建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)、控制方法以及試驗儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，包括控制元件、氧濃度檢測單元、火焰檢測單元以及處理控制單元，通過上述單元的共同控制使其具有測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確的優(yōu)點，一種控制方法以及一種建材氧指數(shù)試驗。
【專利說明】
建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)、控制方法以及試驗儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料性能測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)、控制方法以及試驗儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，各種新型建筑裝修材料被廣泛使用，而這些新型材料由于生產(chǎn)過程中使用各種易燃材料，從而增加了很多火災(zāi)安全隱患，因此通過測試材料的氧指數(shù)來判斷一個材料的燃燒性能就變的非常有必要。建材氧指數(shù)測定儀用于測定在氧、氮混合氣流中，剛好維持試樣燃燒所需的最低氧濃度。
[0003]建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)中的氧指數(shù)測定儀一般采用使用一只O?10升/分鐘的氧氣轉(zhuǎn)子流量計調(diào)節(jié)氧氣流量，采用使用一只O?10升/分鐘的氮氣轉(zhuǎn)子流量計調(diào)節(jié)氮氣流量，靠兩只流量計配比調(diào)整混合氣體的氧氣濃度。
中國專利授權(quán)公告號CN 202033628 U公開了一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，包括氧氣瓶、氮氣瓶和氧指數(shù)測定儀，氧氣瓶和氮氣瓶的出口分別設(shè)有減壓閥，氧指數(shù)測定儀內(nèi)部的氧氣輸送管路上和氮氣輸送管路上均設(shè)有穩(wěn)壓閥和針閥;氧氣濃度傳感器設(shè)置在氧指數(shù)測定儀內(nèi)部的混合氣體輸送管路上，氧氣濃度傳感器的信號輸出端與單片機(jī)的信號輸入端連接，單片機(jī)的信號輸出端與顯示器的信號輸入端連接。實現(xiàn)了在試驗過程中氧氣濃度的實時監(jiān)測。GB/T2406-93燃燒性能試驗方法，給出現(xiàn)有的燃燒試驗方式為通過人為的計時燃燒時間以及粗魯?shù)恼{(diào)節(jié)氧濃度，十分不方便而且所需的測驗時間長精度也不夠準(zhǔn)確，為此亟需發(fā)明一種新的方法來解決問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的一是提供一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，其具有試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確且測驗速度快的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的一是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，包括
控制元件，用于控制氮氣、氧氣輸送比例；
氧濃度檢測單元，設(shè)置于氧指數(shù)測定儀內(nèi)部的混合氣體輸送管路上，用于檢測氧濃度，并輸出一與氧濃度正相關(guān)的氧濃度信號；
火焰檢測單元，用于檢測燃燒罐內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號；
處理控制單元，內(nèi)設(shè)一上限值，響應(yīng)于計時信號開始計時，響應(yīng)于截止信號或當(dāng)計時長達(dá)到上限值時截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間進(jìn)行比較；
當(dāng)燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件工作狀態(tài)降低氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；
當(dāng)燃燒時間小于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件工作狀態(tài)提高氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；
將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間；
循環(huán)操作直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。
[0006]通過采用上述技術(shù)方案，設(shè)置火焰檢測單元，通過處理控制單元接收模擬信號并確定一個初始極限氧指數(shù)區(qū)間，并且通過處理控制單元將極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間，子區(qū)間又形成新的極限氧指數(shù)區(qū)間，通過不斷的重新劃分，直至子區(qū)間端點值之差為小于等于預(yù)設(shè)值，通過火焰檢測單元檢測試樣平衡燃燒的時間相比于傳統(tǒng)檢測時人為操作更為精確，通過二分法可以快速縮小氧濃度值范圍，無限逼近極限氧濃度指數(shù)，這樣測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確，調(diào)節(jié)速度更加快捷，通過在處理控制單元內(nèi)設(shè)定一個上限值，當(dāng)試樣持續(xù)燃燒時間超過該上限值時截止計時，避免出現(xiàn)燃燒時間過長而導(dǎo)致延長試驗時間，從而在保證了試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確的同時進(jìn)一步提高了試驗速度。
