3) 사용된 기기
이 설정에는 5개의 열전대가 두 가지 다른 유형으로 사용됩니다. 열전대 K1, K2 및 K4는 모두 표준 열전대입니다. 열전대 K3와 K5는 모두 플레이트 열전대로 변형되어 선택된 열원으로 인해 대기 온도에서 벗어날 것으로 예상되는 샘플의 표면 온도를 모니터링할 수 있습니다. 온도 차이 외에도, 플레이트 열전대는 더 긴 반응 시간을 가질 것으로 예상되므로 보다 안정적인 온도 재현을 제공합니다.
K5를 제외한 모든 열전대(K1, K2, K3, K4)는 데이터 이력 기록장치에 연결됩니다. 써모 커플 K5는 디머팩과 함께 온도 컨트롤러에 연결됩니다.
(1) 열전대
① 열전대 K1: 표준 열전대 유형 K는 25cm 높이에 위치하며, 오른쪽 벽으로 3.5cm 떨어진 곳, 가열로 10cm 안으로 들어가 위치합니다.
② 열전대 K2: 표준 열전대 유형 K는 45cm 높이에 위치하며, 오른쪽 벽으로부터 15cm 떨어진 곳, 가열로 4cm 안에 위치합니다.
③ 열전대 K3: 얇은 금속판(3*3cm)에 용접된 플레이트 열전대 유형입니다. 30cm 높이, 오른쪽 벽에서 15cm, 벽 입구에서 1cm 떨어진 곳에 위치합니다. 발열체와 열전대 사이의 거리는 24cm입니다.
④ 열전대 K4: 표준 열전대 유형 K는 노출된 표면에서 3cm, 테스트 샘플의 코어 재료 중간에 위치합니다. 이 열전대는 3장에 표신된 실험과 비교할 수 있는 코어 재료의 온도 상승을 모니터링합니다.
⑤ 열전대 K5: 얇은 금속판(3*3cm)에 용접된 플레이트 열전대 유형으로 높이30츠, 오른쪽 벽에서 12cm, 전면 벽에서 1cm 떨어져있습니다.
발열체와 열전대 사이의 거리는 24cm입니다. 이 열전대는 기록되지 않지만 온도 조절기로 사용됩니다. 두 상황 모두에 기록을 사용하면 신호를 방해할 수 있기 때문입니다. K3와 K54 사이의 표준 편차는 3℃이며, 이 편차는 온도조절기의 설정으로 인해 발생할 수 있습니다. 두 플레이트–열전대는 노출되지 않은 표면에서 덮여있지 않았기 때문에 두 방향으로 보이며, 노출된 강판 표면의 실제 온도에 대한 보다 현실적인 패턴을 따릅니다.
(2) 저울
LFL 실험에서와 마찬가지로 질량 손실 실험에서도 샘플의 무게를 결정하는 데 사용되는 저울은 1997년에 생산된 Mettler Toledo PB3001입니다. 저울의 정확도는 0.1g입니다. 5g부터 시작하며 최대 무게는 3100g입니다.
(3) 열전달 분석기
Isomet 열전달 분석기는 단열재의 실제 열전도율을 결정하는데 사용됩니다. 350℃에 노출된 샘플은 샘플의 측면으로 1.5cm 단차와 관련하여 테스트 후 열원에 의해 가시적으로 영향을 받는 영역에서도 분석됩니다.
(4) 버어니어캘리퍼스
이 기기는 샘플의 침투 깊이를 측정하는 데 사용되었습니다. 400cm²의 정확한 부분이 열원(20×20cm)에 직접 노출되었습니다. 샘플을 반으로 잘라야하며, 버어니어캘리퍼스를 사용한 측정은 노출된 첫 번째 위치에서 시작됩니다. 깊이는 단열재가 변형 및 변색되는 깊이까지 각 5cm씩 버어니어캘리퍼스에 의해 측정됩니다.
