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Cone-Kalorimeter

ISO 5660, ASTM E 1354, ASTM E 1474, ASTM E 1740, ASTM F 1550, ASTM D 6113, NFPA 264, CAN ULC 135, BS 476 Teil 15

Das Cone-Kalorimeter ist für Brandversuche das wichtigste Pilotversuchsinstrument.

Für die Einschätzung der Brandentwicklung von Materialien und Produkten ist die Messung der Wärmeabgabe entscheidend. In der Vergangenheit war es sehr schwierig, die Wärmeabgabe zu messen. Erst in jüngster Zeit haben Großversuche mit dem Verbrennen von Gegenständen (z. B. Möbel) und der Messung der dabei entwickelten Wärme dies ermöglicht, das dazu verwendete Messfahren wird "Sauerstoffverbrauchs-Kalorimetrie" genannt.

Anfang der 80er Jahre haben Mitarbeiter von NIST (früher NBS) in den USA entschieden, eine verbesserte Pilotversuchsanlage zur Messung der Wärmeabgabe zu bauen, die die Mängel von vorhandenen kleinen Versuchsanlagen zur Messung der Wärmeabgabe beseitigen sollte, die auf der Messung der Ausgangsenthalpie von geschlossenen Systemen basierten. Die Sauerstoffverbrauchs-Kalorimetrie hat sich als die beste Messmethode herausgestellt. Sie bildet die Grundlage der empirischen Beobachtung und berücksichtigt, dass die bei der Verbrennung von Materialien abgegebene Wärme direkt proportional zur im Verbrennungsprozess verbrauchten Sauerstoffmenge ist. Das Instrument wurde Cone-Calorimeter genannt. Der Name leitet sich von der Kegelstumpf -Form des Strahlers (englisch "cone") ab, der die Prüfmuster mit Wärmeströmen von bis zu 100 kW/m2 bestrahlt.

Das Cone-Kalorimeter von FTT wurde entwickelt, um alle vorhandenen Normen (einschließlich ISO 5660, ASTM E 1354, ASTM E 1474, ASTM E 1740, ASTM F 1550, ASTM D 6113, NFPA 264, CAN ULC 135 und BS 476 Teil 15) zu erfüllen. Weiterhin kann es in Modulen erworben werden, sodass Laboratorien mit speziellen Interessen, wie Wärmeabgabe, Massenverlust, Rauchentwicklung, usw., anfänglich das von ihnen gewünschte Instrument kaufen und später weitere Module in den gleichen Schränken hinzufügen können, um diese zu einem vollständigen Instrument zu erweitern. Dies ist nur einer von vielen Vorteilen des Cone-Kalorimeters von FTT.

Das komplette System besteht aus:

