1.一种基于距离控制的时变辐射热流实验系统，其特征在于：包括辐射源、辐射源承重架、辐射源移动支架、辐射源控制器、控制器、驱动器、直流电源和实验台底座；

实验台底座用于固定整个实验装置和辐射源移动支架，实验台底座整体为L形，具有纵向支架和实验台底座平台，在纵向支架的下部设有突出的矩形窄平台；实验台底座平台横截面为矩形，在实验台底座平台中部开有正方形通孔，在使用时用于放置支架承载电子天平和样件，以避免辐射源上下移动产生的震动对样件质量测量的影响；

辐射源移动支架采用导轨滑台，导轨滑台的背部固定安装在实验台底座的纵向支架上半部，导轨滑台的底部设置在矩形窄平台上；在导轨滑台上设有能在导轨滑台上上、下移动的导轨滑块；

在导轨滑块上安装有辐射源承重架，辐射源固定安装在辐射源承重架下方；在导轨滑块的辐射源承重架安装部位下方，固定安装有固定架，在固定架上通过螺栓安装有挡板转杆，挡板转杆能在固定架上水平转动；挡板转杆的另一端固定连接有挡板，所述挡板位于辐射源的正下方，并挡住辐射源，用于阻止实验准备阶段热流对样件的预加热；

电机安装在导轨滑台上方，带动丝杆的转动，丝杆通过丝杆上的细螺纹与导轨滑块连接；控制器和直流电源分别与驱动器连接，驱动器与电机连接；直流电源为电机提供动力，控制器和驱动器通过改变脉冲和电流大小及方向设定控制电机的瞬时转速和方向从而达到预定的热流形式；丝杆转速和方向决定导轨滑块的运动方向和速度，即辐射源的移动速度；

辐射源控制器与辐射源相连，以控制辐射源是否加热和加热电阻温度高低；

所述辐射源由加热电阻、不锈钢外壳、边罩和石英板组成，所述石英板为半透明石英板，边罩位于石英板周围，石英板卡嵌在边罩的凹槽内，边罩内部中空，用于固定石英板且不阻碍辐射热流；在石英板上方罩有开口朝下的半框形不锈钢外壳，在不锈钢外壳中部固定连接有串联的加热电阻；在不锈钢外壳上部均匀地开有两排共6个螺纹孔，每排具有3个螺纹孔，以便将不锈钢外壳固定在承重架上；

本实验系统还配有实验装置附加部分，实验装置附加部分包括样件支架、电子天平、热流计和样件，所述样件支架放置在实验台底座平台中部开有的正方形通孔处；样件支架采用高度可调的支架；电子天平放置于样件支架上，便于测量实时质量数据；标定时，热流计放置在与样件上表面同一高度处，测量辐射源移动过程中的实时热流数据，热流计输出电压与控制器连接，为电机转速变化提供反馈信号，保证实际所测热流不偏离设定热流形式；

样件被带有隔热层的样件盒包裹，并放置于电子天平上且在辐射源正下方中央；

热流计标定热流时放置于辐射源下方，并与控制器连接反馈热流信号，以调节辐射源移动速度，从而缩减实测热流与设定热流形式之间的偏差，并将该反馈热流信号数据储存在控制器内，以便实验时辐射热流按照预定热流形式发生变化。

2.根据权利要求1所述的基于距离控制的时变辐射热流实验系统，其特征在于：在不锈钢外壳内外均覆盖绝缘层且保持接地。

3.根据权利要求2所述的基于距离控制的时变辐射热流实验系统，其特征在于：所述辐射源承重架由两块L型钢和两根钢丝组成，两根钢丝的一端分别与L型钢的长端相连；在L型钢拐角处固定有肋板加以支撑；为方便安装电阻型辐射源，在每个L型钢的上端面上各开有

3个承重架螺纹孔，用于与电阻型辐射源的不锈钢外壳上的螺纹孔相匹配以方便固定电阻型辐射源；为防止因L型钢变形引起的辐射源倾斜，利用钢丝将L型钢外端和导轨滑台上的导轨滑块相连接。

4.根据权利要求3所述的基于距离控制的时变辐射热流实验系统，其特征在于：所述辐射源承重架通过螺丝与导轨滑块相固定。

5.如权利要求1所述的一种基于距离控制的时变辐射热流实验系统的测定方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）进行水平面热流均匀性标定；

（1‑1）将热流计固定在辐射源下某一高度，辐射源位置和辐射源温度保持不变；

（1‑2）将热流计以辐射源正下方为中心轴向四个方向水平移动，每个方向间隔90°，期间热流计高度保持不变，并进行多次重复标定；认定热流衰减大于中心轴位置热流值的5%时热流不均匀；记录热衰减为5%时的位置距中心轴的水平距离，中心轴到该位置的水平距离即为热均匀区域的半径，实验待测样件的长度或直径不大于该半径；

（2）进行目标热流设定及标定；

（2‑1）将热流计固定放置在辐射源正下方某一高度；直流电源为系统提供电力支持，控制器控制脉冲信号和方向信号，驱动器控制电流大小和脉冲大小；控制器和驱动器共同设定实验所需的热流形式和变化速率，由电机带动导轨滑块和辐射源的上下移动，开始标定；

（2‑2）使用辐射源控制器调节辐射源的温度和挡板的开闭；

（2‑3）标定过程中，热流计将监测到的实时热流值反馈给控制器，控制器根据反馈数据和驱动器通过调整脉冲和电流大小一同调整电机转速，使辐射源在几乎不偏离设定热流形2

式和变化速率的条件下继续移动；标定结果表明，实测热流与设定热流值之间的R 均高于

99.5%，拟合度很好，则完成标定；

（3）进行待测样件的热解实验

（3‑1）调整样件支架高度，以保证样件上表面与标定时热流计的上表面高度一致；

（3‑2）将电子天平和装有待测样件的样件盒依次放置在样件支架上，设定实验所需的热流形式和热流变化速率；即可进行样件热解过程中瞬态质量损失或瞬态表面及内部温度测定实验；

（3‑3）用直径0.5mm的K型热电偶测量样件表面或内部温度，由于热电偶的存在导致无法同时测量材料热解过程中的质量和温度变化，因此热解过程中样件的瞬态质量损失和温度需在保证热流形式无变化的条件下分开测量。

6.根据权利要求5所述的一种基于距离控制的时变辐射热流实验系统的测定方法，其特征在于：步骤（2‑3）中所述热流形式包括线性、平方、幂函数和、多项式或衰减形式。

7.根据权利要求5所述的一种基于距离控制的时变辐射热流实验系统的测定方法，其特征在于：步骤（3）中，如需测定表面温度与质量的同步数据，还能采用非接触式红外热像仪采集表面温度变化过程。