产品概述
在高分子材料、建筑装饰、纺织制品、电线电缆等众多工业领域当中,材料的燃烧阻燃性能是评判产品安全等级的重要指标,直接关系到人身安全与财产防护。极限氧指数测试是阻燃性能评价基础、应用广泛的检测手段,通过测定材料能够维持持续燃烧所需要的氧气占比,直观量化材料的难燃程度,氧指数数值越高,代表材料越不容易被引燃,阻燃防护性能越好。
JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪是面向实验室质检、新材料研发、第三方检测机构开发的专用检测设备,设备整体设计符合 GB/T 2406.2‑2009 标准技术要求,主要用来测定各类硬质、软质材料在氧氮混合气流环境下的极限氧指数数值。区别于传统手动调节阀门的老式氧指数仪器,该型号设备搭载全彩触控操作系统,依靠步进比例阀闭环流量控制技术,大幅降低人为操作带来的试验误差,减少操作人员手动调试阀门的工作量,提升整套试验的检测效率和测试数据的稳定性。设备兼容自撑式硬质试样,同时支持选配夹具完成纺织品、薄膜等非自撑软质试样的检测,广泛适配科研院校实验室、生产企业质检部门、第三方检测实验室的日常检测工作。
设备工作原理
JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪的核心测试原理,是将被测试样垂直固定放置在透明石英玻璃燃烧筒内部,持续向上通入经过配比的氧气与氮气混合气体,在燃烧筒内部形成流速稳定、氧浓度均匀的上升气流环境。操作人员在触摸屏界面输入目标氧浓度,仪器内部控制系统驱动步进比例阀,自动调节氧气、氮气两路气体的输出流量,混合之后进入燃烧筒,氧传感器实时采集筒内气体的氧气浓度信号,形成闭环反馈调节,直至实际氧浓度与设定目标值达到平衡稳定状态,设备发出提示声响。
随后使用气源的点火装置点燃试样上端,持续观察试样的燃烧现象,记录试样的燃烧时长以及燃烧蔓延长度。通过多次改变氧浓度开展重复试验,采用升降法不断调整氧气占比,找到刚好可以维持试样持续稳定燃烧的临界氧浓度,该数值即为该材料的极限氧指数。整个试验过程中,氧传感器不间断监测燃烧筒内部氧浓度,一旦出现浓度漂移,设备会自动驱动比例阀修正流量,把氧浓度重新拉回到设定目标,解决传统仪器在试样燃烧过程当中氧浓度漂移无法自动修正的问题,保证每一次试验全程氧浓度条件保持稳定一致,保障检测结果的可靠性。
整套设备主要由触控人机交互单元、进口氧传感器检测模块、步进比例阀气路控制单元、压力监测单元、石英玻璃燃烧筒组件、点火执行机构、试样夹持组件、声光报警提示模块、数据存储单元共同组成。氧气和氮气两路气源分别接入仪器对应的进气接口,两路气体经过减压阀稳压之后进入仪器内部气路,经过比例阀精准调控流量之后充分混合,再输送至燃烧筒底部,气流向上流经试样之后从燃烧筒顶部排出;点火机构可以伸入燃烧筒内部完成试样引燃操作;传感器实时采集氧浓度数据传输至触摸屏进行数字化展示,所有试验计时、报警提示、数据存储查询等功能全部由控制系统统一完成。
产品功能特点
全彩触摸屏控制,只需在触屏上设定氧浓度值,程序便会自动调节到氧浓度平衡并发出嘀的声音提示,免去了人工调节氧浓度的麻烦。操作人员不需要反复旋转手动阀门观察压力表或者流量计,只需要输入需要的氧浓度目标数值,仪器自动完成流量配比、浓度稳定判断,浓度达标之后声音提示,操作人员就可以直接开展点火测试,降低对操作人员经验的依赖,新手也可以快速上手操作。
