Metoda testowa UL 9540A do oceny rozprzestrzeniania się niekontrolowanego pożaru termicznego w akumulatorze

Wprowadzenie
Dotyczy całkowitej ilości ciepła wydzielonego przez pojedynczą baterię litową 21700 podczas spalania;poszczególne ogniwa mają średnicę 48 mm i wysokość 80 mm.21700–5500 mAh 3,6 V/4,2 V 19,8 Wh.

Zasada

Zaprojektowano go w oparciu o zużycie tlenu obliczone na podstawie stężenia tlenu w strumieniu gazów produktów spalania oraz szybkości wydzielania ciepła podczas produktów spalania.Urządzenie może dokładnie zmierzyć szybkość wydzielania ciepła podczas spalania pojedynczej baterii litowej 21700.

Aplikacja
Produkt elektryczny i elektroniczny
Komponenty i akcesoria sprzętu AGD

Standardy

1. Patrz standardowa konstrukcja UL9540A „Metoda testowa oceny rozprzestrzeniania się niekontrolowanego pożaru termicznego w systemach magazynowania energii akumulatorowej w celu oceny metody testowej rozprzestrzeniania się pożaru termicznego w systemach magazynowania energii akumulatorowej”;
2. Patrz norma GB/T16172-2007, ISO5660-1:2002 „Metoda badania szybkości uwalniania ciepła przez materiały budowlane”.

Cechy

1. Część sterująca wykorzystuje wbudowane sterowanie komputerem przemysłowym, zbieranie i przetwarzanie sygnału wykorzystuje 16-bitową kartę o wysokiej precyzji, poziom dokładności może osiągnąć jeden procent, stabilna wydajność, dobra powtarzalność.
2. Interfejs sterowania komputerowego: zastosowanie wysokiej jakości oprogramowania do profesjonalnego rozwoju sprzętu i oprzyrządowania (Labview), rygorystyczny interfejs, wysoki stopień automatyzacji, wszystkie uciążliwe procedury i operacje zostały zintegrowane z komputerem, szybkość reakcji jest bardzo szybka, łatwy w obsłudze, przyjazny dla użytkownika interfejs, niezawodna obsługa.
3. Oprogramowanie operacyjne: interfejs Windows XP, styl Labview, doskonałe mechanizmy bezpieczeństwa.Dane wyjściowe komputera dotyczące szybkości uwalniania ciepła spalania, całkowitego uwalniania ciepła, stężenia dymu.Wyświetlanie w czasie rzeczywistym przepływu ciepła – krzywa czasowa, całkowita szybkość wydzielania ciepła – krzywa czasowa, wytwarzanie dymu podczas testu.
4. Współpracujemy z wieloma instytutami badawczymi i jednostkami naukowo-badawczymi, takimi jak: Instytut Badań nad Pożarami Sichuan Ministerstwa Zarządzania Kryzysowego, Państwowy Instytut Badawczy Sieci Elektroenergetycznych i in.

parametry techniczne

1. Struktura pudełka:skrzynkę testową i kontrolną dzięki połączeniu szaf analitycznych, szaf analitycznych i szaf do operacji eksperymentalnych można zintegrować.W górnej części platformy testowej zainstalowano okno obserwacyjne ze szkła hartowanego pełniące funkcję ekranu ochronnego, a dolna część okna obserwacyjnego jest pusta jako port nadmiarowy ciśnienia, aby zapobiec wybuchowi gazu.
 

2.Przykładowe źródło wyzwalacza:
①zewnętrzny wyzwalacz ogrzewania:
②Skład: źródło stałego ciśnienia + elektryczna kompozycja grzewcza;
③źródło stałego ciśnienia: moc 0~5kW płynnie regulowana;
④Elektryczna płyta grzewcza: ogrzewanie elektryczne płyty grzewczej o mocy 5 kW;
⑤Specyfikacja elektrycznej płyty grzewczej: długość 150 mm, szerokość 100 mm.
⑥Rama przeciwwybuchowa z blachy stalowej 10 mm, specyfikacja 200 mm*200 mm;
⑦Tryb sterowania: steruj nagrzewnicą elektryczną poprzez źródło stałego ciśnienia, aby uzyskać niekontrolowaną niestabilność termiczną próbki wywołaną zewnętrznym ogrzewaniem.
⑧Położenie instalacji urządzenia wyzwalającego ogrzewanie: powierzchnia grzewcza urządzenia grzewczego będzie w bezpośrednim kontakcie z powierzchnią monomeru akumulatora.
 

