Fire room
4.2 實驗設備概述
國內較缺乏此種全尺寸的煙控實驗室場所，此類實驗室 需要有較大的封閉空間及完整的換氣系統，同時所需要的量 測及儀器數目也不少，其所量測的項目包括有：火源熱釋放 率、煙層溫度、煙層厚度及煙流速度等。所需各式量測設備 分別說明如下：
(1)溫度量測
一般燃燒實驗較常使用的溫度量測設備為熱電偶。熱電 偶具有價格便宜、製作容易、結構簡單，測溫範圍廣，準確 度高，而且可以把溫度信號轉變成電信號進行遠距離傳送等 優點。
熱電偶的測量原理是在兩種金屬 A 和 B 組成的團合回 路中，當兩個接點維持在不同的溫度 T
1
和 T2
時，則該閉合 回路中就會有溫差電動勢存在。當組成熱電偶材料 A 和 B 給定時，溫差電動勢由溫度 T1
和 T2
決定，如果讓 T1
固定在 已知溫度 To，原則上就可以由 T2
決定溫差電動勢的大小；反之，可以由溫差電動勢的大小來確定和 T
2
。本實驗室內空間溫度之量測是採用 K-type 熱電偶，熱電 偶直徑為 0.3mm 呈垂直分布，為避免熱電偶之訊號線受到煙 流溫度影響而損毀，在線的外部包裹一層耐熱材料。
(2)速度量測
雖然用於測量流場速度的感測器種類很多，譬如：熱線
風速儀、激光測速儀、熱球風速計等，但由於測量煙氣運動 流場時，要求感測器有一定的耐熱性和抗污染能力，而且，
在測量流體流動時應能實施多點同步測量。因此，在感測器 選擇上就限制了其範圍。使用熱線風速儀雖可以實現煙氣速 度場的多點同時測量但其費用較高，而且煙氣可使熱線受污 染引起測量誤差；激光測速儀也只能單點逐點測量，而且對 測量環境要求嚴格，抗污染能力較差，難以適應火煙氣中污 染物的接觸，在火場實驗中難以使用。熱球風速計則是一種 比較適合於測量火場氣流場速度的測量系統，它不僅測量環 境溫度的適用域值較寬，而且具有較強的抗煙氣粒污染能 力，即使在測量中測頭受污染，也可以通過某種清洗方式來 解決其污染問題，且熱球風速計可與數據採集系統配合，對 煙氣流動的速度場實施多點同步測量。
日本建築研究所火災實驗室原先的設置是規劃利用皮 托管來進行煙流速度與空間壓力之量測，但由於燃燒所產生 之煙粒將皮托管給堵住，因此建研所目前已沒有利用此設備 來進行量測，故本實驗並沒有量測煙流速度。
(3)質量損失率之量測（Load cell）
力量感測器主要是用來量取燃燒物於燃燒前後重量之 變化，我們可以藉由質量的損失率來取得火源燃燒之熱釋放 率。在此實驗中我們利用三個力量感測器分別放置於三角形 燃燒物之下端，連續量測火原點燃後燃燒物之質量損失率，
以取得燃燒火源期熱釋放率隨時間變化之關係。
(4)數據收集系統
數據採集系統的作用主要是將煙氣流動過程中的溫度 感測器所輸出的電壓變化信號，及力量感測器所測得之訊號 進行傳輸並記錄下來，對於煙氣流動的溫度場、火源熱釋放 率隨時間變化的研究，要求數據採集系統的數據採集頻率能 夠達到一個較高的頻率，即達到實時傳輸、實時記錄，而且 還必須具多點採集的功能。
因此，在本實驗中選用的多 點數據採集系統是一以 Pentium Ⅲ 500 的桌上電腦、A/D 板（類比/數位轉換器）、
多點數據採集板為主要組成的高速數據採集系統，本採集系 統可同時接收 240 點採集信號，並加以儲存和顯示功能。採 集系統的採集速率可在每點每秒 60 次以內任意選擇。
由於採集的電壓量級為毫伏量級，因此在數據採集系統 中需要對信號進行放大，在實驗中所採用的放大倍數為 1000 倍。因此，所顯示的電壓信號為 0.1~1v，所採集的信號由電 腦進行儲存，並通過電壓與溫度之間的換算，將電壓信號轉 換溫度值。