采用步进比例阀大大提高了流量的控制精度,采用闭环控制,测试当中氧浓度漂移程序自动调节回到目标值,避免了传统氧指数测定仪不能在测试当中调节氧浓度的弊端,大大提高了测试精度。传统设备在试样燃烧消耗氧气、气源压力小幅波动的时候,燃烧筒内部实际氧浓度会发生偏移,操作人员很难实时察觉,会直接造成试验数据失真。本设备依靠闭环控制系统,传感器实时反馈实际氧浓度,一旦和设定值出现偏差,步进比例阀立刻调整两路气体流量,实时修正氧浓度,让整个燃烧试验全程氧浓度维持在目标区间,有效降低系统误差,提升多次平行试验的数据重复性。
详细技术参数
采用进口氧传感器,数字显示氧气浓度无需计算,精度更高更准确,范围 0‑100
数字分辨率:±0.1%
测量精度:0.1 级
触摸屏设置程序自动调节氧浓度
一键校准精度
一键配比浓度
氧浓度稳定自动提示报警声
带有计时功能
可存储实验数据
可查询历史数据
可清除历史数据
可选择是否燃烧 50mm
气源故障提示
氧传感器故障提示
氧气氮气错接提示
氧传感器老化提示
标准氧浓度输入
可设定燃烧筒直径 (两种常用规格可选)
流量调节范围:0‑20L/min (0‑1200L/h)
20. 石英玻璃筒:内径≥75 mm
燃烧筒内气体流速:40mm±2mm/s
整机外形尺寸:650mm×400×830mm
压力表精度 2.5 级,分辨率:0.01MPa
试验环境:环境温度:室温~40℃,相对湿度:≤70%
输入压力:0.25‑0.3MPa
工作压力:氮气 0.15‑0.20Mpa 氧气 0.15‑0.20Mpa
试样夹可用于软质和硬质塑料、各类建筑材料、纺织品、防火门等
点火系统,点火嘴为一根金属管制成,尾端有内径 Φ2±1mm 的喷嘴,可自由弯曲。能插入燃烧筒内点燃试样,火焰长度:16±4mm ,大小 5mm‑60mm 可自由调节
29. 气体:工业用氮气、氧气,纯度 > 99%。注:气源和链接头用户自备。氧指数测定仪试验时需用不小于 98% 的工业级氧气 / 氮气各一瓶作为气源,由于以上气体为高危运输品,无法作为氧指数测定仪的配件提供,只能在用户当地气站购买。为保证气体的纯度请在当地正规气站进行购买。
电源要求:AC220 (+10%) V、50HZ
使用功率:150W
自撑材料试样夹:能固定在燃烧筒轴心位置上、并能垂直夹住试样
非自撑材料试样夹:能将试样的两个垂直边同时固定在框架上,选配,应用于纺织品等柔软不可自撑材料
适用标准
设备设计标准:GB/T 2406.2‑2009《塑料 用氧指数法测定燃烧行为 第 2 部分:室温试验》,该标准规定室温条件下塑料材料氧指数测试的试样制备、试验环境、操作流程、结果判定全部技术要求,设备硬件、软件逻辑均围绕该标准开发,测试过程、输出结果可以满足标准试验要求,出具的检测原始记录可以对应标准规范要求。针对纺织品类试样测试,设备搭配选配夹具之后,同样可以匹配纺织品氧指数相关测试规范开展检测工作。
主要应用领域
JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪拥有非常广泛的材料适配能力,覆盖新材料研发、进厂原料检验、成品出厂质检、科研教学、第三方检测等多种使用场景,涉及行业包含高分子塑料行业、建筑材料行业、电线电缆行业、纺织产业、轨道交通、电子电器、科研院校实验室等多个领域。
1. 塑料及高分子改性行业
塑料行业是氧指数测试主要的应用场景之一,家电外壳、改性塑料粒子、泡沫塑料、塑料管材、薄膜片材等产品,都需要开展氧指数检测。在产品研发阶段,研发人员不断调整阻燃剂种类、添加比例,通过该设备快速测试不同配方试样的极限氧指数,对比不同配方体系阻燃效果,筛选性能优异的材料配方,缩短新材料研发周期,降低研发试验成本。在生产质检环节,企业可以对每一批次改性塑料抽样检测,监控批次之间阻燃性能的一致性,避免因为原料波动、加工工艺问题造成产品阻燃性能不达标,防范产品投入使用之后的火灾安全隐患。设备可以测试硬质塑料、泡沫塑料、软质薄膜等多种形态高分子试样,例如聚氯乙烯、ABS、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯泡沫等各类高分子材料。
