适用于塑料、橡胶、纤维、泡沫塑料、软片和薄膜及纺织等材料的燃烧性能测定.
燃烧的成立，需要同时具备三个条件：可燃物、助燃的氧气、以及足以引发反应的点火源。三者之中任意一环缺席，燃烧就无法维持。材料在火灾中是否危险，往往并不取决于它能否被点燃，而取决于点火源移开之后，它能不能自己烧下去。氧指数测定，就是把可燃物这一项固定为待测材料，把氧气这一项变成可调变量，用点火源去试探结果的一组方法。
数显氧指数测定仪JF-3适用于塑料、橡胶、纤维、泡沫塑料、软片和薄膜以及纺织等材料的燃烧性能测定。它把氧气与氮气的配比、气体在燃烧筒内的流速、点火器的火焰长度以及试样的夹持方式这些条件收拢到同一台设备上，用数字方式直接显示筒内的氧气浓度，操作人员不必再依据流量计读数手工换算。本文按塑料、纤维、纺织这三类材料的使用场景展开，把设备各部分的用途、指标的含义与操作要点逐项讲清。
氧指数又称极限氧指数，英文写作 LOI（Limiting Oxygen Index）。它的定义可以概括为：把试样垂直夹持在充满氧气与氮气混合气的燃烧筒内，用点火器点燃试样顶部，在规定的燃烧时间与燃烧长度判据下，材料刚好能够维持燃烧时的氧气体积百分数。
这个数有一个容易被忽略的特点：它是条件量，不是材料的固有常数。同一种材料，试样尺寸、气体流速、点火方式、燃烧判据不同，测出的氧指数可以相差数个点。因此，氧指数只有在注明试验条件与所依据标准的前提下才有比较意义；跨实验室比较时，试验条件是否一致是前提。
另一个特点是它是临界值，只能逼近、不能直接读出。操作上通常是先给定一个氧浓度，观察试样能否维持燃烧，若能则降低氧浓度，若不能则提高氧浓度，如此往复，把两种结果之间的间距逐步缩小，直到某个浓度上维持燃烧与不能维持的分界被夹住为止。设备的数字分辨率达到±0.1%，正是为这种逐步逼近的调整留出足够细的步长。
空气中氧气的体积占比约为百分之二十一。氧指数低于这一数值的材料，通常能在空气中维持燃烧；氧指数高于这一数值的材料，则在空气条件下表现出不同程度的自熄倾向。这一条经验判断，是氧指数被大量写进产品质量标准的原因。
这三类材料都属于有机高分子，燃烧时都会经历受热、热解、产生可燃气体、被引燃、放热并促进继续热解这一循环。它们使用量大、应用面广，且常出现在人员密集或电气设备附近，因此被各种类型的产品标准要求测定燃烧性能。
塑料制品涵盖外壳、面板、管件、膜片、线缆绝缘与护套等。塑料的燃烧行为与基体种类关系密切：聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯这类含芳环或杂原子的基体，热解产物多带成炭倾向，氧指数相对偏高；聚乙烯、聚丙烯这类纯碳氢主链的基体，热解产物多为小分子烃类，容易维持燃烧，氧指数偏低。同一基体通过加入含卤阻燃剂、磷系阻燃剂或氢氧化铝、氢氧化镁这类无机填料，氧指数会明显上升。配方调整之后，氧指数是常被用来对照的数据之一。
纤维包括天然纤维与化学纤维两大类。化学纤维中的聚酯纤维、维纶、腈纶、锦纶等在织造、无纺布、复合材料增强体等领域使用广泛。纤维试样细长、受热容易收缩，燃烧时还会出现熔融滴落，这些行为都会影响燃烧的判定。纤维类材料做氧指数试验时，试样的悬挂方式与长度需要按规定准备，避免因受热收缩脱离火源位置而误判。
纺织品包括机织布、针织布、涂层织物、篷布、装饰面料与地毯等。纺织材料的特点是比表面积大、结构疏松、内部含空气多，点火后火焰容易沿表面铺展。涂层与后整理工艺会影响燃烧表现，阻燃后整理、涂层配方变化之后，都需要用试验量化效果。这类柔软、无法自行保持挺立形态的材料，需要采用非自撑式试样夹，把试样的两个垂直边同时固定住。
氧指数设备通常配有两套试样夹，分别对应自撑材料与非自撑材料，这一区分直接来自材料本身的形态。
