Calorimetro a cono
Alla fine degli anni 1970 e all’inizio degli anni 1980, la comunità del fuoco stava spingendo per strumenti affidabili su scala da banco per misurare l’infiammabilità del materiale in base alla velocità di rilascio del calore. Si pensava che una misura dei tassi di rilascio del calore fosse la misura più affidabile e accurata dell’infiammabilità di un materiale. Sfortunatamente, solo pochi strumenti di misurazione del rilascio di calore erano disponibili in quel momento ed erano difficili da utilizzare e i dati erano molto incoerenti. In risposta, nel 1982, la divisione di ricerca del fuoco al NIST (allora chiamato il Centro di ricerca del fuoco presso il National Bureau of Standards) ha introdotto lo strumento di prossima generazione per misurare l’infiammabilità del materiale, il calorimetro a cono. Nel 1988, il Cono è stato premiato con un “R & D 100 Award”, spesso chiamato un Oscar sull’innovazione. Questo prestigioso premio americano è stato assegnato alle prime 100 innovazioni dell’anno. È stato il primo strumento di test antincendio ad essere riconosciuto da questo premio al NIST. A metà degli anni 1980, il Cono divenne disponibile in commercio. Oggi, ci sono ora più di 300 coni in servizio in tutto il mondo e il cono è la base di più di una mezza dozzina di norme di prova del fuoco, come ASTM E1354 e D5485, ISO 5660-1, NFPA 271, e CAN\ULC-S135. Il cono è diventato un metodo affidabile, accurato e più comune per accedere all’infiammabilità del materiale.
Il cono è uno strumento di prova del fuoco basato sul principio che la quantità di calore rilasciata da un campione in fiamme è direttamente correlata alla quantità di ossigeno consumata durante la combustione. La quantità di calore generato da un materiale è direttamente allineata con la gravità di un incendio, ad esempio il tasso di crescita del fuoco. Per accedere all’infiammabilità del materiale è esposto a una fonte di calore radiante esterna. Pertanto, poiché si tratta di una prova di combustione forzata, i valori del cono sono spesso pensati per riflettere l’infiammabilità di un secondo elemento acceso.
Mostrato di seguito è uno schema di cono. Un campione è posto sotto un riscaldatore radiante a forma di “cono”. Tipicamente i campioni sono esposti ad un flusso esterno formare il riscaldatore di 35 kW/m2. Tuttavia, per materiali più resistenti al fuoco il riscaldatore è spesso aumentato a 50 kW/m2. Una volta generati abbastanza prodotti di pirolisi, si verifica l’accensione. Il viaggio del prodotto di combustione attraverso il radiatore del cono ed attraverso un tubo esaurito dello strumento. I valori misurati / calcolati che sono tipicamente importanti includono, ma non sono limitati a, il tempo di accensione, il tasso di perdita di massa durante la combustione, il tempo e il valore della quantità massima di calore rilasciato durante la combustione, la quantità totale di calore rilasciato durante la prova.