2. 建筑材料行业
建筑领域大量装饰、保温、防火构件对阻燃性能有强制管控要求,防火门构件、建筑保温板材、装饰板材、防火填充材料、防火装饰片材都需要开展燃烧性能评价,氧指数是其中重要的基础检测项目。建筑材料生产企业、建材检测实验室使用 JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪完成试样检测,获取材料极限氧指数数据,为建筑材料阻燃等级判定提供基础试验数据支撑,用于原材料进场验收、成品出厂检验。部分建筑保温材料质地疏松、形态多样,设备搭配对应的试样夹具,就可以完成不同形态建材试样的夹持固定,顺利开展燃烧测试。
3. 纺织品与防护面料行业
普通窗帘、地毯、室内装饰织物,还有特种消防防护服面料、轨道交通座椅织物、航空内饰纺织材料,都需要评估阻燃性能。纺织品大多质地柔软,无法依靠自身直立,属于非自撑试样,使用设备选配的非自撑材料试样夹,就可以把织物试样的两条垂直边固定在框架之上,完成垂直状态下的氧指数燃烧测试。酒店、大型场馆使用的软装织物,消防防护装备面料,儿童家纺面料,都可以通过氧指数测试来验证阻燃效果,为面料配方改良、产品质量把控提供依据。
4. 电线电缆与电子电器行业
电线电缆的绝缘层、护套层材料是火灾安全防控的重点对象,一旦线路发生短路过载,护套绝缘材料如果容易引燃,就会造成火势快速蔓延。线缆生产企业需要对橡胶护套、塑料绝缘料开展氧指数检测,把控线缆原材料阻燃性能。电子电器产品外壳、电路板基材、内部绝缘零部件,同样需要阻燃性能管控,使用本设备完成氧指数检测,辅助企业筛选合格的零部件原材料,保障电子产品使用安全。
5. 轨道交通、航空内饰领域
高铁、地铁、飞机机舱内部空间密闭,一旦发生火情,燃烧产生的烟气和火焰会带来巨大安全风险,因此内饰材料阻燃标准严苛。座椅面料、舱内装饰板材、内部线缆护套等材料,均需要开展阻燃性能测试,氧指数检测是前期材料筛选的重要手段,JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪可以完成各类内饰试样的极限氧指数测试,为材料选型、配方优化提供试验数据。
6. 科研院校、第三方检测实验室
各大高校材料学院、化工实验室,会使用本设备开展高分子材料阻燃相关教学实验与课题研究,设备全触控操作,自动化程度高,数据自动存储记录,方便学生开展教学试验,科研人员完成批量对比试验。第三方检测机构承担各类企业委托阻燃检测业务,设备闭环自动调节氧浓度的能力,能够保障大量样品连续测试状态下的数据稳定性,故障自动提示功能,也方便实验人员及时排查设备异常,保障检测业务顺利开展。
完整操作流程说明
前期准备工作
试验环境确认:试验环境温度控制在室温至 40℃之间,环境相对湿度不大于 70%,实验室需要配备排风排烟系统,试验产生的燃烧烟气要及时排出实验室,同时配备灭火器材,做好防火防护。
气源准备:准备纯度大于 99% 的工业级氧气、工业级氮气气瓶各一套,同时准备气瓶用于点火。按照设备标识区分氧气进气口和氮气进气口,严禁接反管路。调节气瓶减压阀,仪器输入压力控制在 0.25‑0.3MPa,仪器工作压力,氮气维持 0.15‑0.20MPa,氧气维持 0.15‑0.20MPa。设备自带氧气氮气错接提示功能,如果管路接反,系统会给出故障提示,提醒操作人员修正管路连接。气源接头、减压阀由用户自行在当地正规气站采购,氧气氮气属于高危气体,不随仪器配套发货。