自撑材料试样夹能把试样固定在燃烧筒的轴心位置，并垂直夹住试样。硬质与软质塑料板、片材、部分纤维增强棒材、防火门芯材等有足够自撑能力的材料，用这类夹具即可。
非自撑材料试样夹能把试样的两个垂直边同时固定在框架上。纺织品、薄膜、软片、薄型无纺布这类自身挺立不住的材料，若用自撑式夹持会下垂或卷曲，燃烧形态与真实使用状态不符，测出的数据也就失去参照价值。设备说明中把非自撑材料试样夹列为选配，正是考虑到并非所有用户都涉及这类样品。
两套夹具都采用插接式结构，安放试样与装卸夹具都比较简便。夹持方式的统一，是不同操作人员之间数据可比的前提之一。
可燃物这一项被固定为待测材料，试样按规定的尺寸制备，形状与装夹方式由材料类型决定。点火源这一项也被固定下来，设备的点火器有规定的喷嘴内径与火焰长度，点火方式、点火位置与点火时间都按标准执行。真正被调整的只有氧气这一项，即混合气体中氧气与氮气的比例。
正因为只留一个变量，氧指数才能作为一个可比较的数值用在标准与验收条款里。也正因为其余条件必须被固定住，设备对配气精度、流速控制、火焰长度、环境条件才提出了一系列规定，这些规定背后的逻辑是同一个：把与结果有关的条件尽量管住，让剩下的差异只来自材料本身。
这些标准分属不同行业与不同材料领域。GB/T 2406.2 与 ISO 4589-2、ASTM D 2863 属通用方法，规定了氧指数测定的基本原理与程序；GB/T 5454 面向纺织品燃烧性能；GB/T 10707 面向橡胶燃烧性能；GB/T 8924 面向阻燃橡胶的试验方法；GB/T 16581 面向特定材料；NB/SH/T 0815、TB/T 2919 分别对应石油产品与铁道行业的相关要求；IEC 61144 面向电工电子领域。具体试验执行哪一项，取决于产品所属行业与委托方的规定。
标准存在版本更替。资料中的编号形式与部分现行编号在年号上可能有差异，实际执行时应以所委托检测任务指定的现行有效版本为准，并按该版本核对试样尺寸、点火时间、燃烧判据等具体条款。
控制箱采用数控机床加工成型，箱体为钢板喷塑并经静电喷涂处理。控制部分与试验部分分开布置，这样的分区有两层考虑：一是把电气元件与燃烧区隔开，减少燃烧产物与热量对控制电路的影响；二是便于操作者在观察试验的同时调整参数，不必在同一个区域内完成两件事。
燃烧筒采用耐高温优质石英玻璃管，内径￠75mm、长 480mm，出口内径 φ40mm。石英玻璃的耐温性好，透明度高，便于从外部观察试样燃烧过程；同时它对火焰与烟气的化学干扰小，不会因为筒壁材料参与反应而改变结果。筒的出口内径小于筒身内径，形成一段收缩，有助于维持筒内的气体流动状态。
试样夹具为自撑式，可竖直夹住试样，并可另配非自撑式试样架，两套夹具满足不同试验要求。夹具采用插接式结构，安放试样与更换夹具都较为简易。
点火器为一根长杆式金属管，尾端设有内径 Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度与大小可调。长杆结构让操作者可以在筒外完成点火，避免手部靠近燃烧区。
氧传感器：进口氧传感器，数字显示氧气浓度，无需计算，测量范围 0—100%
工作压力：氮气 0.05-0.15Mpa，氧气 0.05-0.15Mpa；氧气/氮气混合气体入口包括稳压阀、流量调节阀、气体过滤器和混合室
点火器：由金属管制成，尾端有内径 Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样，火焰长度 16±4mm，大小可调
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，纺织品、薄膜等材料适用）
控制箱：数控机床加工成型，钢板喷塑箱体静电喷涂，控制部分与试验部分分开控制
燃烧筒：耐高温优质石英玻璃管，内径￠75mm，长 480mm，出口内径 φ40mm
试样夹具：自撑式夹具，可竖直夹住试样；可选配非自撑式试样架；两套试样夹满足不同试验要求；试样夹为插接式