3. Wyzwalacz przeładowania baterii litowej:
①Napięcie przeładowania: regulowane w zakresie 0 ~ 10 V;
②Napięcie przeładowania: 30A;.
③Moc nadmiernego ładowania: 300VA.
④Rama przeciwwybuchowa: płyta stalowa o grubości 10 mm, specyfikacja 200 mm * 200 mm;
 

4. System gromadzenia, pomiaru i kontroli:
①Skład: pokrywa zbierająca, rura dymowa, wentylator oddymiający, kryza przepustnicy i urządzenie do pomiaru prędkości powietrza różnicowego, termopara do pomiaru temperatury gazów spalinowych, sygnał temperatury dymu do głównego programu sterującego w celu wzięcia udziału w eksperymentalnych wynikach obliczeń danych , urządzenie oddymiające znajduje się w górnej części szafy.
②Wentylator osiowy: regulowana prędkość wiatru, w standardowych warunkach temperatury i ciśnienia układ wydechowy może wytwarzać objętość spalin (g/s): 0 ~ 50, precyzja (g/s): mniej niż 0,1.
③Okładzina zbierająca: korpus stożkowy, otwór do zbierania dymu o wymiarach 450 mm × 450 mm, na kwadracie o wymiarach 150 mm × 150 mm, całkowita wysokość 350 mm, dolna część kaptura zbierającego dym i odległość od powierzchni próbki dla (210 ± 50) mm
④Przepływomierz z kryzą: wykorzystanie precyzyjnego wyjścia cyfrowego, wyjście sygnału napięciowego 0-10 V poprzez transformację modułu prędkości płyty I/0, bezpośrednio z komputera w celu kontrolowania jego przepływu.
⑤ Kryza dławiąca: w okapie oddymiającym i rurze wlotowej wyposażona jest w kryzę dławiącą o średnicy wewnętrznej (57 ± 3) mm, w celu ujednorodnienia składników przepływu gazu;
⑥Gaz zbiera się za pomocą próbnika pierścieniowego zamontowanego w osłonie zbierającej (685±15) mm wewnątrz kanału wlotowego wentylatora.Próbnik pierścieniowy posiada 12 małych otworów o średnicy (2,2±0,1) mm;aby ujednorodnić składniki strumienia gazu, otwory są skierowane w stronę przeciwną do strumienia gazu, aby uniknąć osadzania się sadzy.
⑦Pomiar temperatury przepływu powietrza;mierzony przez pancerny wyciek termoelektryczny o średnicy zewnętrznej 1,5 mm.Montowany przed przepływomierzem kryzowym (100 ± 5) mm, w położeniu osi rury wydechowej.
⑧Rura wydechowa: wykonana ze stali nierdzewnej, średnica rury 114mm, długość około: 1500mm, wyposażona w wentylatory, przepływomierze, czujniki i tak dalej.Należy upewnić się, że sprzęt posiada dobry system wentylacji, po zakończeniu badania produkty spalania mogą zostać usunięte z komory spalania do atmosfery.Wydajność wentylacji jest dostosowywana zgodnie z wymaganiami testu, a natężenie przepływu powietrza powinno być ograniczone do pewnego zakresu, aby zapewnić dokładność wyników testu.