[0007]作為優(yōu)選的，所述的火焰檢測單元為采用彌勒冷陰極充氣二極管為傳感器的火焰檢測電路。
[0008]通過采用上述技術(shù)方案，具有良好的日光盲、較高的靈敏度和快速的響應(yīng)等特點，可以更加精確的測量出試樣的平衡燃燒時間，以提高試驗結(jié)果。
[0009]作為優(yōu)選的，所述的預(yù)設(shè)時間為2min至3min之間的一個值。
[0010]作為優(yōu)選的，所述的處理控制單元為單片機(jī)。
[0011 ]通過采用上述技術(shù)方案，采用單片機(jī)作為處理控制單元可以使得控制更為簡單，成本也更低。
[0012]本發(fā)明的目的二是提供一種建材氧指數(shù)試驗儀，其具有測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確且試驗速度更快的優(yōu)點。
[0013]本發(fā)明的上述技術(shù)目的二是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種建材氧指數(shù)試驗儀，包括上述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的目的三是提供一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其具有測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確且試驗速度更快的優(yōu)點。
[0015]本發(fā)明的上述技術(shù)目的三是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟，
步驟1、通過氧濃度檢測單元測定氧指數(shù)測定儀內(nèi)的氧氣濃度并輸出一個與氧氣濃度正相關(guān)的氧濃度信號；
步驟2、通過火焰檢測單元，檢測燃燒罐內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號；
步驟3、通過處理控制單元，內(nèi)設(shè)一大于預(yù)設(shè)時間的上限值，響應(yīng)于計時信號開始計時，響應(yīng)于截止信號或當(dāng)計時時長達(dá)到上限值時截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間進(jìn)行比較；
當(dāng)燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件工作狀態(tài)降低氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；
當(dāng)燃燒時間小于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件工作狀態(tài)提高氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；
步驟4、將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間；
步驟5、判斷“兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值”；
步驟6、循環(huán)步驟4、5直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值時跳出循環(huán)，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。
[0016]作為優(yōu)選的，處理控制單元指令控制元件以一固定增量增加或以一固定減量減少氧氣濃度從而到達(dá)初始極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0017]通過采用上述技術(shù)方案，固定增量增加或固定減量減少的方式來調(diào)節(jié)氧濃度可以更加快速地確定初始氧極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0018]作為優(yōu)選的，處理控制單元指令控制元件以2的指數(shù)倍倍增或倍減得到初始極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0019]通過采用上述技術(shù)方案，可以更加快速地確定初始氧極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0020]作為優(yōu)選的，所述的控制元件為流量電磁閥。
[0021]通過采用上述技術(shù)方案，流量電磁閥可以更精準(zhǔn)的控制氧氣濃度。
[0022]作為優(yōu)選的，所述的預(yù)設(shè)值的取值范圍為0.01至0.08。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比而言在于:氧濃度檢測單元、火焰檢測單元處理控制單元實現(xiàn)對控制元件的控制，其具有測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、試驗結(jié)果更為準(zhǔn)確、測驗速度快的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0024]圖1為實施例一的控制系統(tǒng)原理圖；
圖2為實施例二的流程圖；
圖3為實施例一中平衡燃燒時間與氧濃度的關(guān)系圖；
圖4為建材氧指數(shù)試驗儀控制系統(tǒng)的硬件框圖；
圖5為火焰檢測單元的電路原理圖；
圖6為流量電磁閥的驅(qū)動電路原理圖；
圖7為氧濃度檢測的電路原理圖。
[0025]附圖標(biāo)記:1、處理控制單元;2、火焰檢測單元;3、氧濃度檢測單元;4、燃燒罐;5、控制元件;6、氧氣瓶;7、氮氣瓶;8、氧指數(shù)測定儀。
【具體實施方式】
[0026]實施例一、參見圖1所示，一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，氧濃度檢測單元3，火焰檢測單元2，處理控制單元I，控制元件5。