4) 미래 가능성 테스트 설정
이 장에서 설명하는 테스트 설정은 400℃까지 한 면이 열에 노출되어야 하는 건축 자재 샘플을 시험하는 데 적합합니다. 이 테스트 방법은 플래시오버 전 단계에서 온도에 노출된 재료의 반응에 대한 설명을 제공합니다. 따라서 건축 자재에 적용되는 정기적인 화재 테스트에 추가될 수 있습니다. 더 큰 샘플로 조립된 구조 및 복합 건축 자재를 테스트할 수 있습니다. 앞서 언급한 바와 같이, EPS 단열재 및 다른 테스트된 재료는 아래 그림과 같은 스틸 데크 원칙에 따라 건물 건축에도 적용됩니다. 현재 테스트 설정은 이러한 종류의 건물 요소를 테스트하는데 적합합니다.
5) 검증 테스트 설정
이 단원에서는 테스트 설정의 열전대 동작을 설명합니다. 실험 중에 온도를 모니터링하는 4개의 열전대가 있습니다. 3가지 다른 종류의 테스트는 최대 온도조절 및 자체 조절 기능에 대한 테스트 설정의 동작에 대한 설명을 얻기 위해 수행되었습니다. 모든 테스트 실행은 샘플 재료 없이 수행되었습니다.
(1) 테스트 실행
첫 번째 테스트 실행은 최대 전력이 2400W인 현재 발열체로, 가열로의 최대 온도를 결정하는 데 사용되었습니다. 총 실행 시간은 2시간 23분, 시간 간격은 10초입니다. 이 테스트 동안 팬은 분당 몇 번 회전했습니다. 온도 상승은 발열체의 최대 전력을 사용는 동안 다른 시간 간격에 대해 조사했습니다. 주변 온도에서 150℃까지의 시간 간격은 매분 3.6℃의 온도 증가를 보여줍니다. 분당 3.1℃입니다. 시간 간격 250~360에서는 온도가 1.5℃ 증가합니다. 발열체가 최대 전력일 때, 가열 과정은 온도가 상승함에 따라 감소할 것이라는 결론지었습니다.
표시된 가열 과정은 보정된 온도 컨트롤러에 속하지만, 제어된 환경에서 150℃의 설정점에 속합니다. 판형 열전대의 반응은 예상대로 일반 열전대보다 약간 느리지만 더 안정적입니다. 테스트 실행 8주 동안 주변 온도에서 250℃의 안정된 온도까지의 가열 과정이 기록되어, 이 안정된 온도는 80분 후에 도달합니다. 이 테스트 동안 열전대와 자체 컨트롤러 온도조절기의 동일한 응답이 확인되었습니다. 이 자테 컨트롤러 온도조절기를 사용하면 정확한 원하는 온도에서 매우 안정적인 온도를 생성할 수 있습니다.
테스트 실행은 테스트 실행 동안 150℃의 안정적인 온도에서 시작되며, 질량 손실 실험에 사용된 샘플이 담긴 상자를 배치하는 상황이 실험되었습니다. 아래 그림은 5cm 두께의 저밀도 미네랄울단열재가 있는 상자를 10분간 노출하는 것을 보여줍니다. 이 실험 동안 가열로의 상단은 제거되지 않습니다.
온도의 빠른 회복이 표시되고, 온도는 설정점인 150℃를 초과하고 158℃에서 안정됩니다. 공기 온도는 처음에 더 많이 상승되고 165℃에서 안정화됩니다. 이 두 열전대의 차이는 위치의 높이 차이로 설명할 수 있습니다. 가열로의 온도 상승은 시료를 넣었을 때 용적의 50% 감소로 인해 발생합니다.
10분 테스트를 마친 후 샘플을 가열로에서 제거해야 하며, 가열로의 온도는 도어를 열면 떨어질 것입니다. 온도 회복 과정은 아래 그림에 나와있으며, 이것은 가열로가 설정점을 회복하는 데 필요한 시간을 보여줍니다. 이 상황은 약 10분이 소요되지만, 기후 조건에 따라 다를 수 있습니다.
또한 아래 그림은 가열로 회복 후 샘플이 담긴 상자를 놓을 때의 온도 반응을 보여줍니다. 처음에는 20℃의 하락이 있습니다. 3분 후 온도는 설정점보다 15℃ 높게 안정화됩니다. 빠른 회복과 안정된 가열로의 열 질량에 의해 발생하므로 온도를 빠르게 조정할 수 없습니다.
