數(shù)顯氧指數(shù)測(cè)定儀的核心工作原理是基于氧指數(shù)(OI)測(cè)定法,通過精準(zhǔn)控制氧氮混合氣體的濃度,檢測(cè)試樣在規(guī)定條件下維持燃燒所需的z低氧體積分?jǐn)?shù),并利用電子傳感與數(shù)顯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、計(jì)算和顯示,相較于傳統(tǒng)手動(dòng)型儀器,其核心差異在于自動(dòng)化的氣體配比、濃度檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理。
具體工作原理可拆解為以下四個(gè)核心環(huán)節(jié):
儀器通過氣瓶分別提供氧氣和氮?dú)?,兩種氣體經(jīng)減壓閥減壓后,進(jìn)入電子流量控制模塊(數(shù)顯款的核心部件之一)。微處理器根據(jù)設(shè)定的氧濃度比例,控制氧氣和氮?dú)獾碾娮恿髁坑?jì)(如質(zhì)量流量計(jì))調(diào)節(jié)各自流量,確?;旌蠚怏w中氧濃度可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。混合氣體經(jīng)緩沖混合器充分混勻后,以穩(wěn)定流速送入燃燒筒底部,為試樣燃燒提供可控的氣體環(huán)境。
試樣通過專用夾具垂直固定在燃燒筒內(nèi),點(diǎn)火器(通常為頂端點(diǎn)火或擴(kuò)散點(diǎn)火方式)對(duì)試樣頂端進(jìn)行點(diǎn)火,點(diǎn)燃后移去點(diǎn)火源,觀察試樣的燃燒狀態(tài)(如燃燒時(shí)間、燃燒長度)。燃燒筒內(nèi)設(shè)有玻璃珠層,用于均勻分布混合氣體,并防止燃燒滴落物影響試驗(yàn)結(jié)果。

1.氧濃度檢測(cè):燃燒筒出口處的氧傳感器(如電化學(xué)氧傳感器或順磁式氧傳感器)實(shí)時(shí)檢測(cè)混合氣體的實(shí)際氧濃度,并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至微處理器。
2.數(shù)據(jù)處理:微處理器接收氧濃度信號(hào)、流量信號(hào)及燃燒時(shí)間 / 長度的檢測(cè)信號(hào)(部分儀器配備光電傳感器或計(jì)時(shí)器檢測(cè)燃燒狀態(tài)),根據(jù)氧指數(shù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)邏輯(如升降法)自動(dòng)計(jì)算試樣的z低氧濃度。
3.數(shù)顯輸出:計(jì)算得到的氧指數(shù)值、實(shí)時(shí)氧濃度、氣體流量等數(shù)據(jù),通過液晶顯示屏直接顯示,部分儀器還支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)與打印。

儀器遵循 GB/T 2406-2009、ASTM D2863 等標(biāo)準(zhǔn),通過逐步調(diào)節(jié)氧濃度的方式確定氧指數(shù):
1.先設(shè)定一個(gè)較高的氧濃度,點(diǎn)燃試樣后若能持續(xù)燃燒,則逐步降低氧濃度;
2.若試樣無法燃燒或燃燒時(shí)間 / 長度未達(dá)標(biāo)準(zhǔn),則提高氧濃度;
3.反復(fù)測(cè)試后,找到試樣剛好能燃燒3 分鐘或 50mm 長度的z低氧濃度,即為該材料的氧指數(shù),由數(shù)顯系統(tǒng)直接輸出結(jié)果。