[0027]參見圖4，對氧濃度檢測單元3、火焰檢測單元2、處理控制器I以及控制元件5對四者的邏輯關(guān)系進(jìn)行說明，以闡述本實施例的原理，氧濃度檢測單元3設(shè)置在氧指數(shù)測定儀8內(nèi)的混合管路上，用于檢測氧濃度并輸出一個與氧濃度呈正相關(guān)的氧濃度信號至處理控制單元I中即AT89C51型單片機(jī)的Pl.1接入口，火焰檢測單元，用于檢測燃燒罐內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號至AT89C51型單片機(jī)的P1.2接入口，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號至AT89C51型單片機(jī)的P1.2接入口，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將得到的時間與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定預(yù)設(shè)時間比較，若燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間，那么單片機(jī)就會控制控制元件5即流量電磁閥的工作狀態(tài)，降低氧濃度，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；相反若第一次在燃燒試驗時燃燒時間是小于預(yù)設(shè)時間，那么單片機(jī)就控制流量電磁閥工作狀態(tài)，提高氧濃度，重新進(jìn)行燃燒試驗直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間。
[0028]該實施例中氧濃度比例的具體調(diào)節(jié)方式，如圖4所示，在氮氣瓶7的管路上也設(shè)置控制元件5即流量電磁閥，在氧氣瓶6的管路上的控制元件5，在共同作用下控制氧氣濃度。
[0029]參見圖2，將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間；循環(huán)操作直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。
[0030]參見圖2至圖7舉例說明:結(jié)合圖2和圖3，初始極限氧指數(shù)區(qū)間為[a，b]，單片機(jī)控制控制元件5使得當(dāng)氧濃度值在(a+b)/2的情況下進(jìn)行燃燒測試，火焰檢測單元2檢測試樣的燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間，則可以得出新的極限氧指數(shù)區(qū)間為[a，(a+b)/2]，單片機(jī)控制控制元件5使氧濃度值為新極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值[a+(a+b)/2]/2下進(jìn)行燃燒試驗，從圖3中可以看出在該濃度下火焰檢測單元2檢測的燃燒時間低于預(yù)設(shè)值，因此又可以確定新的極限氧指數(shù)區(qū)間，依次類推，直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩個端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值停止，取該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)，從而更加精確更加快捷的測出試樣的氧指數(shù)。
[0031]參見圖5對火焰檢測單元2做以下說明，火焰檢測單元2為GD-18型紫外光電管系蓋革一一彌勒冷陰極充氣二極管D，彌勒冷陰極充氣二極管D陰極接地，陽極通過一電阻Rl與電源Vcc連接，比較器lm358的反向輸入端藕接于彌勒冷陰極充氣二極管D與電阻Rl之間，正向輸入端藕接一滑動變阻器Rx，輸出端藕接與單片機(jī)Pl.1接口，電容Cl藕接于二極管D的兩端，電阻R2兩端分別藕接于電源Vcc以及比較器lm358的輸出端。
[0032]在該電路中，當(dāng)火焰?zhèn)鞲衅鳑]有檢測到火焰時，火焰?zhèn)鞲衅鞑粚?dǎo)通而使得火焰?zhèn)鞲衅鞯年枠O上拉電阻上拉為高電平，經(jīng)比較器濾波整形后輸出低電平。當(dāng)檢測到火焰時，火焰?zhèn)鞲衅鲗?dǎo)通，比較器輸出高電平。經(jīng)試驗驗證，本電路工作性能穩(wěn)定，能耗較低。可以檢測火焰或者波長在760納米?1100納米范圍內(nèi)的光源，打火機(jī)測試火焰距離為80cm;對火焰越大，測試距離越遠(yuǎn);探測角度60度左右，對火焰光譜特別靈敏;靈敏度可調(diào)(圖中藍(lán)色數(shù)字電位器調(diào)節(jié))；比較器輸出，信號干凈，波形好，驅(qū)動能力強(qiáng)，超過15mA;配可調(diào)精密電位器調(diào)節(jié)靈敏度。
[0033 ]參見圖6以詳細(xì)說明電磁閥驅(qū)動電路，三極管Ql、Q2均為NPN型三極管，三極管Ql的基極連接至單片機(jī)的P3.4引腳，其集電極通過電阻與電源Vcc藕接，三極管Q2的基極藕接于三極管Ql與電阻之間，集電極藕接于控制元件5，三極管Q1、Q2的發(fā)射極均接地。
[0034]參見圖7對氧濃度檢測單元2做以下說明，氧濃度檢測單元2為氧氣傳感器型號CYH25;其藕接于電容C2兩端，電容C2—端接地，另一端通過串聯(lián)的電阻R3、R4連接于運算放大器TA758P的正向輸入端;運算放大器TA758P的反向輸入端通過一電阻R6藕接于電容C2與地之間，輸出端連接至單片機(jī)Pl.2接口，該氧氣傳感器檢測氧指數(shù)測定儀8內(nèi)的氧氣濃度然后經(jīng)運算放大器放大之后輸出一個與氧濃度正相關(guān)的信號。
[0035]實施例二、參見圖2和圖4所示，一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟，
步驟1、通過氧濃度檢測單元3測定氧指數(shù)測定儀8內(nèi)的氧氣濃度并輸出一個與氧氣濃度正相關(guān)的氧濃度信號；
