數(shù)顯氧指數(shù)測定儀的核心工作原理是基于氧指數(shù)(OI)測定法,通過精準控制氧氮混合氣體的濃度,檢測試樣在規(guī)定條件下維持燃燒所需的z低氧體積分數(shù),并利用電子傳感與數(shù)顯系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動采集、計算和顯示,相較于傳統(tǒng)手動型儀器,其核心差異在于自動化的氣體配比、濃度檢測與數(shù)據(jù)處理。
具體工作原理可拆解為以下四個核心環(huán)節(jié):
儀器通過氣瓶分別提供氧氣和氮氣,兩種氣體經(jīng)減壓閥減壓后,進入電子流量控制模塊(數(shù)顯款的核心部件之一)。微處理器根據(jù)設(shè)定的氧濃度比例,控制氧氣和氮氣的電子流量計(如質(zhì)量流量計)調(diào)節(jié)各自流量,確?;旌蠚怏w中氧濃度可精準調(diào)節(jié)。混合氣體經(jīng)緩沖混合器充分混勻后,以穩(wěn)定流速送入燃燒筒底部,為試樣燃燒提供可控的氣體環(huán)境。
試樣通過專用夾具垂直固定在燃燒筒內(nèi),點火器(通常為頂端點火或擴散點火方式)對試樣頂端進行點火,點燃后移去點火源,觀察試樣的燃燒狀態(tài)(如燃燒時間、燃燒長度)。燃燒筒內(nèi)設(shè)有玻璃珠層,用于均勻分布混合氣體,并防止燃燒滴落物影響試驗結(jié)果。

1.氧濃度檢測:燃燒筒出口處的氧傳感器(如電化學氧傳感器或順磁式氧傳感器)實時檢測混合氣體的實際氧濃度,并將模擬信號轉(zhuǎn)換為電信號傳輸至微處理器。
2.數(shù)據(jù)處理:微處理器接收氧濃度信號、流量信號及燃燒時間 / 長度的檢測信號(部分儀器配備光電傳感器或計時器檢測燃燒狀態(tài)),根據(jù)氧指數(shù)測定的標準邏輯(如升降法)自動計算試樣的z低氧濃度。
3.數(shù)顯輸出:計算得到的氧指數(shù)值、實時氧濃度、氣體流量等數(shù)據(jù),通過液晶顯示屏直接顯示,部分儀器還支持數(shù)據(jù)存儲與打印。

儀器遵循 GB/T 2406-2009、ASTM D2863 等標準,通過逐步調(diào)節(jié)氧濃度的方式確定氧指數(shù):
1.先設(shè)定一個較高的氧濃度,點燃試樣后若能持續(xù)燃燒,則逐步降低氧濃度;
2.若試樣無法燃燒或燃燒時間 / 長度未達標準,則提高氧濃度;
3.反復測試后,找到試樣剛好能燃燒3 分鐘或 50mm 長度的z低氧濃度,即為該材料的氧指數(shù),由數(shù)顯系統(tǒng)直接輸出結(jié)果。