烟密度,NBS烟密度测试箱
ZY6166D-PC NBS 烟密度测试箱
一、适用范围：
1.1 适用于所有的塑料以及其他材料的评估（如橡胶、 纺织品覆盖物、涂漆面、木材和其它材料），测定塑料 燃烧室所产生的烟雾光密度，并以最大光密度为试验
结果，判定在规定条件下塑料的发烟性能。符合
GB/T8323.1-2008 、GB/T8323.1-2008 、
ISO5659-1:1996、ISO5659-2:2012 标准；
1.2 适用于固体材料或部件在无焰模式或火焰模式条
件下产烟的比光密度测定。符合GB/T10671-2008、ASTM E 662：2006 标准。
二、符合标准：
2.1 符合GB/T8323.1-2008《塑料烟生成第1 部分：
烟密度试验方法导测》标准要求；
2.2 符合ISO5659-1 ： 1996 《Plastic-Smoke
generation-Part ： Guidance on optical-density
testing 》标准要求；
2.3 符合GB/T8323.2-2008《塑料烟生成-第2 部分：
单室法测定烟密度试验方法》标准要求；
2.4 符合ISO5659-2:2012 《Plastic-Smoke
generation-Part2 ： determination of optical
density by a single-chamber test》标准要求；
2.5 符合GB/T10671-2008《固体材料产烟的比光密度 试验方法》标准要求；
2.6 符合ASTM E 662：2006《Standard test method for specificoptical density of smoke generated by
solid materials》标准要求。
三、仪器特点：
3.1 整机核心部分均采用进口元器件：如流量计、热
流计、光电倍增管等。
3.2 配备ISO 5659-2/GB/T8323 辐射锥装置，可提供
50KW/M2 热辐射输出以及配备ASTM E662 辐射炉装置， 可提供25KW/M2 热辐射输出各一套。辐射炉和辐射锥 之间的切换，均采用航空接头连接，更换装置非常方
便适用；
3.3 光源接收采用进口光电倍增管以及高精度采集和
放大板卡，S4 频响应, 暗流低于10-9A 的光电倍增管接 受信号，透光率精度可达到0.0001%；
3.4 配备荷兰Schmidt-Boelter 水冷热流计；配备便携 式水冷却系统，无需外接冷却水源，便于用户使用；
3.5方形箱体底部安装有防止超压的爆破铝箔片，实行 安全爆破，箱体内部安装有压力调节装置，实行安全
自动泄压；
3.6箱体采用全开门的方式。安装试样、在测试结束后 清洁测试箱的上下光窗、更换不同试验装置时非常方
便，提高了工作效率；
3.7在测试箱体安装辅助加热装置，可根据标准要求， 迅速达到箱体温度平衡时间；
3.8在测试箱体安装了搅拌用风扇，使燃烧烟气搅拌均 匀，提高了测试精度和准确性；
3.9 配备气体采集装置和接口，通过气体检测管，可
后期扩充和后备对烟气毒性气体检测。
四、烟密度测试箱简述：
4.1ZY6166D-PC NBS 烟密度测试箱在各个领域广泛应 用，主要用于测定材料燃烧所产生的烟雾以及有焰和
无焰燃烧下的光学密度；也可后期扩充FTIR 傅立叶红
外分析仪用于烟毒性的检测（HCN 、NOX 、CO 、HF 、HCL 、 SO2）。
4.2 烟密度箱测试方法已经确立多年，并被广泛应用
用多个行业，如塑料、橡胶、纺织品覆盖物、涂漆面、
木材及其他材料的烟密度检测。该测试仪器测量原理
为朗伯—比尔定律，通过光学系统测定烟雾的透光量
占初始透光量的分数来表示烟密度，通过透光量的最
小百分数来计算最大比光密度；其检测指标为质量光
密度MOD 、烟雾的光密度OD 、比光密度Ds 。另外，配备 其他分析仪器，如气体检测管、离子色谱仪、液相色
谱等，可对烟毒性进行定性定量分析。
五、主要参数：
5.1 全套设备包括符合GB/T8323-2008 和ASTM E662 规 定的试验装置各一套、测试箱、烟密度测量装置、数
据采集系统以及控制箱。
5.2 烟密度测试箱：由密闭燃烧试验箱、光度计测量
系统、辐射锥装置、燃烧系统、称重仪器、点火器、
试验盒、支架、测温仪表以及烟密度测试软件组成。
5.2.1 试验箱内部尺寸：长914±3（mm ），高914±3 （mm ），深610±3（mm ），内外壁均采用耐化学腐蚀和 便于清洗的金属层；
5.2.2 试验箱体带有铰链安装的前门为全开门设计，
前门安装有可视窗，并且在可视窗前面安装可活动的
不透明遮光板。
5.2.3 方形箱体底部安装有防止超压的爆破铝箔片，