步驟2、通過火焰檢測單元2，檢測燃燒罐4內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號；
步驟3、通過處理控制單元I，響應(yīng)于計時信號開始計時，響應(yīng)于截止信號截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間2min進(jìn)行比較；
當(dāng)燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間2min時，控制控制元件5工作狀態(tài)降低氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間2min，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間2min時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；當(dāng)燃燒時間小于預(yù)設(shè)時間2min時，控制控制元件5工作狀態(tài)提高氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間2min時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間2min時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間；
步驟4、將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間2min時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間2min時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間；
步驟5、判斷“兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值0.01” ；
步驟6、循環(huán)步驟4、5直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值時跳出循環(huán)，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。
[0036]參見圖4所示，該實施例中氧濃度比例的具體調(diào)節(jié)方式，在氮氣瓶7的管路上也設(shè)置控制元件5即流量電磁閥，在氧氣瓶6的管路上的控制元件5，在共同作用下控制氧氣濃度。
[0037]該實施例中，計時信號為上升沿信號，截止信號為下降沿信號。
[0038]實施例三、一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法
實施例三與實施例二的區(qū)別在于，在確定初始極限氧指數(shù)區(qū)間時的調(diào)節(jié)方式不同，處理控制單元I指令控制元件5以一固定增量增加或以一固定減量減少氧氣濃度從而到達(dá)初始極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0039]實施例四、一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法
實施例四與實施例二的區(qū)別在于，在確定初始極限氧指數(shù)區(qū)間時的調(diào)節(jié)方式不同，處理控制單元I指令控制元件5以2的指數(shù)倍倍增或倍減得到初始極限氧指數(shù)區(qū)間。
[0040]實施例五、一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法
實施例五與實施例二的區(qū)別在于:氧濃度的調(diào)節(jié)方式不同，該實施例中可以僅僅在氧氣的輸送管路上設(shè)置控制元件5，實現(xiàn)單獨調(diào)節(jié)氧氣濃度。
[0041 ]實施例六、一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法
實施例六與實施二的區(qū)別在于:預(yù)設(shè)時間為3min，預(yù)設(shè)值為0.08。
[0042]實施例七與實施二的區(qū)別在于:預(yù)設(shè)時間為2.5min，預(yù)設(shè)值為0.06。
[0043 ]實施例八為一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法。
[0044]實施例八與實施例二之間的區(qū)別在于:步驟3中，得到燃燒時間的方式不同，通過處理控制單元I，響應(yīng)于計時信號開始計時，當(dāng)計時信號計時時長達(dá)到上限值時截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間2min進(jìn)行比較。此實施例中上限值為4min，因此當(dāng)火焰檢測單元2檢測到試樣在燃燒會輸出一個計時信號，而且當(dāng)計時時長達(dá)到4min時由于試樣還在繼續(xù)燃燒，因此想要通過截止信號來，測得燃燒時間所需等待的時間過長，但由于上限值4min高于2min，就可以通過單片機(jī)來實現(xiàn)被動的停止計時，得到一個燃燒時間。這種方式既能解決檢測燃燒時間的問題，而且具有試驗速度更加快捷的優(yōu)點。
[0045]實施例九、一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法。
[0046]實施例九與實施例二之間的區(qū)別在于:計時信號為高電頻，截止信號為低電頻。
[0047]實施例十、一種建材氧指數(shù)試驗儀，包含了實施例一中的控制系統(tǒng)。
[0048]本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【主權(quán)項】
