氧指数测定仪测试原理及试验步骤

氧指数测定仪概述：氧指数测定仪是依据：GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能测定 氧指数法》、GB/T2406.2-2009《塑料 用氧指数测定燃烧行为 室温试验》、GB/T10707-2008《橡胶燃烧性能的测定 氧指数法》、GB/T 8924-2005《纤维增强塑料燃烧性能试验方法氧指数法》等标准规定的模拟安全试验项目。设备用于在规定的试验条件下，在氧气和氮气混合气流中，测定刚好维持试样燃烧所需的最低氧浓度（亦称氧指数）。氧指数测定仪适用于检验和评定均质固体材料、层压材料、泡沫材料、软片和薄膜材料等在规定试验条件下的燃烧性能。测定在实验室条件下纺织品的燃烧性能，控制产品质量，而不能作为评定实验使用条件下着火危险性的依据，或只能作为某特殊用途材料发生火灾时所有因素之一。但其结果不能用于评定材料在实际使用条件下着火的危险性。

 

氧指数测定仪的测试原理：把试样夹于试样夹上垂直放置于燃烧筒内，在向上流动的氧氮气流中，点燃试样上端，观察其燃烧特性，并与规定的极限值比较其续燃时间或破坏长度。通过在不同氧浓度中一系列试样的试验，可以测得维持燃烧时氧气百分含量表示的最低氧浓度值。

 

氧指数测试仪的主要部件

燃烧筒：燃烧筒是由内径至少75mm和高度至少450mm的耐热玻璃管构成，筒底连接进气管，并用直径3~5mm的玻璃珠充填，高度为80~100mm,在玻璃珠的上方放置一个金属网，以承受燃烧时可能滴落之物，维持筒底清洁。

试样夹：试样夹为U形的夹子，其内框尺寸为140mm×38mm

气源：工业用的氧气和氮气

气体减压计：能指示钢瓶内高压不小于15MPa和供气体压力0.1~0.5MPa

点火器：内径为（2±1）mm的管子通以丙烷或丁烷气体，在管子的端头点火，火焰高度可用气阀调节，能从燃烧筒上方伸入以点燃试样，火焰高度为15~20mm.

秒表：精度为0.2

钢尺：精度为1mm

密封容器：用于存放待测试样

 

测试氧指数的试验步骤：

1、 试验装置检查：打开气体供给部分的阀门，并任意选择混合气体浓度，流量在10L/min左右，关闭出气和进气阀门，并记录氧气、氮气、混合气体的压力及流量，放置30min，再观察各压力计及流量计所示数值，与前记录数值核对，如无变动，说明装置无漏气。

2、试验温湿度，试验时在温度为10~30°C和相对湿度为30%~80%的大气中进行。

3、试样氧浓度的初步选择：当被测试样的氧指数值完全未知时，可将试样在空气中点燃，如果试样迅速燃烧，则氧浓度可以从18%左右开始，如果试样缓和地燃烧或者燃烧的不稳定，选择初始氧浓度大约21%。若试样在空气中不能继续燃烧，选择初始氧浓度不小于25%。据此推定的氧浓度从附录B中查出相应的氧流量和氮流量。变化氧浓度时应注意混合气体的总流量在10~11.4L/min之间。

4、将试样装在试样夹中间并加以因定，然后将试样夹连同试样垂直安插在燃烧玻璃筒内的试样支座上，试样上端距筒口至少100mm,试样暴露部分最下端离筒底气体分配装置顶面不少于100mm.

5、打开氧气、氮气阀门调节从附录B中查出相应的氧气和氮气流量，让调节好的气流在试样点火之前流动冲洗燃烧筒至少30s，在点火和燃烧过程中保持此流量不变。

6、点燃点火器：将点火器管口朝上，调节火焰高度至15~20mm，在试样上端点火，待试样上端全部点然后（点火时应注意控制在10~15s内），移去点火器，并立即开始测定继燃和阴燃时间，随后测定损毁的长度。

7、初始氧浓度的确定：以任意间隔为变量，按以下升降法来进行试验

1）试样点然后立即自熄，续燃、阴燃或续燃和阴燃时间不到2min或者损毁长度不到40mm时，都是氧浓度过低，记录反应符号为“O”，则必须提高氧浓度。

2）试样点燃后续燃、阴燃或续燃和阴燃时间超过2min，或者损毁长度超过40mm时，都是氧浓度过高，记录反应符号为“×”，则必须减小氧浓度。

3）重复1和2步骤直到所得两个氧浓度相差≤1.0，其中一个反应符号为“O”，另一个反应符号为“×”，从这对氧浓度中反应符号为“O”的就是初始氧浓度。

 

氧指数测定仪实验人员的健康和安全注意事项：

纺织材料的燃烧所产生的烟雾和气体，具有一定的毒性，会影响工作人员健康，我们可将测试仪器安装在通风柜里面，每次实验完成后可直接排除烟雾和烟尘，但在试样燃烧过程中要关闭通风系统，以免影响试验结果。