ISIT: Integrated System for Ignition Tests

The concepts of flammability, combustibility, oxygen index, etc. for materials of construction (building, transportation, etc.) have been standardized, as have the procedures and instruments for measurement of these parameters. However for materials that cannot be reduced to pre-established shapes and sizes, such as plant material (leaves, branches, litter, etc.), similarly clear definitions have not been formulated and, thus, procedures for the measurement of these parameters have not been standardized. The present work proposes a device, designed and built by us, that makes it possible to carry out flammability tests on samples of plant material under controlled and reproducible conditions in a wide range of combinations of physical parameters. The ISIT (Integrated System for Ignition Test) is essentially composed of three parts: - a cylindrical crater where the plant sample to be ignited is placed - an epiradiator shaped as a pyramidal trunk with octagonal base centered over the crater and moveable in a vertical direction with a rack device - a computerized system to monitor the thermodynamic parameters and to elaborate the relative data. The heating devices are managed by three independent PID controls whose set-point values can be imposed by the operator by way of a specific routine. Through this routine it is possible to set the air speed and electrical power applied to the trigger device, in addition to various measurement modalities. During measurements, data acquisition occurs four times per second and data from both the multi-point radiometer and other sensors are recorded on a disk with the same frequency. Other characterizing aspects of the ISIT are: -a system which is completely managed electrically, while others trigger combustion of the samples with a small gas flame; -all the thermodynamic parameters are recorded numerically as a function of time; in addition, images in both infrared and visible wavelengths can be recorded during the burning process from trigger to incineration; -the topical moments of burning: trigger and pre-ignition, ignition, combustion with and without flame, extinction and others at the discretion of the user, can be highlighted and temporally marked on recorded images.

Da tempo sono ben definiti i concetti di infiammabilità, combustibilità, indice di ossigeno, ecc. per i materiali da costruzione (edilizia, trasporti, ecc.) e altrettanto chiaramente sono state standardizzate le procedure e le apparecchiature per la misura di questi parametri. Per i materiali non riducibili a provini di forme e dimensioni prestabilite, come il materiale vegetale (foglie, rametti, lettiera forestale, ecc.), non sono state ancora formulate definizioni altrettanto rigorose e, conseguentemente, non sono state standardizzate le procedure per la misura di detti parametri. In questo lavoro proponiamo un dispositivo, da noi progettato e realizzato, che consente di eseguire prove di infiammabilità su campioni di materiale vegetale in condizioni controllate e riproducibili in un'ampia gamma di combinazioni di diversi parametri fisici. Il SITI (Sistema Integrato per Test di Infiammabilità) è composto fondamentalmente da tre parti: - un cratere cilindrico dentro il quale si inserisce il campione vegetale da bruciare -un epiradiatore a tronco di piramide a base ottagonale, centrato sul cratere e traslabile sulla verticale di questo, con un sistema a cremagliera - un sistema computerizzato per il controllo dei parametri termodinamici e per l'elaborazione dei dati rilevati. I riscaldatori sono gestiti mediante tre controlli indipendenti di tipo PID i cui valori di set-point possono essere impostati dall'operatore tramite una routine dedicata. Tramite la stessa routine è possibile impostare la velocità dell'aria e la potenza elettrica applicata al dispositivo di innesco oltre a diverse modalità di esecuzione delle misure. Durante la misura, l'acquisizione dei dati avviene quattro volte al secondo e con la stessa frequenza si memorizzano, su disco, sia i dati del radiometro multipunto sia quelli degli altri sensori. Altri aspetti che caratterizzano il SITI sono: - il sistema è completamente gestito elettricamente, mentre altri attuano l'innesco della combustione dei provini con una piccola fiamma a gas; - tutti i parametri termodinamici sono registrati numericamente, in funzione del tempo; sono inoltre registrabili le immagini, nell'infrarosso e nel visibile, dell'evoluzione della combustione dall'innesco all'incenerimento; - i momenti topici della combustione: innesco e preignizione, ignizione, combustione con e senza fiamma, estinzione e altri a discrezione dell'utilizzatore, possono essere evidenziati e temporalmente marcati sulle immagini registrate.