一体型比例制御装置を備えた実験用炉の主な機能は、耐火材を精密かつ標準化された熱衝撃試験に供することです。加熱要素を厳密に制御して特定の規制温度-時間曲線（EN 1363-1など）に従わせることで、システムは熱が露出していない側へ伝達するのにかかる時間に基づいて、材料の断熱能力を決定します。
重要なポイント：防火試験の信頼性は再現性に依存します。比例制御装置は、炉が規定された加熱曲線に厳密に従うことを保証し、材料が断熱できなくなる正確な瞬間（特に露出していない側が180℃に達したとき）を科学的に決定することを可能にします。
精密試験の仕組み
規制基準のシミュレーション
耐火試験はランダムな加熱では実施できません。EN 1363-1のような業界標準を満たすためには、温度は特定の非線形式に従って上昇する必要があります。
炉はその一体型比例制御装置を使用して、この「標準温度-時間曲線」を正確に再現します。これにより、試験片は安全規制によって要求される正確な理論的ストレスにさらされます。
比例制御の役割
単純な「オン/オフ」スイッチでは、炉の温度が目標値の周りで激しく変動してしまいます。比例制御装置は、動的に電力入力を調整します。
炉が曲線によって決定された目標温度に近づくと、制御装置は出力を低下させます。これにより、「オーバーシュート」（過熱）を防ぎ、熱プロファイルがスムーズで標準に準拠していることを保証します。
S型熱電対による監視
このレベルの制御を維持するために、システムには高精度のフィードバックが必要です。
炉はS型熱電対を使用して内部温度を監視します。これらのセンサーは、制御装置に正確なリアルタイムデータを提供し、必要な熱衝撃プロファイルを維持するために加熱要素を即座に調整できるようにします。
断熱能力の評価
片面熱衝撃の作成
試験設定は方向性に依存します。炉は試験片の片面にのみ極度の熱を加えます。
これは、壁やバリアが火元と安全なゾーンを隔てている実際の火災シナリオをシミュレートします。
180℃の故障基準
この設定の最終目標は、熱エネルギーが材料を貫通するまでの時間を測定することです。
断熱故障の業界標準は、特定の温度しきい値によって定義されます。試験では、露出していない表面（「安全」側）が180℃に達するのに必要な時間を測定します。
耐火等級の決定
この試験で記録された時間は、材料の安全等級に直接相関します。
露出していない側が60分間180℃未満を維持した場合、その材料は1時間の断熱保護を提供したと評価されます。
トレードオフの理解
機器の複雑さ
比例制御装置とS型熱電対を使用すると、基本的な加熱要素と比較して複雑さとコストが増加します。
しかし、認証のためにはこの複雑さは避けられません。単純な加熱方法では、法的遵守に必要な温度-時間曲線への準拠を保証できません。
校正への感度
標準は非常に精密であるため、機器には定期的かつ厳密な校正が必要です。
S型熱電対がドリフトしたり、比例制御装置のチューニングが不十分だったりすると、炉はEN 1363-1曲線に準拠できなくなり、試験結果が無効になる可能性があります。
目標に合った適切な選択
防火試験のデータを分析したり、機器を選択したりする際は、特定の目標を考慮してください。
- 規制遵守が最優先事項の場合：炉の制御装置がEN 1363-1温度-時間曲線を逸脱なく再現できることが認定されていることを確認してください。
- 材料開発が最優先事項の場合：断熱密度や組成の改善をベンチマークするために、180℃のしきい値に達する正確な時間を分析してください。
加熱曲線の精度は、安全定格が推定ではなく事実であることを保証する唯一の方法です。
概要表：
| 特徴 | 防火試験における機能 |
|---|---|
| 比例制御装置 | 非線形EN 1363-1温度-時間曲線を厳密に追従するために電力を調整します。 |
| S型熱電対 | 温度のオーバーシュートや偏差を防ぐために、高精度のリアルタイムフィードバックを提供します。 |
| 180℃の故障基準 | 断熱等級を決定するために使用される、露出していない側での標準温度しきい値です。 |
| 片面加熱 | 実際の火災シナリオをシミュレートし、バリアが安全ゾーンを保護する時間を測定します。 |
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参考文献
- Begona Peceño, Carlos Leiva. Study of a Fire-Resistant Plate Containing Fly Ashes Generated from Municipal Waste Incinerator: Fire and Mechanical Characteristics and Environmental Life Cycle Assessment. DOI: 10.3390/ma17081813
この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Furnace ナレッジベース .
