高分子材料、建筑材料、纺织制品在现代工业与日常生活当中应用规模持续扩大，材料的燃烧安全性能是产品安全评价的核心指标之一。很多有机材质本身具备可燃属性，一旦遭遇火源就会发生持续燃烧，在火灾场景下会助长火势蔓延，同时释放大量高温烟气，提升火灾的危险等级。为客观评价各类材料的燃烧难易程度，行业引入氧指数这一关键评价指标。
氧指数，也称作极限氧指数，指的是在规定的试验条件之下，材料在氧气、氮气混合气流当中，维持稳定持续燃烧所需要的最低氧气体积分数。氧指数数值越高，代表材料想要维持燃烧所需要的氧气占比越高，材料就越难点燃、越不容易持续燃烧，阻燃防火性能就更加优异；反之氧指数数值越低，材料在普通空气环境就能够持续燃烧，阻燃性能较差。
GB/T2406智能化氧指数试验仪JF-5就是专门用来测定材料极限氧指数的标准化检测设备，设备严格按照 GB/T2406 相关标准开展硬件与控制程序开发，区别于传统手动调节流量的老式机型，该款智能化型号搭载触摸屏人机交互界面、步进比例阀、闭环浓度调控系统与进口氧传感器，大幅降低人为操作带来的试验误差，提升检测结果准确度。设备广泛应用于材料研发实验室、第三方检测机构、生产企业质检部门，用于原材料入厂检验、新产品配方研发对比、产品型式检验、质量监督抽查工作。
第一章 氧指数试验基础原理与设备系统构成
1.1 极限氧指数试验基础原理
普通空气当中氧气的体积占比大约为百分之二十一。部分可燃材料在普通空气环境接触火源就能够持续燃烧；阻燃改性之后的材料，只有在氧气占比高于空气的混合气体环境中，才可以维持持续燃烧。氧指数试验的核心逻辑，就是人为配制不同比例的氧气与氮气混合气体，混合之后的气体持续向上流过垂直放置的试样，使用点火源引燃试样上端，观察试样的燃烧行为。不断调整混合气体内部氧气所占比例，寻找到刚好能够支撑材料维持规定时长或者规定距离持续燃烧的最低氧气浓度，该数值就是该材料的极限氧指数。
试验过程当中氮气作为稀释惰性气体，用来调节混合气体内部氧气的占比。氧气与氮气两种气源经过管路输送进入设备内部，通过步进比例阀完成流量精准调配，两种气体充分混合之后，均匀向上流经石英玻璃燃烧筒，筒内形成流速稳定均匀的混合气流。试样垂直固定在燃烧筒内部的试样夹具之上，点火装置点燃试样顶端，观测试样燃烧状态。如果在某一档氧浓度条件，试样可以完成标准规定的燃烧行为，则适当降低氧气占比；如果试样不能够维持持续燃烧，则需要提高氧气占比，通过多组梯度反复比对测试，最终确定材料极限氧指数。
传统普通氧指数设备依靠人工调节流量计阀门，依靠流量换算间接推算氧浓度，容易受到气源压力波动的干扰，测试过程当中气源压力发生变化，实际筒体内氧浓度就会产生漂移，带来试验数据偏差。智能化氧指数试验仪搭载氧传感器直接实时采集燃烧筒内部实际氧气浓度，采用闭环控制逻辑，当测试过程中氧浓度出现漂移，设备程序可以自动驱动步进比例阀进行补偿调节，将实际氧浓度拉回到设定目标数值，消除气源压力波动带来的干扰，让试验条件全程保持稳定。
1.2 设备四大核心系统组成
GB/T2406智能化氧指数试验仪JF-5可以划分为供气调压系统、气体配比与检测系统、试样夹持与燃烧筒体单元、人机交互控制与点火系统，四大系统协同完成整套氧指数检测流程。
第一，供气调压系统。外部配备工业氧气钢瓶、工业氮气钢瓶，钢瓶自带减压阀，将气体减压之后输送至仪器主机，仪器输入端需要维持规定输入压力，主机内部配备压力表与压力调节旋钮，分别对氮气、氧气两路气体压力进行二次调节，保障两路气体工作压力处于标准规定区间。设备自带气源故障识别程序，可以实时监测供气状态，当气源压力异常，系统自动给出提示告警。