试样制备与预处理:按照对应标准的要求制备被测试样,试样表面保证平整,无破损、气泡、污渍缺陷。硬质自撑试样使用自撑试样夹,将试样垂直固定在燃烧筒轴心位置;纺织品、薄膜等非自撑试样,安装选配非自撑试样夹,把试样两条垂直边固定于框架上,保证试样处于燃烧筒中心,不能和石英玻璃筒内壁发生接触。试样安装完成之后,把石英玻璃燃烧筒安装就位,确认燃烧筒装配密封到位。
设备开机检查:接通 AC220 (+10%) V、50HZ 电源,打开设备电源开关,设备触摸屏点亮进入操作主界面。开机过程设备自动完成硬件自检,依次检查氧传感器、压力采集模块、报警提示模块状态,如果出现气源故障、氧传感器故障、氧传感器老化提示,需要按照提示排查对应故障之后再开展试验。可以根据实际燃烧筒配件规格,在系统内选择对应的燃烧筒直径参数。
氧浓度设置与自动配比稳定
在全彩触摸屏操作界面输入本次试验需要的目标氧浓度数值,点击确认启动配比程序,设备内部步进比例阀自动调节氧气、氮气两路气体流量,两路气体充分混合之后送入石英燃烧筒,进口氧传感器持续实时采集燃烧筒内部氧气浓度数据,闭环控制系统持续修正气体流量,让实际氧浓度向设定目标靠近。
在调节过程当中,传感器数字直接显示当前氧气浓度,不需要操作人员手动换算计算。当实际氧浓度达到设定目标,并且维持平衡稳定之后,设备会发出嘀的声音提示,代表可以开展点火测试。
测试过程当中如果因为气源压力波动等因素造成筒内氧浓度出现漂移,闭环控制系统会自动驱动步进比例阀,把氧浓度重新调整回目标设定值,不需要人工干预。系统具备一键校准精度、一键配比浓度功能,日常校验设备精度的时候,可以使用一键校准功能完成氧传感器校准操作。
点火燃烧测试操作
确认氧浓度稳定提示音响起之后,开启点火气路,操作可自由弯曲的点火嘴,点火嘴喷嘴内径为 2±1mm,调节火焰长度,火焰可以在 5mm‑60mm 区间自由调节,标准试验使用火焰长度为 16±4mm。将点火嘴伸入燃烧筒内部,点燃试样上端部位,完成引燃之后撤出点火装置。
设备自带计时功能,引燃试样之后启动计时,操作人员可以在系统开启燃烧 50mm 判定选项,观察试样燃烧状态,记录试样的燃烧时长,观察试样是自行熄灭还是持续燃烧蔓延。如果试样在规定条件下熄灭,代表当前氧浓度偏低,需要提升氧浓度更换全新试样重新测试;如果试样持续燃烧超过规定判据,代表氧浓度偏高,降低氧浓度,更换新试样再次开展试验。按照升降法不断调整氧浓度,多组试样重复试验,得到该材料的极限氧指数。
同一块试样不可以重复多次点燃测试,每一次浓度变更都要更换全新试样。
试验后数据查看与清理
每一组试验完成之后,设备可以自动存储对应的实验数据,操作人员可以随时在触摸屏上查询历史全部试验记录;如果不需要留存过往记录,支持一键清除历史数据。
整套试验全部结束之后,首先关闭氧气、氮气气瓶总阀门,排尽管路内部残余气体,再关闭点火气源钢瓶。拆卸石英玻璃燃烧筒,清理筒内滤网、筒壁上的燃烧炭渣、熔融滴落残留物,保证燃烧筒内部洁净,避免残留物堆积影响后续试验气流状态。全部清理完成之后,关闭设备电源。
设备优势详解
1. 自动化程度高,降低人为操作误差
传统氧指数测定仪依靠人工手动旋转调节阀,一边观察压力表、流量计,一边调节氧氮比例,调试到目标浓度往往需要耗费大量时间,操作人员经验不同,调试出来的浓度也会存在差异。JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪,只需要触摸屏输入目标氧浓度,设备自动完成流量调节、浓度平衡判断,浓度达标声音提醒,减少人为操作带来的随机误差,不管是熟练操作人员还是新入职实验人员,都可以完成标准化操作,平行样之间的数据重复性更好。