  • Heizstrahler - Wicklung in Form eines Kegelstumpfes mit einer Nennleistung von 5.000 W (230 V) und einer Wärmeabgabe von 100 kW/m2.
  • Halterung für horizontale oder vertikale Anordnung von Prüfmustern
  • Temperatursteuerung durch 3 Thermoelemente Typ K und einer Temperatursteuerung mit 3 Anschlüssen (PID).
  • Ein geteilter Verschlussmechanismus - schützt den Probenbereich vor der Messung. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Massenmessung zu Beginn stabil ist und der Bediener über zusätzliche Zeit für Systemüberprüfungen verfügt, bevor er den Test startet. Diese zusätzliche Zeit ist bei einfach entzündlichen Proben sehr wichtig, da diese sich häufig vorzeitig entzünden, wenn kein Verschlussmechanismus verwendet wird.
  • Probenhalter - für Proben von 100 mm x 100 mm und bis zu 50 mm Dicke in horizontaler und vertikaler Ausrichtung.
  • Wägezelle - Massemessungen werden mit einer Wägezelle von einer 0,01g Genauigkeit durchgeführt. Eine empfindliche elektronische Nullgewichtsabgleich und mechanische Dämpfer verhindern Schäden durch Bewegungen und gewährleisten so stabile Ergebnisse und eine lange Lebensdauer.
  • Zündfunke - durch einen 10 kV-Funkengenerator mit Sicherheitsabschaltung. Der Zünder wird automatisch durch einen Hebel, verbunden mit dem Schließmechanismus, in Position gebracht.
  • Absaugvorrichtung - aus Edelstahl garantiert eine lange Betriebsdauer. Sie besteht aus Abzugshaube, Gasprobenringsonde, Absauggebläse (mit einstellbarer Flusskontrolle von 0 g/s bis 50 g/s mit einer Genauigkeit von mindestens 0,1 g/s) und einer Lochplatte für Strömungsmessungen (Thermoelement und Differenzdruckaufnehmer). Der Normalbetrieb erfolgt mit 24 l/s.
  • Gasprobenentnahme - besteht aus Partikelfilter, gekühlter Kühlfalle, Pumpe, Trockentürmen und Durchflusskontrolle.
  • Sauerstoffanalyse - paramagnetischer Sauerstoffanalysator für einen Bereich von 0 % bis 25 % und einer Leistung entsprechend den Normen.
  • Rauchdichte - gemessen mit einem Lasersystem unter Verwendung von Photodioden und einem 0,5 mW Helium-Neon-Laser mit Haupt- und Referenzphotodetektor (kompensierend). Geliefert mit einem Schlitten zur Ausrichtung und 0,3 und 0,8 Graufilter für die Kalibrierung.
  • Wärmeflussmessgerät - für Einstellung der Einstrahlungswerte auf der Probenoberfläche.
  • Kalibrierbrenner - zur Kalibrierung der vom Messgerät gemessenen Rate an freiwerdender Wärme unter Verwendung von Methan mit einem Reinheitsgrad von 99,5 %.
  • Datenerfassung - Agilent Datenerfassung/Schaltelement mit einer Platine aus 3 Steckplätzen und 6½ Stellen (22 bit) internem DMM ermöglicht bis zu 120 einseitige oder 48 doppelseitige Messungen. Scanraten bis zu 250 Kanälen/s stehen mit einer 115 kBaud RS232 und PCI-GPIB-Schnittstelle standardmäßig zur Verfügung. Alle Messwerte werden automatisch mit einer Zeitmarkierung versehen und können auf einer Festplatte mit bis zu 50.000 Messwerten gespeichert werden.
  • FTT ConeCalc Software – ist mehrsprachig, einschließlich Englisch, Französisch, Deutsch, Spanisch und Japanisch verfügbar. Die Benutzeroberfläche basiert auf Microsoft Windows und verfügt über benutzerfreundliche Schaltflächen, standardmäßige Windows Dateneingabefelder, Dropdownauswahl, Kontrollkästchen und Schalter für:
    • Statusanzeige des Prüfgerätes
    • Kalibrierung des Prüfgerätes und Speicherung der Kalibrierungsergebnisse
    • Datenerfassung während eines Tests
    • Berechnung der erforderlichen Parameter
    • Ergebnisdarstellung in einer von den Normen zugelassenen Form
    • Mittelwertbildung von mehreren Tests
    • Datenexport in FDMS (Fire Data Management System) - einem von den meisten europäischen und amerikanischen Laboratorien für den Datenaustausch zwischen Laboratorien mit unterschiedlichen Kalorimetern verwendeten Format.
    • Exportdatei für CSV-Dateien (durch Komma getrennte Variablen) für schnelle Übertragung in Tabellenkalkulationen.

Optionen

  • Kohlendioxid und -monoxid - NDIR-Gasanalysesysteme sind optional erhältlich.
  • Chlorwasserstoff - geheizte Versorgungsleitungen und Gasanalysesysteme.
  • Zusatz für kontrollierte Atmosphäre - für Musteranalysen mit niedrigem Sauerstoffgehalt.
  • Massenverlust-Kalorimeter
  • FTIR Toxizitätsprüfsystem
  • Schutztüren - zum Schutz des Bedieners vor Rauch, der bei der Untersuchung von gefährlichen Proben entsteht. Die Türen erlauben einen normalen Luftzustrom von unten für eine natürliche Testbelüftung und Testluftzufuhr. Die Schutztüren umschließen drei Seiten des Probenraumes, ein Stahlblech bedeckt die Rückseite, die Absaughaube die obere Seite und der Testbereichsboden die Unterseite.

 

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