由厚度为0.04mm 、长为405mm 、宽200mm ，合计面积为 81000mm2组成的安全爆破片，箱体内部安装有压力调 节装置，符合GB/T8323.2-2008标准（见图2）
图2泄压装置
5.2.4 光窗：上下装有两个Ø75mm 的光窗，一个箱体 顶部，一个在箱体底部。光窗的下面配有9W 的环形电 加热器，以保证光窗上表面的温度（50℃～55℃为宜） 以便将该表面上的烟浓度降到最低，上光窗在测试箱
的顶部，在测试箱外部的光窗周围安装8mm 厚的光学
平台，光学平台用Ø15mm 的能连接固定平台和测试箱 的金属棒固定，箱体的内表面应与测试箱内衬的外表
面齐平。
5.2.5 进气口：带有挡板进气口安装在测试箱顶部，
并远离辐射锥；口径为Φ65mm ，由带法兰的电磁阀控 制关和闭状态。
5.2.6 排气口：带有挡板排气口装在左边的底部，口
径为Φ80mm ，通过直径为50mm-100mm 的软管与能产生 0.5kpa 负压的抽风机相连。
5.2.7 测试箱压力控制装置：具有压力调节器和箱顶
的管子相连的的量程为1.5kPa 的水柱压力表；压力调 节器为装水开口瓶并置于测试箱前部，并带有直径为
25mm 的软管一端插入液面下100mm ，另一端与进口微压 差传感器和测试箱相连，量程为0-2Kpa ，精度±2pa ； 压力调节器的出口应与排气系统相连。
5.2.8 测试箱壁温测量：采用直径为1.0mm 的热电偶， 安装在测试箱内部的几何中心，用厚度约为6.5mm 直 径为18mm 的绝缘片盖住热电偶，并粘接固定在测试箱 壁上。测试箱体后壁中心安装直径1mm 的热电偶，可 测试箱体内部温度。
5.2.9 辅助加热器：使测试箱能快速达到温度稳定状
态，在不使用测试箱壁上缠绕500W 的
电加热带，使测试箱温度均匀升高。并采用PID 自动 温度控制系统使温度稳定，温度控制精度为0.1°C 。
5.2.10 箱体材质：由四层组成：第一层为防腐蚀的涂
层，喷涂在1.5mm 厚钢板上，再通过高温烘烤；第二 层为1.5mm 厚钢板；第三层为60mm 厚的石棉层组成； 第四层1.2mm 厚USU304 不锈钢；第五层也为防腐蚀的 涂层，喷涂在1.5mm 厚钢板上，再通过高温烘烤；
5.2.11 外箱规格：为操作方便外箱为一体化设计，外
形尺寸：长1822（mm ），宽860（mm ），高1970（mm ）。
5.3.1 辐射锥装置包含电加热管、称重单元、PID 温
度控制器、热流计、试样盒、点火器，符合GB/T8323.1、 GB/T8323.2、ISO5659-2:2012 等标准规定。
5.3.2 电加热管额定功率为2600W ，安装于双层不锈钢 壳体中，中间填充耐热纤维棉，能在样品表面中心提
供10KW/m2~50KW/m2 辐射强度。当测试离样品中心25mm 的其他两个位置的辐射照度时，这两个位置的辐射照
度不能低于样品中心辐射照度的85%，控制精度为± 0.5 KW/m2。
5.3.3 PID 温度控制器：采用日本OMRON 微电脑P 、I 、
D 控制，控制精度高，漂移小，温度波动非常小。输 入温度控制范围为室温至1000°C ，温度控制精度±1 度。
5.3.4 热流计：采用荷兰进口SBG01系列Hukseflux
Thermal Sensors热流计（热流传感器）；测量范围：
0~100kw/M2；重复性±0.5%；接收辐射面积直径为10mm 的平坦区域，其表面涂覆有哑光黑色，采用便携式水
冷降温；
5.3.5 点火器：采用电火花点火自动方式，在不开启
箱体门的情况下，可以点火燃烧；点火器喷嘴由Φ
4.0mm 孔径铜管制成，火焰长度、水平测量时为30mm 。
5.3.6 供气系统：采用纯度为95%以上、最小压力为
3.5kpa ±1kpa 的丙烷和空气混合气体在压力为170kpa ±30kpa 提供给燃烧器。气路由针形阀和流量计组成。 丙烷流量为100 ㎝2/min，空气流量为500 ㎝2/min。
5.3.7 称重单元：采用高精度美国进口称重传感器，
量程为0-2000g ，精度0.1g 。
5.4 加热系统：见图9。符合ASTM E662-2009 以及
GB/T10671-2008 标准要求。
5.4.1 辐射炉：与箱体前、后壁等距离，炉面正对箱
体右壁约为305MM ，炉面中心距箱体底部为195MM ，炉 口端面距试样暴露面为38MM ，且与试样暴露面平行对 中。
5.4.2 辐射炉电路控制：由可控硅电压调整器控制，
试验时对试样表面产生恒定的热辐射，使试样表面的 平均辐照度达到25±0.05KW/M2，辐射控制精度为0.5 KW/M2。
5.4.3 辐照度计(铜盘量热计) ：由探头、放大器和输