                                               Kolekcja, systemy pomiarowe

5. Urządzenie do pobierania i wstępnej obróbki gazów:
①Urządzenie do pobierania i wstępnej obróbki próbki gazu składa się z próbnika pierścieniowego, układu filtracji, pompy ssącej, skraplacza i innych elementów;
② Próbnik pierścieniowy Próbnik pierścieniowy zainstalowany w rurze wydechowej i koncentryczny z rurą, z urządzeniem homogenizującym przepływ powietrza;
③Trzystopniowa filtracja, odporna na wysoką temperaturę, odporność na korozję kwasową i zasadową oraz utlenianie, dokładność filtra nie mniejsza niż 0,45 ~ 50um;
④Instalacja wkładu filtra przy użyciu łatwej w montażu i demontażu konstrukcji;urządzenie filtracji wtórnej z funkcją drenażu filtra ochronnego powietrza, niezawodne oddzielanie cząstek stałych zawartych w gazie, dokładność filtracji nie mniejsza niż 0,2um-20um;Urządzenie do filtracji trzeciorzędowej służące do filtrowania wody w gazie próbnym po ochłodzeniu.Cylinder filtra można łatwo zdemontować i wymienić wkład filtrujący;
⑤Przyjmując pompę próżniową do ekstrakcji próbki gazu, pompa próżniowa charakteryzuje się niskim poziomem hałasu i niewielkimi wibracjami, natężenie przepływu pompowania wynosi 36 l/min, a maksymalne ciśnienie wylotowe wynosi 7 KG;
⑥Wyposażony w sprężarkowy skraplacz chłodniczy: temperatura punktu rosy 0 ~ 5 ℃;
⑦Wyposażony w importowaną niemiecką pompę membranową KNF, natężenie przepływu 33 l/min, próżnia: 700 mmHg, ciśnienie: 2,5 bar;
⑧Próbkowy gazociąg wyposażony w system samooczyszczania, po zakończeniu eksperymentu można ustawić na odwrotny przedmuch czystego gazociągu próbki.
 

6.Kalibracja palnika i jego instalacji gazowej:
①Wyposażony w mosiężne rurki itp. jako palnik kalibracyjny, palnik wykorzystuje urządzenie do napełniania włóknem i urządzenie filtrujące, aby rozprężyć gaz palny i równomiernie palić.
② Kalibracja układu zasilania gazem palnika dla regulatorów, manometrów, MFC itp. w celu ustalenia, czy może zapewnić stabilne źródło gazu do spalania.Zakres MFC 10L/min, dokładność ± 1% FS, liniowa ± 0,5% FS, czas reakcji ≤ 2sek.
③Palnik kalibracyjny można zawiesić i zamontować pod stożkiem promieniowania za pomocą uchwytu typu klips, co wymaga łatwej obsługi i dokładnego pozycjonowania.
④W celu skalibrowania odpowiedzi całego układu testowego jako palnik kalibracyjny używana jest mosiężna rurka z kwadratowym otworem i kwadratowym przekrojem.Palnik: w metalu wycięty jest otwór o powierzchni (500±100)mm² w kształcie ogrodu, otwór zakryty jest siatką drucianą w celu rozproszenia gazu, a rura wypełniona jest włóknami ceramicznymi w celu zwiększenia jednorodności przepływu gazu.

①Analizator tlenu (O2): Niemcy (Siemens) SIEMENS, typ paramagnetyczny.

a.Zakres pomiarowy: (0-25)%.

b.Wyjście sygnału: 4-20mA;

c.Rozdzielczość 100×10-6

d. Wilgotność względna: <90% (bez kondensacji)

e.Odchylenie liniowości: <±0,1% O2;

f. Dryft zerowy: ≤0,5%/miesiąc;

g. Dryf zasięgu: ≤0,5%/miesiąc

h. Wewnętrzny czas przetwarzania sygnału krótszy niż 1 s;

j.Czas reakcji: T90 <5 sekund

k.Powtarzalność: <±0,02% O2;

l. Wyświetlacz lokalny: wyświetlacz ciekłokrystaliczny LCD (z podświetleniem)

m.Wyjście analogowe: 4～20mA 750Ω

n. Temperatura otoczenia: 5 ℃ ~ +45 ℃;zasilanie: 220VAC ± 10%, 50 ~ 60Hz.

o. Dryft szumu analizatora w ciągu 30 minut nie przekracza 0,01%;rozdzielczość wyjścia gromadzenia danych jest lepsza niż 0,01%6;

7. Analizator dwutlenku węgla (CO2): pochodzenie to Niemcy AGM Sensors, moduł czujnika niedyskryminującego na podczerwień (NDIR):

1) Zasada pomiaru: niedyskryminujący NDIR w podczerwieni, podwójna długość fali, pojedyncza wiązka.

