金富 白日昌 侯烨 刘惠婧 刘洋

摘  要：通过对高温环境下氧指数测定试验数据的研究，并对检测系统和控制模组进行模拟试验，最终确定了高温氧指数测定仪的研究方向。设备热源采用热辐射的方式模拟高温环境，氧气、氮气混合气体比例参数采用PID算法进行优化。并利用PLC单片机作为总控制单元完成环境温度系统和氧气、氮气的比例配气系统控制工作。通过以上研究力争在试验系统的自动控制和精确测量方面取得一定的突破。

关键词：氧指数；PID；PLC单片机；自动控制

中圖分类号：TP39；TH89  文献标识码：A  文章编号：2096-4706（2023）09-0075-04

Abstract： Through the research of the oxygen index measurement and test data in high temperature environment， and the simulation test of the detection system and control module， the research direction of the high temperature oxygen index tester is finally determined. The heat source of equipment uses heat radiation to simulate the high temperature environment， and the proportion parameters of oxygen and nitrogen gas mixture are optimized by PID algorithm. And the use of PLC Single-Chip Microcomputer as the overall control unit to complete the environment temperature system and oxygen， nitrogen proportional distribution system control work. Through the above research， this paper strives to make a certain breakthrough in the automatic control and accurate measurement of the test system.

Keywords： oxygen index; PID; PLC Single-Chip Microcomputer; automatic control

0  引  言

极限氧指数（Limited Oxygen Index， LOI）是模拟试样能够在氧气、氮气混合气流环境中持续燃烧所需的最低氧浓度。是判定纺织制品、塑料制品特别是苯板、挤塑板、酚醛板等保温材料燃烧性能的关键指标。LOI（%）越高也就是说需要维持材料的持续燃烧需要更高的氧气含量，代表材料的燃烧性能越优。同样的道理LOI（%）越低也就是说在更低的氧气浓度环境下试样仍然可以持续燃烧，代表材料的燃烧性能越差。

1  高温氧指数测定的必要性

氧指数测定结果是判定材料燃烧性能等级的重要指标，同时也是反映材料燃烧特性的直观数据。不同类型材料的氧指数测定结果易受到环境因素不同程度的影响。通过对苯板、挤塑板、酚醛板、无机玻璃等多种材料在不同环境下的氧指数测定数据分析可得，材料的氧指数测定结果易受到状态调节时间、样品制备、设备操作等环境因素不同程度的影响。……