长杆点火器：尾端管孔直径 ￠2±1mm，火焰长度（5-50）mm 可任意调
参数按原文逐条列出，数值、单位与书写形式未作改动。使用功率上限一项，原文以带程度修饰字的写法表述，按用词要求改写后列出，50W 的数值未变。
两路气体分别从氮气瓶与氧气瓶接入，经过稳压阀把瓶压降到设备要求的工作压力区间。资料载明工作压力为氮气 0.05-0.15Mpa、氧气 0.05-0.15Mpa，输入压力为 0.2-0.3MPa。输入压力与工作压力之间有一段落差，由稳压阀完成过渡，目的是让进入流量计的气体压力稳定，不受瓶内压力随消耗下降的影响。
气体随后经过过滤器，去除气源中可能夹带的杂质与颗粒，再进入混合室。混合室的作用是让两路气体在进入燃烧筒之前混合均匀，避免出现氧浓度分层。混合不均会直接表现为筒内局部氧浓度与设定值不一致，使判定结果漂移。
混合比例的调节通过调整两路气体的流量实现。设备配备的流量计规格为 1-15L/min（60-900L/H），可调，精度 2.5 级；流量调节范围为 0-10L/min（60-600L/h）。流量计的精度等级决定了配比的稳定程度，配比不稳会让筒内氧浓度发生波动。
经混合后的气体氧浓度由进口氧传感器实时测量并以数字显示，测量范围 0—100%。操作者读取的是氧浓度本身，不需要依据流量计读数再去查表换算，这一环节的省略减少了人为差错。
燃烧筒内的气体流速规定为 40mm±2mm/s。这一数值并非随意选定，它有明确的物理作用。
气体自下而上在筒内流动，一方面把燃烧产生的烟气与热量带走，使筒内氧浓度维持在设定值附近，另一方面为火焰提供一个稳定的气流环境。流速偏高时，火焰会被拉长、吹偏，甚至被气流带离试样，导致判定不能维持燃烧，使测得的氧指数偏高；流速偏低时，烟气在筒内积聚，稀释局部氧气，结果又会偏低。把流速控制在规定范围内，是让结果落在可信区间内的必要条件。
石英玻璃筒的尺寸同样参与结果的形成。内径≥75 ㎜、高 480mm 的筒身，为试样燃烧提供了一段足够长的行程，使操作者能够按标准规定的燃烧长度判据完成观察。筒出口内径 φ40mm 的收缩段，则有助于维持筒内气体的流动形态。
从观察角度说，石英玻璃透明的筒壁是完成判定的前提。操作者需要在整个燃烧过程中盯住试样，记录火焰是否越过规定的标线、燃烧是否在规定时间内自熄，这些判断无法在视窗受阻的条件下完成。
设备采用丙烷（丁烷）点火系统，火焰长度 5mm-60mm 可自由调节。长杆点火器的尾端设有内径 Φ2±1mm 的喷嘴，能插入燃烧筒内点燃试样顶部。点火器本体由金属管制成，火焰长度 16±4mm，大小可调。
两处火焰长度数值出现在资料的不同位置：一处写 5mm-60mm 可自由调节，一处写 16±4mm 大小可调，一处写（5-50）mm 可任意调。这三处描述对应的是点火系统可调范围与规定使用值的不同表述，实际点火时以所执行标准规定的火焰长度为准，试验前应确认点火器火焰长度符合该规定要求。
火焰长度为何如此要紧？火焰偏长时，试样在点火阶段受到的热作用超出规定，相当于被额外预热，燃烧更容易建立；火焰偏短时，试样可能点不着，或者点火时间被迫延长。两种偏离都会改变测定结果，因此点火条件的统一是不同实验室之间数据可比的基础。
这一部分与前述试样形式相呼应，落到操作层面就是该用哪套夹子。
遇到板、片、条一类能自己挺住的试样，用自撑材料试样夹，把试样固定在燃烧筒轴心位置并垂直夹住即可。轴心位置之所以重要，是因为火焰与试样的相对位置决定了受热分布；试样偏离轴心，受热不均，燃烧进程就会与规定情形不同。
遇到纺织品、薄膜、软片、薄型无纺布这类自身挺立不住的材料，用非自撑材料试样夹，把试样的两个垂直边同时固定在框架上。这样试样被展平并维持在一定平面内，避免因下垂、卷曲或受热收缩改变与火源的相对关系。资料把非自撑材料试样夹列为选配，纺织品与薄膜等材料适用。