第二，气体配比与检测系统。核心部件包含步进比例阀、气体混合腔体、进口氧传感器。步进比例阀接收触摸屏下发的浓度指令，精准控制氧气、氮气两路气体输出流量；两路气体在混合腔充分混合均匀之后送入石英玻璃燃烧筒；氧传感器直接采集混合气体当中实际氧气浓度，将浓度数据反馈至控制系统，形成闭环调节。如果氧传感器出现性能衰减、老化故障，设备可以主动给出传感器故障、传感器老化提示，提醒工作人员进行校准或者更换。设备流量调节覆盖宽区间，能够把燃烧筒内部气体流速控制在标准要求范围。
第三，试样夹持与燃烧筒体单元。核心部件为石英玻璃燃烧筒，搭配两套不同功能的试样夹。自撑材料试样夹，能够固定在燃烧筒轴心位置，垂直夹紧可以自立的硬质试样；选配非自撑材料试样夹，用于纺织品、软质发泡材料这类无法自身直立的试样，可以同时固定试样两条垂直侧边。燃烧筒为透明石英玻璃材质，操作人员可以直接从外部完整观察筒内试样的燃烧状态。
第四，人机交互控制与点火系统。整机配置全彩触摸屏，是操作人员和设备交互的核心载体，能够完成参数设置、浓度一键配比、数据存储查询清除、燃烧筒规格选择等全部操作；内置计时模块，记录试样燃烧时间；点火部件采用丙烷或者丁烷气源点火系统，可弯曲金属点火管，点火喷嘴尺寸符合标准，点火火焰长度可在指定区间自由调节，点火嘴能够伸入燃烧筒内部完成试样点火作业。
第二章 性能参数
采用进口氧传感器，数字显示氧气浓度无需计算，精度更高更准确，范围 0‑100%。
数字分辨率正负零点一百分比。
测量精度零点一级。
触摸屏设置程序自动调节氧浓度。
一键校准精度。
一键配比浓度。
氧浓度稳定自动提示报警声。
带有计时功能。
可存储实验数据。
可查询历史数据。
可清除历史数据。
可选择是否燃烧五十毫米。
气源故障提示。
氧传感器故障提示。
氧气氮气错接提示。
氧传感器老化提示。
标准氧浓度输入。
可设定燃烧筒直径，两种常用规格可选。
流量调节范围零至二十升每分钟，零至一千二百升每小时。
石英玻璃筒，内径不小于七十五毫米。
燃烧筒内气体流速，四十毫米正负二毫米每秒。
整机外形尺寸六百五十毫米乘以四百毫米乘以八百三十毫米。
压力表精度二点五级，分辨率零点零一兆帕。
试验环境，环境温度室温至四十摄氏度，相对湿度小于等于百分之七十。
输入压力零点二五至零点三兆帕。
工作压力，氮气零点一五至零点二零兆帕，氧气零点一五至零点二零兆帕。
试样夹可用于软质和硬质塑料、各类建筑材料、纺织品、防火门等。
丙烷或者丁烷点火系统，点火嘴为一根金属管制成，尾端有内径二毫米正负一毫米的喷嘴，可自由弯曲。能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度十六毫米正负四毫米，大小五毫米至六十毫米可自由调节。
气体，工业用氮气、氧气，纯度大于百分之九十九，气源和链接头用户自备。
电源要求交流二百二十伏正负百分之十，五十赫兹。
使用功率一百五十瓦。
自撑材料试样夹，能固定在燃烧筒轴心位置上，并能垂直夹住试样。
非自撑材料试样夹，能将试样的两个垂直边同时固定在框架上，选配，应用于纺织品等柔软不可自撑材料。
第三章 应用领域
本设备依据 GB/T2406.2‑2009 标准进行设计制造，用于测定各类固体材料的极限氧指数，评价材料的相对燃烧性能，测试对象覆盖硬质塑料、软质发泡塑料、橡胶制品、建筑保温材料、防火板材、纺织织物、复合板材等，服务于高分子改性企业、建筑建材行业、纺织行业、第三方检测机构、科研院校多个领域。
3.1 塑料高分子材料行业
改性塑料、阻燃塑料生产企业是氧指数设备最主要的使用群体。家电外壳、电器绝缘塑胶件、管材、发泡塑料、橡塑密封条等产品，都需要添加阻燃改性助剂来提升防火安全性能。氧指数是评价塑料阻燃效果最常用指标。企业在新材料配方研发阶段，调整阻燃剂种类、添加比例之后，使用本设备测试氧指数，直观判断配方改动对于阻燃性能带来的变化，筛选性能合格的配方。同时在原材料入厂检验环节，对采购塑胶粒子制样开展氧指数测试，把控来料质量，避免阻燃指标不达标的原料投入生产。成品型式检验同样需要开展氧指数检测，确认成品材料阻燃性能满足产品设计规范。