同时设备搭载闭环控制逻辑,在试样燃烧的整个测试过程,持续监控氧浓度,一旦出现浓度漂移自动修正,这是老式手动仪器不具备的能力。传统仪器测试中途氧浓度发生偏移,操作人员很难及时察觉,直接造成测试结果失真;而闭环自动修正功能,保证每一次燃烧过程氧浓度条件恒定,进一步提升检测结果的准确性。进口氧传感器直接数字化输出氧气浓度,不需要人工换算计算,读数直观简单。
2. 完善的故障预警提示,降低设备损坏风险
仪器内置多维度故障提醒体系,包含气源故障提示、氧传感器故障提示、氧气氮气错接提示、氧传感器老化提示。日常试验当中,如果气瓶压力不足、管路接反、传感器性能衰减,系统会主动给出提示,操作人员可以时间发现问题,及时排查处理,避免带着故障开展试验,输出错误试验数据,同时保护核心氧传感器、比例阀组件,延长设备使用寿命。压力表精度 2.5 级,分辨率达到 0.01MPa,可以直观观察两路气体实时压力状态。
3. 强大的数据管理能力,适配实验室记录需求
设备自带本地数据存储功能,每一次试验的相关参数、试验结果都可以保存到设备本地,操作人员随时可以调取查看全部历史实验数据;当历史数据过多的时候,可以一键清除历史数据,释放存储空间。不需要每一次试验都手动纸笔记录全部参数,减少人工记录失误,方便实验室整理原始试验记录,适配科研、质检机构的台账管理需求。同时系统支持标准氧浓度输入,方便设备日常校验校准。
4. 试样兼容范围广,一套设备适配多种材料
标配自撑材料试样夹,可以垂直固定各类硬质塑料、硬质建材试样,试样固定于燃烧筒轴心位置,保证燃烧条件标准统一。选配非自撑材料试样夹,就可以测试纺织品、软薄膜这类无法自立的试样,将试样两个垂直边同时固定在框架上,拓展设备测试材料的范围。点火嘴可以自由弯曲,喷嘴规格符合标准,火焰长度调节区间宽泛,满足不同标准的点火火焰要求。燃烧筒直径可以在系统内切换两种常用规格,满足不同标准、不同试样的燃烧筒尺寸需求。
5. 硬件参数严谨,匹配国标技术指标
燃烧筒采用石英玻璃筒,内径大于等于 75mm,燃烧筒内部气体流速稳定控制在 40mm±2mm/s,流量调节范围 0‑20L/min,完全匹配 GB/T 2406.2‑2009 当中对设备硬件的指标要求。测量精度 0.1 级,数字分辨率 ±0.1%,保证氧指数测试当中微小氧浓度变化可以被设备捕捉识别,满足极限氧指数精准测定的要求。整机功耗 150W,普通实验室 220V 市电就可以满足供电,设备整机外形尺寸 650mm×400×830mm,摆放占用空间适中,普通实验台就可以放置安装。
使用注意事项、维护保养与常见问题说明
安全操作注意事项
氧气、氮气、都属于高压气体,操作人员需要熟悉高压气瓶安全操作规范,气瓶放置稳固做好防倾倒措施,定期检查减压阀、管路接头是否存在漏气。一旦发现气体泄漏,立刻关闭钢瓶总阀,开启实验室排风通风,禁止明火,排查泄漏点之后再继续试验。氧气属于助燃气体,远离油脂、可燃物,氧气管路配件禁止沾染油污,防止安全事故发生。
试验过程存在明火,试样燃烧会产生烟尘、部分有毒有害烟气,实验室必须配备排风排烟系统,试验期间开启排风,把燃烧烟气排出室外;实验室配备干粉灭火器,做好火灾应急防护。操作人员建议佩戴护目镜、防护手套,防止高温熔融滴落物烫伤。
严格控制输入压力,输入压力维持 0.25‑0.3MPa,工作压力氮气 0.15‑0.20Mpa,氧气 0.15‑0.20Mpa,不可以随意调高减压阀输出压力,过高压力会损坏仪器内部比例阀、传感器组件。必须使用纯度大于 99% 的工业氧气和工业氮气,气体纯度不足,会直接造成氧传感器读数不准,测试结果出现较大偏差。