试验环境规定为环境温度室温至 40℃、相对湿度不大于 70%。温度与湿度会通过影响材料的含水率与热解行为而影响结果。吸湿性较强的纤维与纺织材料在湿度偏高的环境中会吸收水分，水分蒸发吸收热量，燃烧行为随之改变。规定环境条件，是为了把这一变量从结果中排除或控制在可接受的范围内。
气源方面，设备要求使用工业用氮气、氧气，纯度大于 99%。资料另有一段提示：试验时需用不小于 98% 的工业级氧气与氮气各一瓶作为气源；由于这类气体属高危运输品，不能作为仪器的配件随设备提供，需在用户当地气站购买，为保证纯度应在当地正规气站采购。气源与连接头由用户自备。
这一段提示对使用者有实际意义：氧指数试验对气体纯度的要求较高，纯度不足会引入额外的杂质气体，改变筒内的实际氧浓度。气源准备属于试验前的必要环节，宜提前安排，避免因气体不到位而中断试验。
其一，确认试验环境。检查环境温度是否落在室温至 40℃ 区间，相对湿度是否不大于 70%，必要时用温湿度记录确认。
其二，检查气源与管路。确认氮气、氧气瓶的纯度符合要求，减压阀、稳压阀、流量计与混合室之间的管路连接可靠，无泄漏。
其三，接通电源。电源要求为 AC220（+10%）V、50HZ，使用功率上限 50W，确认接地可靠、电源电压在规定范围内。
其四，制备试样。按所执行标准规定的尺寸与数量制备试样，记录试样厚度、宽度与外观状态，含缺陷的试样应剔除或单独标注。
其五，选择并安装试样夹。自撑材料用自撑式试样夹，纺织品、薄膜等非自撑材料用非自撑式试样夹，把试样固定在规定位置，确认垂直或展平状态符合要求。
其六，设定初始氧浓度。按材料类型与预期氧指数确定起始氧浓度，通常从偏高的浓度开始，便于判断能否维持燃烧。
其七，调节气体流量。开启两路气源，经稳压阀把压力调至工作所承受的压力区间，通过流量调节阀调整氮气与氧气的比例，读取数显氧浓度，确认读数稳定。
其八，点火并观察。把长杆点火器插入燃烧筒内点燃试样，按规定时间点火后移开火源，观察试样是否维持燃烧，记录燃烧时间与燃烧长度。
其九，逐步逼近临界值。根据上一步结果升高或降低氧浓度，重复试验，逐步缩小维持燃烧与不能维持之间的间距，直到确定临界氧浓度。
其十，记录与整理。按标准要求记录每次试验的氧浓度、燃烧时间、燃烧长度与现象，计算氧指数结果，清理燃烧筒内的残留物，关闭气源与电源。
上述流程的每一步都对应着前文提到的某个条件，省略其中任何一步，结果的可比性都会受到影响。
其一是气体纯度。氮气与氧气的纯度不足，会让实际氧浓度偏离显示值，结果系统性偏移。
其二是流量计的精度状态。流量计精度为 2.5 级，长期使用后若出现漂移，配比的准确性下降，筒内氧浓度随之波动。
其三是燃烧筒内气体流速。流速须控制在 40mm±2mm/s 以内，偏离规定范围会让火焰形态与烟气积聚状态改变，影响判定。
其四是点火条件。火焰长度与点火时间应按所执行标准执行，点火条件变化会改变试样在点火阶段获得的热量。
其五是试样制备与状态。试样尺寸、厚度、含水率与表面状态都会影响燃烧行为，同一批试样之间应保持一致，含气泡、裂纹、污染的地方容易成为燃烧的起点。
其六是试样夹持方式。自撑材料被错误地用非自撑方式夹持，或非自撑材料勉强直立，都会改变试样与火源的相对关系，使结果失真。
其七是环境温湿度。温度偏高会降低点燃难度，湿度偏高会因吸湿而改变材料的热解行为，两者都会影响结果。
其八是判定标准的一致性。燃烧时间与燃烧长度这两个判据需要由同一位操作者、按同一套标准掌握，判定宽严不一，数据就没有可比性。
氧指数的记录应当完整到可以复现的程度。至少包含以下内容：试样名称、来源与编号，试样尺寸与制备方式，所用试样夹类型，初始氧浓度与每次调整后的氧浓度，各次试验的燃烧时间与燃烧长度，点火时间与火焰长度，环境温度与相对湿度，所用气体纯度与工作所承受的压力，以及所依据的标准编号与版本。