3.2 建筑建材行业
建筑领域大量使用有机保温材料、装饰板材、防火门芯材料、密封填充材料，建筑材料的阻燃性能直接关系建筑消防安全。国内建筑相关规范对于部分有机建材燃烧性能有明确管控要求。氧指数试验可以用来评价保温发泡材料、高分子装饰板、防火门配套材料的燃烧特性。建材生产企业借助该设备完成产品研发与出厂质检；市场监管以及第三方检测机构利用设备完成监督抽检、委托检测，为建材防火等级判定提供试验数据支撑。
3.3 纺织与柔性材料行业
功能性阻燃纺织品、阻燃无纺布、地毯、柔性复合织物，很多织物本身柔软无法直立，需要选配非自撑专用试样夹开展氧指数测试。防护服面料、装饰窗帘布、家具软装织物，都有阻燃性能要求。通过氧指数测试，评价织物经过阻燃整理工艺之后的阻燃效果，对比不同阻燃处理工艺的优劣，用于纺织产品研发和质量管控。
3.4 科研院所与高校实验室
各大高校材料学院、高分子科研研究院，将智能化氧指数试验仪用于课题研究、教学实验。科研人员研究新型阻燃剂、生物基高分子、可降解阻燃材料时，氧指数是基础表征试验项目，用来量化材料阻燃水平，积累试验数据，支撑学术课题开展。智能化机型操作简便，数据可存储，能够减少学生操作带来的人为误差，提升试验效率。
3.5 第三方检测与质量监督机构
第三方检测试验室、市场监管下属质检机构，需要配备符合国标的氧指数试验仪，承接社会委托检测、型式检验、质量仲裁业务。智能化闭环控制的设备，试验条件稳定，数据可记录留存，检测结果具备公信力，当供需双方针对材料阻燃指标产生质量争议时，可以以此设备的检测结果作为仲裁参考依据。
第四章 设备各核心部件功能详细解读
整机主要包含主机触摸屏控制面板、氮气调压单元、氧气调压单元、压力表组、石英玻璃燃烧筒、试样夹具组件、点火装置、外接气源接口。每一个部件状态都会直接影响氧指数测试结果，操作人员应当熟知各个部件功能。
触摸屏控制面板：整机人机交互中枢，所有试验参数都在此处设置。可以设定目标氧浓度，设备自动完成配比调节，浓度稳定之后发出声音提示；支持一键校准氧传感器，一键配比目标浓度；内置声音告警，浓度达标提示、各类故障告警全部通过屏幕与蜂鸣器输出；具备计时功能，记录试样燃烧时长；拥有数据存储、历史记录查询、历史记录清除功能；可以开启选择是否判定燃烧五十毫米的试验判据；能够选择两种不同规格燃烧筒参数；同时具备多重故障报警，气源故障、氧传感器故障、氧气氮气管路接反、氧传感器老化，全部可以识别提示，降低操作人员排查故障难度。
压力调节旋钮与压力表组：分为氮气调节回路与氧气调节回路，两路分别配置调节旋钮以及压力表。压力表精度二点五级，分辨率零点零一兆帕。压力表用来直观显示两路气体压力，操作人员通过旋钮调整，把氮气、氧气的工作压力调节到标准规定的零点一五至零点二零兆帕区间。输入到仪器的气源输入压力需要维持零点二五至零点三兆帕。如果供气压力异常，设备会触发气源故障提示。
步进比例阀与氧传感器：步进比例阀接收系统指令，精准调节两路气体流量，配合闭环控制，测试过程中如果氧浓度发生漂移，设备自动修正流量，维持筒体内氧浓度稳定。氧传感器实时检测混合气体实际氧含量，直接输出氧气浓度数值，不需要依靠流量换算，测量精度高。设备持续监测传感器工作状态，当传感器出现损坏或者老化衰减，屏幕弹出对应提示，提醒维护更换。同时具备氧气氮气错接识别，如果钢瓶管路接反，设备直接给出提示，规避人为接线失误造成试验完全失效。
