实体房间火灾试验系统的设计与开发

摘要

随着科技的发展，人类对火灾的认识越来越深入，但仍没有彻底了解火灾和做到防止火灾的发生。大尺度测量方法既可以用来研究材料火灾燃烧性能来了解火灾机理和规律，还可以评定材料燃烧性能来确定阻燃材料的性能等级。我国于2010年颁布和实施了自己的大尺度测量方法，即GB/T25207-2010《火灾试验表面制品的实体房间火试验方法》。本课题设计和开发的实体房间火灾试验系统就是该方法的实现。本文主要内容如下：
　　(1)根据标准要求，指出了实体房间火灾试验系统的原理；通过阅读大量参考文献，了解了耗氧原理，并且通过比较基于耗氧原理的热释放速率在完全燃烧和不完全燃烧两种情况下的参数模型，确定了本系统中热释放速率的参数模型；并阐述了实体房间火灾试验系统的其他理论模型。
　　(2)对实体房间火灾试验系统进行了总体设计，重点讲述了排烟系统的结构、燃气控制系统中供气精度及供气安全的设计、测量系统中各种传感器的选型及安装位置的确定和数据采集系统中RS485总线的选择及数据采集卡选用方案的设计。
　　(3)实体房间火灾试验系统硬件设计，包括模拟信号输入单元、电压信号输出单元以及RS-485串行通信单元设计。
　　(4)实体房间火灾试验系统软件开发，讲述了LabvIEW软件开发工具的选择、系统软件设计的结构、流程和数据采集、存储等模块的具体实现，并提供了良好的人机交互界面。
　　最后，本文还介绍了气体分析仪和光学烟密度计的校准方法，并对实体房间火灾试验系统进行了系统测试，包括系统静态标定、系统响应时间、系统重复性试验、庚烷校准，获得的数据表明该系统满足标准的要求。