出电流变送器组成，用于校准辐射炉的输出，以保证 试验在标准辐照度下进行。接收辐射面积直径为10mm 的平坦区域，其表面涂覆有哑光黑色，吸收率大于95%。 采用风冷。
5.4.4.1 进行火焰模式试验时，除辐射炉外还装有六
管燃烧器，燃烧器主管及六根小喷管由不锈钢管制成， 主管规格直径8MM*1MM，小喷管直径3MM*0.7MM；
5.4.4.2 标准型燃烧器的六只喷嘴与试样暴露面分别
或0°、90°、45°夹角，90°喷嘴在两边，45°喷嘴 在中心；
5.4.4.3 燃气：采用纯度不低于95%的丙烷；
5.4.4.4 丙烷流量：50 ㎝2/min；
5.4.4.5 空气流量：500 ㎝3/min；
5.4.4.6 燃烧器可以折卸，在进行无焰模式试验时应
将其卸下；
5.4.4.7 点火器：采用电子自动打火。
5.5 质量流量计：
5.5.1 采用高精度质量流量计控制和调节空气及丙烷
流量，从质量流量计控制器采取信号通过计算机设定、 调节、控制、显示丙烷及空气流量。并且在控制柜上 增加二次仪表显示。
5.5.2丙烷流量计范围：1～100mL/min可设定；
辐射炉铜盘量热计
5.5.3 空气流量计范围：0.1～1L/min 可设定；
5.5.4 质量流量计精度:为满量程的±1.5%。
5.6光电测量系统(烟密度测量装置) ：由白炽灯光源
及光电倍增管接收装置组成。其中含电源、光电倍增 管、放大透光片、光闸、滤光片、中性透光片、透镜、 光学系统暗箱、光源、光窗加热器组成。
5.6.1 光源：
5.6.1.1 光源：由6.5V 的白炽灯、6.5V 稳压电源、可 变电阻器组成。
5.6.1.2 光源结构:白炽灯安装在测试箱底部不透光
暗箱中，由光源、凸透镜、光窗加热器、光学窗口组 成。
5.6.1.2.1 光窗加执器：AC220V 供电，9W 电阻丝环绕 而成，以保证光窗上表面的温度（50 oC ~55oC）为宜。
5.6.1.2.2 凸透镜：光通过直径为51mm 的透镜, 经调节 和校准，完全形成一个直径为51mm 的环而没有其它光 在环以外的光束。
5.6.1.2.3 光学窗口：由无遮挡的透光片和暗箱盒组
成。
5.6.2 光电探测器（光电倍增管接收装置）：
5.6.2.1 光电探测器：由日本滨松光电倍增管、放大
滤光片、光闸、滤光片、中性滤光片、凸透镜、光学 窗口等组成。
5.6.2.2 光电倍增管:由由日本滨松光电倍增管及模
组组成。S4 频响应，波长范围为300~650nm。供电电 源：输入12V ，输出0～1200V 2mA
5.6.2.3 光电系统处理：光电探测器为光电倍增管，与 A/D 数模板连接，经过多量程藕合放大器经微机采集
和处理。能连续测量相应的光密度随时间变化的透光
率，为光谱灵敏度响应的5 个数量级，暗电流低于10-9A 。 光电倍增管的最小灵敏度能100%读出光路上0.5 中性 滤光片和一个ND-2 放大滤光片获得的光。
5.6.2.4 放大滤光片：配备ND-2 为放大滤光片，通过 ND-2 放大滤光片透过率精度可达到0.00001%；
5.6.2.5 光学系统的校准：配备ND-3 扩展滤光片，用 于光学系统的校准。
5.6.2.7 光闸：为挡板、当光闸关闭时，透光率为0%， 即校正透光率0%使用。
5.6.2.8 中性滤光片：从光密度0.1～0.9 共选取三个
透光率为25%、50%、75%的中性滤光片, 直径可覆盖光 窗面积。
5.6.2.9 凸透镜：直径为51mm 的凸透镜，使直射光束 能够在上下暗箱之间的透光板处被聚焦成一个小的强 光斑。
5.6.2.10 光学窗口：由无遮挡的透光片和暗箱盒组
成。
5.6.2.11 测试模式分为Filter 、Dark 以及Clear 模
式三种，根据不同测试量程自动进行切换。
5.7 试样夹具：
GB/T8323 和ISO5659 试样夹具
GB/T10671 和ASTM E 662 试样夹具
5.8 操作系统以及测量软件：
5.8.1 操作系统
5.8.1.1 软件有系统校准、泄露检测、安全警示、断
电数据保存功能。
5.8.1.2 软件可以创建试验过程中的提示，使操作更
安全有序。
5.8.1.3 全汉化的中文操作系统和帮助系统。
5.8.1.4 实时显示透过率与时间曲线。
5.8.1.5 原始数据和数据处理结果可导入word 和 excel 。
5.8.1.6 仪器有断电数据保存功能
5.9 整机性能：
5.9.1 透光率分辨率：0.0001%；
5.9.2 测量范围：0-100%；
5.9.3 测量精度：±3%；
5.9.4 工作电压：AC200-240V 50Hz;
5.9.5 环境湿度：室温-40℃
此文由中诺仪器[1**********] 号成员综上