石英玻璃燃烧筒：透明石英材质，内径不小于七十五毫米，是试样燃烧的腔体。氧气氮气混合气体从筒体底部通入，自下向上匀速流过筒体，筒内气体流速维持四十毫米正负二毫米每秒。筒体透明可视，全程可以直接观察试样燃烧火焰形态、燃烧距离，筒体可以选择两种规格参数，在触摸屏完成对应设置。筒体属于易碎耗材，需要避免磕碰撞击。
试样夹具组件：分为两种类型。自撑材料试样夹，安装于燃烧筒轴心，垂直夹紧硬质可以自立的试样，保证试样处于混合气流的中心位置。选配的非自撑材料试样夹，专门针对纺织品、软质发泡材料，同时固定试样两条垂直侧边，让柔软试样可以垂直置于气流当中，用于柔性材料氧指数测试。夹具夹持状态会影响试样受热和气流接触状态，装夹试样时必须保证试样位置居中。
点火系统：使用丙烷或者丁烷作为点火气源，点火管为可弯曲金属管，末端配置标准规格点火喷嘴。点火火焰长度可以在五毫米到六十毫米区间自由调节，标准使用火焰长度为十六毫米正负四毫米。可弯曲点火嘴能够伸入燃烧筒内部，从试样顶端完成点火，点火完成之后需要将点火嘴撤出燃烧筒，避免点火装置干扰筒内气流场。
外接气源接口：仪器主机预留两路进气接口，分别对接氮气钢瓶减压阀、氧气钢瓶减压阀。需要注意，氧气属于助燃高危气体，严禁油脂沾染氧气管路、减压阀。氧气和氮气钢瓶、连接接头需要用户自行在当地正规气站采购，气体纯度需要大于百分之九十九。
第五章 安装调试与完整操作流程
5.1 开箱安装前期准备工作
设备开箱之后，移除全部防震缓冲材料，将整机放置在水平稳固的试验台面。设备周边预留操作空间，远离明火、热源，设备摆放位置通风良好。
准备外接气源，在当地正规气站购置工业氧气与工业氮气，两种气体纯度均需要大于百分之九十九，准备配套钢瓶减压阀、连接气管。注意氧气管路所有配件禁止沾染油污，油脂接触高压氧气会引发燃烧爆炸重大安全事故。钢瓶需要使用钢瓶支架进行可靠固定，防止钢瓶倾倒。
确认供电条件，设备供电为交流二百二十伏正负百分之十，五十赫兹，整机功率一百五十瓦，接通合规接地电源。
试验室环境需要满足设备试验环境条件，环境温度处于室温至四十摄氏度，环境相对湿度不大于百分之七十。试验室配备通风排风装置，试样燃烧产生的烟气可以及时排出室外，同时配备对应的消防器材。
准备待测试样，按照 GB/T2406 标准要求制备试样，区分自撑试样与非自撑试样，按照标准完成试样状态调节处理。检查石英玻璃燃烧筒无裂纹破损，根据试样类型选择对应的试样夹。
5.2 设备安装调试步骤
第一步，气路管路连接。分别将氧气钢瓶、氮气钢瓶装配减压阀，使用专用气管把减压阀输出端对应连接至仪器主机氧气、氮气进气接口，管路连接必须牢固密封。仔细核对管路标识，杜绝氧气氮气接口接反，设备虽然具备错接提示，但仍需要人工做好核对。缓慢打开钢瓶总阀门，调节钢瓶减压阀，使得到达仪器主机的输入压力维持零点二五至零点三兆帕。再调节仪器面板的两路压力旋钮，把氮气、氧气的工作压力调节至零点一五至零点二零兆帕。观察压力表压力稳定，检查全部管路接头，确认不存在漏气现象。
第二步，设备上电自检。接通设备电源，开启仪器电源开关，触摸屏启动完成设备自检。观察屏幕告警信息，如果弹出气源故障、传感器故障、气体错接提示，需要排查对应问题，全部故障消除之后再继续试验。按照仪器操作说明，按需执行氧传感器一键校准操作，保障传感器测量准确度。在触摸屏设置界面，选择对应燃烧筒规格参数。
第三步，试样装夹。打开燃烧筒，取出试样夹。如果是硬质可以自立的自撑材料，使用自撑试样夹，将试样垂直夹紧，固定到燃烧筒轴心位置；如果是纺织品等柔软试样，则使用选配的非自撑试样夹，固定试样两条垂直侧边。将装好试样的夹具放回燃烧筒内部，装好石英玻璃筒。
第四步，目标氧浓度配比设置。在触摸屏输入本次试验需要的目标氧浓度，点击一键配比浓度。设备自动控制步进比例阀调节两路气体流量，氧传感器实时监测筒内实际氧浓度，闭环系统自动修正流量。当氧浓度达到设定目标并且趋于稳定之后，设备发出声音提示，代表可以开展点火试验。确认燃烧筒内部气体流速满足四十毫米正负二毫米每秒的标准要求。
