氧指数测定仪的原理

氧指数测定仪不仅可以作为鉴定聚合物难燃性的手段，而且可以作为一种研究工具，对实验室研究阻燃配方，开发新型阻燃材料提供了有力的测试手段。适合于固体材料、层压材料、泡沫塑料、织物、软片和薄膜等材料的燃烧性测试。

氧指数是在实验室条件下评定材料燃烧性能的一种方法。比如有的高校教材对氧指数规定为：所谓氧指数，是指在规定的试验条件下，试样在氧氮混合气流中维持平稳燃烧，即有焰燃烧所需的最低氧气浓度，以氧所占的体积百分数的数值表示。而有的文献则将阴燃也包含在“稳定燃烧”的范畴。现在并没有统一而明确的说法。但是因为“氧指数”定义不够明确，可能会造成测量氧指数时的困惑，也会由此产生测量时的偏差。

但是氧指数法并不是唯一判定条件和检测方法，氧指数也受诸如温度、湿度、材料的外形尺寸等因素的影响。同一种材料，它所处温度越高，极限氧指数就越小。

氧指数测定仪是用来测定聚合物燃烧过程中所需要氧的体积百分比，聚合物氧指数值是在该物质引燃后，保持燃烧50mm长或燃烧时间为180s时所需要的氧、氮混合气流中，刚好维持式样燃烧所需的最低氧浓度(亦称氧指数)。用以评定相关产品的燃烧性能。适合于固体材料层压材料、泡沫塑料、织物、纸张、软片和薄膜等材料的燃烧性测试。

在规定试验条件下，通入23℃±2℃氧、氮的混合气体，维持燃烧所需的最小氧浓度的试验方法。将一个试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里，点燃试样顶端，并观察试样的燃烧特性，把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的标准相比较，通过在不同氧浓度下的一系列试验，估算氧浓度的最小值。为了与规定的最小氧指数数值进行比较，试验三个试样，根据标准判定至少两个试样熄灭。

对于自撑材料(如模塑材料，泡沫材料，厚片材料，电器用模塑和片材)采用顶端点燃方式，在距点燃端50MM处划标线。测试时每隔5s移开一次，移开的时间以恰好能判明试样整个顶表面是否全部着火为限。在确认试样顶表面着火后，立即移开点火器，并开始记时并观察燃烧长度。火焰接触顶面时间最长不超过30s，如果30s内不能点燃，则增加氧浓度，继续点火，直至30s内点燃为止。

对于非自撑材料(如软片或薄膜)采用扩散点燃法(也适用自撑材料)。火焰施加于试样的顶表面，并同时施加于垂直表面。点燃时，每隔5s左右移开点火器观察试样，火焰作用时间最长为30s，直至垂直侧表面稳定燃烧或可见燃烧部分的前沿达到上标记处，移去火焰。对于薄膜类产品在用框架夹具的时候，由于燃烧会出现收缩等现象，有标准ISO/TC61/SC4建议用卷筒法测试，获得较好稳定性和重现性。

氧指数测定仪主要由试样夹、燃烧筒、流量计、气源以及控制系统构成。

燃烧筒:该部分由一个垂直固定在基座上，并可均匀导入氧氮混合气体的耐热玻璃筒组成。标准规定燃烧筒高度为(500±50)mm，内径在(75～100)mm。

气源:一般采用质量分数不低于98%的氧气和氮气作为气源。

控制系统和流量测量:该体系由稳压阀、压力表、转子流量计和管路组成。主要用于控制将计量后的氧、氮混合气体经混合后由燃烧筒底部进入燃烧筒。

计时器:一般用高精度秒表测量时间可达5min，准确度±0.5s。

排烟通风系统:材料燃烧产生有毒有害气体，必须安装排烟通风系统。主要用于排除燃烧产生的烟尘和气体。但是风速不能过快，以免对燃烧筒内气体流速和温度产生干扰，影响测试准确性。

点火器:标准规定由一根直径为(2±1)mm，并能连接燃气喷出火焰的金属管子构成。当管子引燃试样时，可以调节燃气大小以使火焰可以从出口垂直向下喷射(16±4)mm。规定燃烧气体为纯净的丙烷气体。

1、两个玻璃转子流量计分别控制氧、氮流量。

2、专用手动点火器点火安全可靠。

3、仪器结构简单，操作方便。

1.环境温度：-10℃～45℃；

2.相对湿度：﹤85%；

3.电压及功率：220V、50HZ、100W；

1.选择混合气体流量；

2.按照所需要试验的试样标准规定选取制作试样；

3.满度调节；

4.选择最初的氧浓度；

5.分别关闭氧气、氮气流量调节阀，打开氧气、氮气钢瓶阀门，调节减压阀，使输出压力在0.2-0.3MPa左右，调节稳压阀；

6.打开电脑。注意液晶显示表上的氧的浓度，并注意混合气体的流量是否达到所需的流量，否则进行调节。调节指数稳定后，需待30秒左右时间冲洗燃烧筒，使其内部的气体更为接近调节后的混合气体；

7.冲洗后，按标准要求点燃试样，点燃后，立即撤去火源；

8.试验后，按标准要求记录试验情况，填写试验报告。

1.使用的氧气、氮气钢瓶的内部压力不低于1MPa，如果低于这压力，请及时更换。调节流量时用力要均匀；

2.根据使用情况经常擦拭燃烧筒和点火器表面污物，及时清除燃烧筒内金属网上的燃烧低落物，保证气体畅通；

3. 氧气、氮气钢瓶属于高压容器，使用时一定要远离火源，注意安全。