2) Zakres pomiarowy: 0-10%;

3) Czas reakcji: ≤6 s.

4) Dokładność: pełna skala ± 2% FS

5) Stabilność: pełna skala ± 2% FS (ponad 12 miesięcy)

6) Powtarzalność: ±0,2% (w punkcie zerowym), 1% (w próbce gazu)

7) Minimalna wartość wykrywania: <1% pełnej skali

8) Błąd liniowości: <2% FS pełnej skali

9) Kontrola stanu/usterki: dwukolorowy wyświetlacz LED

10) Wyjście stanu/usterki: +5 V HCMOS na złączu 34-pinowym

11) Wyjście analogowe: 4 ~ 20 mA 750 Ω

12) Temperatura otoczenia: 5 ℃ ~ 45 ℃

(13) Zasilanie: 220VAC ± 10%, 50 ~ 60 Hz 5000 W

(14) Dryft szumu analizatora po 30 minutach nie przekracza 100 × 10-6

8. analizator tlenku węgla CO: pochodzenie niemiec AGM Sensors moduł czujnika niedyskryminującego na podczerwień (NDIR): (opcjonalnie)

1) Zakres pomiarowy: 0 ~ 1%;

2) Czas reakcji: ﹤6s

3) Powtarzalność: 0,1 ppm

4) Dryft zerowy: ≤2%/tydzień

5) Dryf zasięgu: ≤2%/tydzień

6) Odchylenie liniowe: ＜±1%

9.Analizator do natężenia przepływu gazu 3,5L/min, obwód gazowy wyposażony jest w przepływomierz zapobiegający przeciążeniu i uszkodzeniu analizatora;zakres przepływomierza 0,5 ~ 5L/min;wyposażony w urządzenie odwracające rozproszone w celu usunięcia nadmiaru gazu.

10.Interfejs kalibracyjny jest zarezerwowany do kalibracji czujników gazu analizatora gazu.

11.Układ pomiaru gęstości dymu:

układ pomiaru gęstości dymu znajduje się w rurze wydechowej w pobliżu zakończenia wentylatora wyciągowego, przy urządzeniu uruchamiającym źródło światła, mechanizmie korekcyjnym, urządzeniu do pomiaru temperatury itp., proces pomiaru ze względu na gromadzenie się pyłu dymnego, przepuszczalność światła nie powinna zostać obniżona o więcej niż 5%.

13. Źródło światła:

urządzeniem emitującym światło jest laser helowo-neonowy, który może wytwarzać źródło światła czerwonego o długości fali widmowej 632,8 nm i polaryzacji losowej do celów badania stężenia dymu;liniowość sterownika po stronie odbiorczej źródła światła wynosi ≥99,8%, a niestabilność <0,1%;

Kanał źródła światła został zaprojektowany z mechanizmem kalibracyjnym, który może skorygować 100% i 0% odbioru źródła światła;po jednej stronie elementu świetlnego zainstalowana jest termopara, która mierzy temperaturę dymu i dostarcza sygnały do ​​głównego programu sterującego w celu wzięcia udziału w obliczaniu danych wyników eksperymentu.

14. Obiektyw:

Soczewka wypukła o średnicy 50mm i ogniskowej 60mm, dzięki czemu równoległa wiązka przechodząca przez rurę oddymiającą ma średnicę 30mm.

15.Element odbiorczy fotoelektryczny:

Japoński element fotoelektryczny z monokrystalicznego krzemu Hamamatsu służy do określania gęstości dymu poprzez zmianę natężenia odbieranej wiązki światła, a dokładność pomiaru natężenia światła nie powinna być mniejsza niż ± 5%.