第五步，点火装置调试。接通点火气源，调节点火火焰，将火焰长度调整至十六毫米正负四毫米区间。测试点火嘴，确认点火正常，点火嘴可以顺畅伸入燃烧筒内部。
5.3 正式标准化试验操作流程
设备完成浓度配比，听到稳定提示音之后，代表燃烧筒内混合气体状态已经符合试验条件。
将调试完成的点火嘴伸入燃烧筒内部，对试样的顶端进行点火作业，充分引燃试样上端。点火完成之后，把点火嘴完全撤出燃烧筒体，避免点火管扰乱筒内气流。
启动设备内置计时功能，开始记录试样燃烧时间。操作人员透过石英玻璃筒，持续观测试样的燃烧行为，观察火焰蔓延距离以及燃烧持续时长。触摸屏可以开启燃烧五十毫米判定选项，用于按照标准判据观察试样燃烧状态。
记录本次氧浓度条件下试样燃烧结果。如果试样可以维持标准规定的燃烧行为，则需要降低目标氧浓度，更换全新试样，重新配比气体开展下一组测试；如果试样不能够维持规定的持续燃烧，则提高目标氧浓度，更换全新试样再次测试。每一次更改氧浓度，都需要等待设备重新配比、浓度稳定提示之后再点火。
通过多梯度不同氧浓度反复比对测试，最终确定该材料维持标准燃烧行为所需要的最低氧气浓度，该数值即为材料的极限氧指数。
试验过程中，触摸屏可以存储本次试验数据，试验人员可以在后续查询历史试验记录，不需要的历史记录也可以执行清除操作。
单组试验结束之后，关闭点火火焰，等待筒内试样冷却，再打开燃烧筒，取出试样。
5.4 试验结束关机操作步骤
全部试验工作完成之后，首先关闭点火气源，熄灭点火火焰。关闭氧气钢瓶、氮气钢瓶总阀门，把管路当中残余气体释放排空，再关闭钢瓶减压阀。关闭仪器主机的压力调节旋钮。关闭设备电源开关。
打开试验室排风系统，将试验过程产生的燃烧烟气充分排出。等待燃烧筒、夹具完全冷却之后，清理夹具上的燃烧残渣，擦拭石英玻璃筒，清理筒内的炭黑、烟尘沉积物。如果短期内不再开展试验，将设备做好防尘遮盖。
第六章 核心功能优势
第一，智能化自动配比，降低人为操作门槛。传统氧指数设备依靠操作人员手动调节两路流量计，人工计算氧浓度，操作繁琐，人为失误概率高。该智能化型号，操作人员仅仅在触摸屏输入目标氧浓度，设备自动驱动步进比例阀调节流量，完成配比，浓度稳定之后声音提示，省去手动调流量、换算浓度的大量工作，降低人员操作门槛。
第二，闭环浓度调控，消除气源波动干扰。老式设备，一旦钢瓶压力逐步下降、气源压力出现波动，实际燃烧筒内部氧浓度就会发生漂移，测试
应用领域：
氧指数测试仪（极限氧指数测试仪）用于测定材料维持燃烧所需的最低氧气浓度（LOI 值），是评估材料阻燃性能的基础设备，主要应用领域如下：
一、高分子材料行业
塑料、橡胶、弹性体、树脂等材料的阻燃配方研发与性能筛选
阻燃剂效果对比与配方优化，是材料企业研发部门的常规检测设备
二、纺织与服装行业
防护服、阻燃面料、窗帘布艺、地毯等纺织品的阻燃性能评定
儿童睡衣、工装制服等安全类纺织品的出厂质量控制
三、建筑与装饰材料
保温板、挤塑板、岩棉、聚氨酯泡沫等保温材料的阻燃等级判定
装饰板材、壁纸、涂料、吊顶材料的燃烧性能分级检测
符合 GB 8624 等建筑材料燃烧性能分级标准的测试需求
四、电子电气行业
电线电缆护套、绝缘材料、电器外壳、PCB 基板的阻燃性能验证
满足 IEC、UL 等相关标准对电子元器件材料的阻燃要求
五、汽车与轨道交通
汽车内饰件（座椅面料、仪表盘、顶棚材料）的阻燃测试
轨道交通车辆内饰材料的防火性能检测，符合 TB/T 等行业标准
六、航空航天领域
航空内饰材料、座椅面料、舱内装饰件的阻燃性能评定
满足 FAR 等航空材料防火安全标准的测试要求
七、家具与家居行业<li
