数显氧指数测定仪的核心工作原理是基于氧指数（OI）测定法，通过精准控制氧氮混合气体的浓度，检测试样在规定条件下维持燃烧所需的z低氧体积分数，并利用电子传感与数显系统实现数据的自动采集、计算和显示，相较于传统手动型仪器，其核心差异在于自动化的气体配比、浓度检测与数据处理。
具体工作原理可拆解为以下四个核心环节：
仪器通过气瓶分别提供氧气和氮气，两种气体经减压阀减压后，进入电子流量控制模块（数显款的核心部件之一）。微处理器根据设定的氧浓度比例，控制氧气和氮气的电子流量计（如质量流量计）调节各自流量，确保混合气体中氧浓度可精准调节。混合气体经缓冲混合器充分混匀后，以稳定流速送入燃烧筒底部，为试样燃烧提供可控的气体环境。
试样通过专用夹具垂直固定在燃烧筒内，点火器（通常为顶端点火或扩散点火方式）对试样顶端进行点火，点燃后移去点火源，观察试样的燃烧状态（如燃烧时间、燃烧长度）。燃烧筒内设有玻璃珠层，用于均匀分布混合气体，并防止燃烧滴落物影响试验结果。
1.氧浓度检测：燃烧筒出口处的氧传感器（如电化学氧传感器或顺磁式氧传感器）实时检测混合气体的实际氧浓度，并将模拟信号转换为电信号传输至微处理器。
2.数据处理：微处理器接收氧浓度信号、流量信号及燃烧时间 / 长度的检测信号（部分仪器配备光电传感器或计时器检测燃烧状态），根据氧指数测定的标准逻辑（如升降法）自动计算试样的z低氧浓度。
3.数显输出：计算得到的氧指数值、实时氧浓度、气体流量等数据，通过液晶显示屏直接显示，部分仪器还支持数据存储与打印。
仪器遵循 GB/T 2406-2009、ASTM D2863 等标准，通过逐步调节氧浓度的方式确定氧指数：
1.先设定一个较高的氧浓度，点燃试样后若能持续燃烧，则逐步降低氧浓度；
2.若试样无法燃烧或燃烧时间 / 长度未达标准，则提高氧浓度；
3.反复测试后，找到试样刚好能燃烧3 分钟或 50mm 长度的z低氧浓度，即为该材料的氧指数，由数显系统直接输出结果。
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