16. Dokładność funkcji wzorca chromatyczności detektora układu optycznego nie powinna być mniejsza niż ± 5%, a liniowość wyjściowa nie przekracza 5%;

17. Optyczny miernik gęstości dymu instaluje się w miejscu równomiernego rozkładu dymu w rurze wydechowej, wiązka światła może przechodzić przez rurę wydechową pionowo, montaż optycznego miernika gęstości dymu nie ma wpływu na pomiar prędkości i pobieranie próbek, szyba optycznego miernika gęstości dymu wykonana jest z kwarcu

18. System sterowania:
①Tryb interfejsu sterowania komputerem: korzystanie z komputera + kontrola profesjonalnego oprogramowania, kierowana obsługa, łatwa obsługa, bezpieczeństwo i niezawodność, wszystkie kłopotliwe procedury i operacje zostały zintegrowane z komputerem, szybkość reakcji jest bardzo szybka, łatwa w obsłudze, dla użytkownika- przyjazny interfejs, niezawodna obsługa.
②Oprogramowanie wykorzystuje LabeView, specjalne oprogramowanie do programowania instrumentów i sprzętu oraz kartę kontrolną gromadzenia danych;może przeglądać dane testowe w czasie rzeczywistym podczas testu kontrolnego i realizować automatyczne obliczanie, gromadzenie i przetwarzanie danych, zapisywanie danych i publikowanie raportów eksperymentalnych i wyników pomiarów;posiada cechy wysokiej inteligencji, obsługi menu z przewodnikiem, prostoty i intuicyjności obsługi, co sprawia, że ​​wyniki testu są dokładniejsze.
③Wbudowane procedury wstępnej kalibracji sprzętu i kalibracji pracy mogą być wygodne dla dokładności sprzętu ważącego, stożka promieniowania przy różnej temperaturze stożka oświetlenia promieniowaniem, korekcji zera obwodu optycznego, analizatora kalibracji dokładności każdego czujnika;
④Można skonfigurować indywidualne tryby kalibracji czujnika, w tym jedno- lub dwupunktową kalibrację analizatora tlenu, analizatora dwutlenku węgla, analizatora tlenku węgla, różnicowego przetwornika mikrociśnienia, systemu pomiaru gęstości dymu, urządzenia ważącego, kontroli przepływu masowego, aby uzyskać najlepszą liniowość;
⑤ Kalibracja parametrów C: Odchylenie współczynnika C dwóch kalibracji nie przekracza 5%, a sprzęt działa stabilnie po kalibracji, co zapewnia rzeczywiste i wiarygodne wyniki pomiarów.
⑥Interfejs sprawdzania stanu, który pozwala na szybkie sprawdzenie stanu pracy każdego elementu czujnika instrumentu;może rejestrować wartości robocze każdego czujnika, w tym czujnika mikrociśnienia różnicowego, temperatury komina, analizatora tlenu, analizatora dwutlenku węgla i analizatora tlenku węgla;szablon raportu jest w formacie EXCELL, który może wyświetlać tryby wartości graficznych i numerycznych.
⑦może bezpośrednio mierzyć właściwości materiału, w tym szybkość wydzielania ciepła, czas zapłonu, ciepło zapłonu, szybkość utraty masy, szybkość wydzielania dymu, efektywne ciepło spalania, CO2, wytwarzanie CO itp.;dane testowe, które można zapisać i wydrukować;dzięki zaawansowanym funkcjom, szczególnie można je porównać z wieloma krzywymi, można intuicyjnie porównać różnicę między charakterystykami spalania materiału.
⑧System akwizycji może zbierać i rejestrować stężenie tlenu, temperaturę, szybkość wydzielania ciepła, przepływomierz z kryzą, termopary, natężenie przepływu gorących gazów spalinowych, czas zapłonu i czas gaszenia próbki, całkowite zużycie tlenu, współczynnik utraty masy, całkowite wydzielanie ciepła, wytwarzanie dwutlenku węgla i krzywe wytwarzania tlenku węgla, cały proces krzywych ilościowych i dane w czasie rzeczywistym.Można go zapisać i wydrukować.
⑨Układ zapłonowy: generator iskier wysokiego napięcia z urządzeniem odcinającym, automatyczny zapłon wysokiego napięcia, automatyczne pozycjonowanie, próbka na platformie spalania przez zapłonnik, prędkość zapłonu jest szybka, może zapewnić dokładność wyników testu.

Strona obsługi oprogramowania