一是氧指数的有效位数应与设备的分辨能力以及逼近步长相匹配。设备分辨率为±0.1%，若实际逼近步长达百分之几，把结果写成小数点后一位并没有额外意义。
二是单点数据不足以刻画材料的燃烧行为。同一材料的氧指数存在分散性，标准中通常要求以一组试验结果按规定方式计算或取一定数量的有效结果，试验份数不足时，结论的可靠程度有限。把分散程度一并记录，比只给一个数字更有价值。
其一是气路维护。定期检查减压阀、稳压阀、流量计、过滤器与混合室之间的连接，排查泄漏；过滤器按使用情况更换或清洗，避免杂质在气路中积累。
其二是燃烧筒的清洁。石英玻璃筒使用后应清理内壁与筒底的燃烧残留物。残留物既影响观察，也可能在下一次试验中引入额外的可燃物。清理时避免使用硬质工具刮擦，保持筒身透明。
其三是试样夹与点火器的检查。检查自撑式与非自撑式试样夹的插接部位是否松动、夹持面是否平整；检查长杆点火器喷嘴内径是否仍在 Φ2±1mm 范围内，喷嘴如被积炭堵塞应及时清理。
其四是氧传感器的管理。氧传感器属耗材性质，经常使用后性能会变化。设备的整机测量精度为 0.4 级，若怀疑显示值失准，宜按说明书要求做校准或用标准气体核对，不宜凭经验调整。
其五是电气部分的检查。检查电源线、接地与开关状态，电源要求为 AC220（+10%）V、50HZ，避免在电压偏离过大的条件下使用。
其六是存放与安放。设备应放在通风良好、无强振动、无腐蚀性气体的场所；石英玻璃筒属易碎件，搬运时需单独保护。
其一，电缆料与线缆护套。绝缘层与护套所用塑料、橡胶材料的燃烧性能是出厂检验与型式试验的常见项目，氧指数数据用于评价材料是不是满足相应的阻燃要求。
其二，工程塑料与改性塑料。外壳、结构件、管件所用材料在配方调整、原料更换之后，氧指数是常被用来对照的数据之一。
其三，化学纤维与纺织品。聚酯、腈纶、锦纶等纤维织物及涂层织物、篷布、装饰面料的燃烧性能评价中，非自撑材料试样夹的用法是操作要点。
其四，泡沫塑料与软片薄膜。这类材料密度低、比表面积大，燃烧行为与实体材料差别明显，测定时需要按标准规定制备试样。
其五，防火门与建材制品。防火门芯材、密封条等制品所用材料的燃烧性能评价，会用到氧指数这一基础指标。
其六，轨道交通与船舶内饰。内饰件、密封件、减震件所用材料需要满足行业阻燃规范，氧指数是提交认证的常用数据。
其七，科研院所与第三方检验测试的机构。氧指数是考察新型阻燃体系、无卤阻燃方案与改性填料效果的基础数据，也是出具相关检测报告、支撑质量仲裁与贸易检验的常用项目。
其八，生产企业来料与出厂检验。原料批次之间的燃烧性能差异能够最终靠氧指数快速反映，为配方调整与质量控制提供依据。
其一是显示方式的数字化。氧气浓度直接以数字读出，取代依据流量计读数手工换算的做法，减少换算环节的差错，设备的数字分辨率与整机精度成为用户关注的指标。
其二是配气控制的自动化。通过质量流量控制器或闭环调节，让氧浓度的设定与稳定过程由设备完成，减少人工调节带来的波动。
其三是试验过程的记录化。将氧浓度、气体流速、试验时间等参数自动记录并输出，便于形成可追溯的试验记录。
其四是操作界面的集中化。把参数设定、状态显示与结果输出收拢到同一界面，降低操作者的记忆负担。
其五是适用材料的扩展。随着材料种类增加，自撑与非自撑两类试样夹的适配范围、试样制备的规范化程度也在不断提高。
氧指数是一台设备测定出来的一个数字，但这一个数字背后是一整套被固定下来的条件。JF-3 把氧气与氮气的配比、燃烧筒内的气体流速、点火器的火焰长度以及试样的夹持方式收拢到同一台设备上，用数字方式显示氧浓度，让不同操作人员、不同时间、不同实验室之间的试验条件更容易接近。对塑料、纤维、纺织这三类材料而言，氧指数的高低既反映材料自身的燃烧倾向，也反映阻燃体系与工艺的效果。把试样制备、夹持方式、环境条件与判定尺度管住，测出的数字才站得住。