每次更换氧浓度开展试验,必须更换全新试样,同一个试样不能重复点火多次测试。试样安装时,保证试样处在燃烧筒中心,不要触碰石英玻璃筒内壁,避免干扰筒内气流。
日常维护保养
每次试验结束之后,都要拆卸石英玻璃燃烧筒,清理筒壁、底部滤网上炭黑残渣、燃烧残留物。燃烧残留物长期堆积,会改变燃烧筒内部气流状态,影响气体流速,造成试验数据出现偏差。清理完成之后再装配燃烧筒,保证装配到位密封良好。
氧传感器属于核心消耗部件,随着使用时间会逐步老化,设备自带氧传感器老化提示,出现老化提示之后,需要按照要求开展校准或者更换传感器。如果设备长时间不投入使用,试验结束之后,关闭氧气钢瓶,保持氮气通气两分钟,使用氮气吹扫气路,减少传感器和氧气长时间接触,延缓传感器老化损耗速度。
定期做设备精度校准,使用设备一键校准功能完成氧传感器校验,保障读数准确。压力表、气路管路定期检查,查看是否存在漏气,压力表读数是否正常。点火嘴使用一段时间会出现积碳,及时清理点火嘴喷嘴积碳,保证火焰形态正常,喷嘴内径维持 2±1mm,积碳堵塞会造成火焰异常,影响点火效果。
设备放置环境保持干燥,环境湿度不超过 70%,避免潮湿环境造成内部电路板、传感器受潮损坏。不要将液体泼洒到触摸屏和仪器主机上面。
气源接头、连接管路定期检查老化情况,橡胶管路出现开裂硬化需要及时更换。氧气和氮气管路不能混用,拆装管路不要接反,一旦接反设备会触发氧气氮气错接故障提示。
常见问题简单排查
设备开机之后提示气源故障:首先检查氧气、氮气气瓶是否还有气体,气瓶总阀是否已经打开,减压阀输出输入压力是否达到规定范围,管路接头是否存在漏气。确认压力、气源、管路没有问题,再重启设备观察提示是否消除。
氧浓度长时间无法达到设定值,不能发出稳定提示音:检查气瓶气体纯度是否达标,检查管路有没有泄漏,查看氧传感器是否触发老化提示,查看燃烧筒装配是否到位,存在缝隙漏气会导致浓度无法稳定。
点火之后没有火焰或者火焰形态异常:检查点火气瓶阀门是否打开,气瓶是否耗尽,点火嘴喷嘴位置有没有积碳堵塞,清理喷嘴积碳,重新调节点火气阀门,调整火焰长度至试验需要的规格。
测试同一种材料,多次平行试验数据偏差偏大:检查试样制备,试样表面不能有缺陷;清理燃烧筒内部堆积炭渣,保证燃烧筒气流正常;确认氧传感器没有老化报警;确认点火火焰长度符合标准,点火操作流程保持统一。
总结
JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪依托全彩触控交互、步进比例阀闭环流量控制、进口氧传感器检测技术,把传统氧指数试验当中大量人工调试工作交给仪器自动完成,既减轻实验室操作人员的工作负担,又降低人为因素带来的试验误差,有效提升氧指数检测的准确度、重复性。设备故障报警、数据存储查询、多规格试样夹具配套等功能,充分考虑实验室实际使用场景,硬件指标符合 GB/T 2406.2‑2009 标准的技术条件。
该设备可覆盖塑料、橡胶、泡沫、建筑板材、纺织品、防火门材料等多种多样材料的极限氧指数测试,适配新材料研发配方筛选、企业生产质检、高校科研教学、第三方检测机构等多种使用场景。在阻燃材料快速发展的当下,氧指数作为材料阻燃性能的关键量化指标,JF‑5 触屏款全自动氧指数测定仪为各类材料燃烧性能评估提供稳定、可靠的硬件检测手段,助力各类产品阻燃质量管控,为产品安全性能评价提供真实有效的试验数据支撑。





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