Calorimètre à bombe à oxygène
Calorimètre à bombe à oxygène - ToronFT™ OBC
Le calorimètre à bombe à oxygène ToronFT™ OBC mesure le pouvoir calorifique brut et net des matériaux et produits de construction en brûlant un échantillon pesé dans de l'oxygène pur à volume constant. La chaleur dégagée élève la température de l'eau environnante, et l'instrument convertit cette élévation en chaleur brute de combustion (CBC), puis calcule automatiquement le pouvoir calorifique net (PCI). Qualitest fournit le ToronFT™ OBC aux laboratoires d'essais conformes à la norme ISO 1716, méthode à la base des limites de pouvoir calorifique de la norme EN 13501-1 relative à la réaction au feu. Une sonde PT100, offrant une résolution de température de 0.0001 °C, permet au calorimètre de détecter de faibles différences de pouvoir calorifique entre les matériaux.
Le calorimètre ToronFT™ OBC gère les systèmes de chauffage adiabatiques et isothermes. Son logiciel, piloté par ordinateur, lit directement les pouvoirs calorifiques brut et net, sans calcul manuel. L'opérateur charge le creuset, remplit la bombe d'oxygène jusqu'à 3.5 MPa, enflamme l'échantillon à l'aide d'un fin fil d'allumage en fer, et le système enregistre la courbe de température et affiche le résultat. Une répétabilité de 0.1 % garantit la précision des mesures successives, indispensables à la certification. Le calorimètre couvre une large gamme, des produits minéraux quasi incombustibles jusqu'à 30 MJ/kg.
Les fabricants de produits de construction et les laboratoires d'essais au feu utilisent le Code international du bâtiment (OBC) pour classer les matériaux et attester de leur conformité. Le pouvoir calorifique est le critère déterminant pour savoir si un produit peut atteindre les meilleures classifications Euroclass, ce qui fait du calorimètre un outil courant dans la certification des matériaux de construction.
Calorimètre à bombe à oxygène - Applications ToronFT™ OBC
Le ToronFT™ OBC est destiné aux laboratoires qui classent la résistance au feu des produits de construction et autres solides en fonction de leur pouvoir calorifique.
- Essais de réaction au feu Euroclass : mesure du pouvoir calorifique supérieur pour la classification EN 13501-1 des produits de construction de classe A1 et A2
- Certification des matériaux de construction : détermination du pouvoir calorifique des isolants, panneaux, plaques et composites
- Contrôle des matières premières : vérification du pouvoir calorifique des matières premières et des additifs qui influent sur la classe de résistance au feu d'un produit.
- Recherche et développement de produits : comparaison des formulations selon leur pouvoir calorifique afin de réduire la charge calorifique.
- Quality Control: vérification régulière que les matières premières restent dans leurs limites calorifiques certifiées
- Essais calorifiques généraux : mesure de la chaleur de combustion des combustibles solides, des plastiques et d’autres échantillons solides
Normes
Le ToronFT™ OBC suit la méthode du calorimètre à bombe pour la chaleur brute de combustion et la norme de classification qui l'utilise.
- ISO 1716 - Essais de réaction au feu des produits : Détermination de la chaleur brute de combustion (pouvoir calorifique)
- EN ISO 1716 - Essais de réaction au feu des produits : Détermination de la chaleur brute de combustion (pouvoir calorifique)
- EN 13501-1 - Classification au feu des produits de construction et des éléments de bâtiment : Partie 1 : Classification à partir des données d'essais de réaction au feu
Calorimètre à bombe à oxygène - Caractéristiques principales du ToronFT™ OBC
Le ToronFT™ OBC combine une bombe à oxygène à volume constant avec un contrôle PC et un rapport direct de la valeur calorifique.
- Valeur calorifique brute et nette : calcule directement la valeur calorifique inférieure (PCI) et la valeur calorifique supérieure (PCS), sans aucun calcul manuel.
- Systèmes de chauffage doubles : les modes adiabatique et isotherme répondent à différents besoins en matière de précision et de vitesse.
