附录 A(规范性附录)阈值检验烟箱


A.1 试验设备    
A1.1 测量区、试验仪器及探测器的布置见图A.1和图A.2;
 测量区、试验仪器及探测器的布置图
  1——测量工作区;                2——测量平台;    3——探测器;          
  4——温度传感器;                5——整流栅;      6——控制和指示设备连接处;  
  7——烟箱控制指示设备连接处;    8——气流;        9——离子浓度计; 
 10——离子浓度计抽气装置连接处; 11——光学密度计。       

  图A.1 测量区、试验仪器及探测器的布置图  
测量区、试验仪器及探测器的布置图

1——测量工作区   2——测量平台      3——探测器   4——温度传感器   
5——光学密度计   6——离子浓度计    7——光学密度计的反射器  
图A.2 测量区、试验仪器及探测器的布置图    
A.1.2 测量工作区应能容下环境光线试验的专用闪光装置(见附录C)。探测器的边缘离测量平台的边缘尺寸不应小于20mm。  
A.1.3 烟箱应能保证测量工作区内的气流速度满足试验要求。  
A.1.4 烟箱应能以不大于1℃/min的升温速率将测量工作区内的温度升到(55±2)℃。  
A.2 光学方法测量响应阈值  
A.2.1 工作原理 
光电探测器的响应阈值,即用减光系数m值(单位为dB/m)表示的探测器报警时刻的烟浓度,用光学密度计测量。光学密度计利用光束受烟粒子作用后,光辐射能按指数规律衰减的原理测量烟浓度。  
     减光系数用下式表示:  
                                 m=(10/d)lg(P0/P)  
     式中:  
     m——减光系数,dBm-1;  
     d——试验烟的光学测量长度,m;  
     P0——无烟时接收的辐射功率,W;  
     P——有烟时接收的辐射功率,W。  
A.2.2 技术要求  
A.2.2.1 光学测量长度不大于1.1m。  
A.2.2.2 光学系统的安装,要使光电接收器不能接收到被试验烟粒子散射的散射角大于3。的光线。  
A.2.2.3 光束波升在800nm~950nm的范围内,其有效辐射功率应大于50%,波长低于800nm的范围内,其有效辐射功率应小于10%,波长高于1050nm范围内,其有效辐射功率亦应小于10%。  
A.2.2.4 测量误差:在0~2dB/m之间的烟浓度,测量误差不应大于(m×5%+0.02)dB/m。每次测量前,测量仪器的读数须与洁净空气中的读数(零点)相比较,测量偏差不应大于0.02dB/m。
A.3 离子方法测量响应阈值  
A.3.1 工作原理 
离子探测器的响应阈值,即用y值(无量纲)表示的探测器报警时刻的烟浓度,用离子烟浓度计测量。离子烟浓度计利用抽气方法连续采样并连续地测量烟浓度。离子烟浓度计是由电离室、电流放大器及抽气泵组成。图A.3是离子烟浓度计电离室工作原理图。如图所示,通过抽气泵使含有烟粒子的空气扩散到电离室内的“测量体积”中。“测量体积”中的空气被a射线电离。因此,当两电极间加上电压时,便产生电离电流,电离电流受烟粒子作用发生变化。电离电流的相对变化作为衡量烟浓度的一个尺度。    
  离子烟浓度计的电离室测得的y值,符合下列关系式:  
                                  d×z=η×y  
                              y=(I0/I)—(I/I0)  
     式中:  
     I0——空气中无烟粒子时的电离电流;    
     I——空气中含烟粒子时的电离电流;    
     d——烟粒子的平均粒径,m;    
     z——烟粒子数浓度,1/m3;    
     η——电离室常数,1/m2。    
A.3.2 结构    
    电离室的机械结构如图A.4所示,其零件名称、规格特征等见表A.1。其主要尺寸标出公差,未标注公差的是建议尺寸,不作硬性规定。

 离子烟浓度计电离室工作原理  
   1——抽气嘴;   2——装配盘;     3——绝缘圈;   4——空气和烟;    
   5——外栅网;   6——内栅网;     7——a 射线;   8——a 发射源;    
   9——测量体积;10——测量电极;  11——保护环;  12——绝缘环;    
  13——挡风罩;  14——电子装置。    
图A.3 离子烟浓度计电离室工作原理
电离室结构图
图A.4 电离室结构图     
 
表A.1 零件名称和规格特征  
零件名称和规格特征
零件名称和规格特征

 
A.3.3  技术要求
A.3.3.1  放射源
     ——核素:241Am;
     ——活度:130×(1±5%)kBq(3.5μci);
     ——a 射线平均能量:4.5×(1±5%)MeV; 
     ——放射源的切割断面应当用源座包严,源的表面应有贵金属层保护;
     ——放射源圆盘直径:27mm。
A.3.3.2  电离室
     ——电离室阻抗应为1.9×1011×(1±5%)Ω,其测量条件为:
     ——气压:(101.3±1)kPa(760 mmHg); 
     ——温度:25℃±2℃; 
     ——相对湿度:35%~75%;
     ——电源电压应保证测量电极上流过100pA的静态电流。图A.5示出离子烟浓度计工作电路。
A.3.3.3  电流放大器
     ——输入电阻:Ri<109Ω。
A.3.3.4  抽气泵
     ——气流量:30×(1±10%)L/min。

 
离子烟浓度计工作电路
       1——对地电压;
     2——测量电极;
     3——保护环;
     4——电流测量放大器;
     5——电压输出与电离室电流成正比;
     6——输入电阻。

 
图A.5 离子烟浓度计工作电路

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