1.一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，其特征在于:包括 控制元件(5)，用于控制氮氣、氧氣輸送比例； 氧濃度檢測單元(3)，設(shè)置于氧指數(shù)測定儀(8)內(nèi)部的混合氣體輸送管路上，用于檢測氧濃度，并輸出一與氧濃度正相關(guān)的氧濃度信號； 火焰檢測單元，用于檢測燃燒罐(4)內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號； 處理控制單元(I)，內(nèi)設(shè)一大于預(yù)設(shè)時間的上限值，響應(yīng)于計時信號開始計時，響應(yīng)于截止信號或當(dāng)計時信號計時長達(dá)到上限值時截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間進(jìn)行比較； 當(dāng)燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件(5)工作狀態(tài)降低氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間； 當(dāng)燃燒時間小于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件工作狀態(tài)提高氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間； 將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間； 循環(huán)操作直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的火焰檢測單元(2)為采用彌勒冷陰極充氣二極管為傳感器的火焰檢測電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的預(yù)設(shè)時間為2min至3min之間的一個值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的處理控制單元(I)為單片機(jī)。5.一種建材氧指數(shù)試驗儀，其特征在于:包括權(quán)利要求1至4任一一項所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)。6.一種建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟1、通過氧濃度檢測單元(3)測定氧指數(shù)測定儀(8)內(nèi)的氧氣濃度并輸出一個與氧氣濃度正相關(guān)的氧濃度信號； 步驟2、通過火焰檢測單元(2)，檢測燃燒罐(4)內(nèi)試樣是否燃燒，當(dāng)檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出計時信號，當(dāng)未檢測到燃燒時產(chǎn)生的火焰時，輸出截止信號； 步驟3、通過處理控制單元(I)，內(nèi)設(shè)一大于預(yù)設(shè)時間的上限值，響應(yīng)于計時信號開始計時，響應(yīng)于截止信號或當(dāng)計時時長達(dá)到上限值時截止計時，從而得到一次燃燒試驗的燃燒時間，將燃燒時間與其內(nèi)部的預(yù)設(shè)時間進(jìn)行比較； 當(dāng)燃燒時間大于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件(5)工作狀態(tài)降低氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間； 當(dāng)燃燒時間小于預(yù)設(shè)時間時，控制控制元件(5)工作狀態(tài)提高氧氣輸送比例至其計算值并重新進(jìn)行火焰檢測，直至首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，記錄首次出現(xiàn)燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時的計算值以及最鄰近一次的計算值，從而確定初始極限氧指數(shù)的區(qū)間； 步驟4、將初始極限氧指數(shù)區(qū)間劃分成兩個子區(qū)間取極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間低于預(yù)設(shè)時間時，則取前一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間，若在氧濃度值在中點值的情況下燃燒時間高于預(yù)設(shè)時間時，則取后一子區(qū)間作為新的極限氧指數(shù)區(qū)間； 步驟5、判斷“兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值”； 步驟6、循環(huán)步驟4、5直至極限氧指數(shù)區(qū)間的兩端點值之差小于等于預(yù)設(shè)值時跳出循環(huán)，確定該極限氧指數(shù)區(qū)間的中點值為極限氧指數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:處理控制單元(I)指令控制元件(5)以一固定增量增加或以一固定減量減少氧氣濃度從而到達(dá)初始極限氧指數(shù)區(qū)間。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:處理控制單元(I)指令控制元件(5)以2的指數(shù)倍倍增或倍減得到初始極限氧指數(shù)區(qū)間。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的控制元件(5)為流量電磁閥。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建材氧指數(shù)試驗控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的預(yù)設(shè)值的取值范圍為0.01至0.08。
【文檔編號】G05B19/042GK105843121SQ201610215054
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】孫治堃
【申請人】南京上元分析儀器有限公司