- Température haute résolution : le capteur PT100 mesure les températures au 0.0001 °C près pour détecter les faibles variations de température dues aux matériaux à basse énergie.
- Large plage de pouvoir calorifique : mesures de 0.01 à 30 MJ/kg, couvrant des échantillons quasi incombustibles à haute énergie.
- Résultats reproductibles : une répétabilité dynamique à 0.1 % près permet des tests de certification.
- Bombe à oxygène haute pression : cette bombe de 300 ml se charge à 3.5 MPa sans fuite pour une combustion complète.
- Fonctionnement contrôlé par ordinateur : le logiciel exécute le test, enregistre la courbe de température et imprime le rapport.
- Conforme à la norme EN 13501-1 : le pouvoir calorifique supérieur est directement intégré au classement Euroclasse A1 et A2.
Théorie et méthode
Un calorimètre à bombe mesure la chaleur de combustion en brûlant complètement un échantillon et en recueillant la chaleur dans une masse d'eau connue. L'échantillon pesé est placé dans un récipient en acier scellé, la bombe, qui est rempli d'oxygène à environ 3 MPa pour que la combustion soit complète. Un fil d'allumage en fer enflamme l'échantillon, et la combustion libère toute sa chaleur dans l'eau environnante. La mesure de l'élévation de température de l'eau donne l'énergie libérée, qui, divisée par la masse de l'échantillon, correspond à la chaleur brute de combustion.
Le pouvoir calorifique supérieur (PCS) inclut la chaleur récupérée lors de la condensation de la vapeur d'eau de combustion, tandis que le pouvoir calorifique inférieur (PCI) l'exclut. La norme ISO 1716 mesure le pouvoir calorifique supérieur et calcule le pouvoir calorifique inférieur à partir de la teneur en hydrogène de l'échantillon. Le calorimètre gère les pertes de chaleur de deux manières. Un système adiabatique maintient l'enveloppe extérieure à la température du calorimètre afin d'éviter toute déperdition de chaleur, tandis qu'un système isotherme maintient l'enveloppe à température constante et corrige mathématiquement les faibles pertes. L'OBC propose les deux systèmes, et le logiciel applique automatiquement le calcul approprié.
La précision repose sur un étalonnage à l'aide d'acide benzoïque, un matériau de référence au pouvoir calorifique connu, qui détermine la capacité thermique du système. La sonde PT100, avec une précision de 0.0001 °C, permet ensuite au calorimètre de détecter les faibles élévations de température induites par les matériaux de construction à basse consommation énergétique. Ce résultat est déterminant pour la classification : la norme EN 13501-1 fixe un pouvoir calorifique supérieur ou égal à 2.0 MJ/kg comme seuil pour les classes A1 et A2, les plus performantes. Une répétabilité à 0.1 % près garantit la cohérence des résultats du laboratoire par rapport à cette limite.
Calorimètre à bombe à oxygène - Spécifications techniques ToronFT™ OBC
| Paramètre | Spécifications |
|---|---|
| Méthode | Calorimètre à bombe à oxygène à volume constant |
| Conformité | ISO 1716, EN ISO 1716, EN 13501-1 |
| Plage de valeur calorifique | 0.01 à 30 MJ/kg |
| Répétabilité | ≤ 0.1 % (dynamique) |
| Gamme de mesure de température | 0 à 50 ° C |
| Résolution de la température | 0.0001°C (capteur PT100) |
| Systèmes de chauffage | Adiabatique et isotherme |
| Volume de la bombe à oxygène | 300 ml |
| Masse de bombe à oxygène | 3.2 kg |
| Pression de charge en oxygène | 0 à 3.5 MPa, sans fuite |
| Volume du cylindre intérieur | 2200 ml |
| Fil d'allumage | Fer, diamètre 0.1 mm |
| Sortie | Valeur calorifique brute (PCS) et nette (PCI), à lire directement |
| Contrôle | Contrôle par ordinateur avec impression de rapports |