CN102930770A - 激波管式可燃气体***实验装置 - Google Patents

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李振明
康泉胜
朱建芳
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Abstract

本发明公开了一种激波管式可燃气体***实验装置，包括管状***测试筒，所述***测试管横向架设于一支架上，所述***测试筒的前端开口且设有将开口密封的防爆膜，所述***测试筒与一向筒内腔注入常温常压的可燃气体的供气装置连接，所述***测试筒上设有感应筒内压力的压力传感器、监测筒内气体浓度的监测器、点燃筒内气体的点火器，所述压力传感器与显示筒内压力值的显示模块连接，所述***测试筒的后端密封。本发明操作简单，费用低廉，可回放***瞬间的火焰状态、显示***筒内压力变化和***声响的优点。

Description

激波管式可燃气体***实验装置
技术领域
本发明涉及一种激波管式可燃气体***实验装置。
背景技术
国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）中，将“开发燃烧、***、毒物泄漏等重大工业事故防控与救援技术及相关设备”列为公共安全中的优先发展主题之一。在工业生产过程中，特别是化工生产企业，可燃气体得到了广泛的应用，在对可燃气体的贮存、运输和使用过程中，经常出现可燃气体与空气混合所造成的火灾***事故，给人民生命财产带来了不可估量的损失。因此，深入研究气体***特性，对于控制和预防由此引发的事故，显得极其必要。
激波管式可燃气体***实验装置由三部分组成，一是用有机玻璃制作的可燃气体***管及支架，二是***瞬间所发生的现象的摄录***，三是可燃气体***过程的有关数据的采集与处理。目前，国际上通用的***测试***是20L球形***测试***，该装置能测试粉尘和气体的***性参数，可测气体最大***压力、最大***压力上升速率、气体***极限，符合ISO 6184/1-1985，ASTM E20191:1986，英国BS6713:Part及PREN 14034:Parts 1,2等标准。但是该装置购置价格非常高，达到九十多万元，且不能显示燃气***过程冲击波（火焰）变化的现象，不能记录和回放，仅适合于科研机构而不适用于高校的教学研究，一般高校的教学经费不能满足该项目投入的要求。
目前用于粉尘和可燃气体***的实验装置，如20L球形***实验装置等，其主要缺点是对球体的密闭程度要求高，操作程序比较复杂，装置昂贵以及运行成本高，另外，由于球形***试验装置的火焰喷出口很小，只能观察到***瞬间火焰喷出的情况，而无法观察到筒内腔可燃气体消耗、压力减小后，火焰回退的情况。在***的参数纪录、显示效果等方面等存在着许多不足，因此使用有较大的局限性，在高校等教学***中应用较少。
发明内容
为了克服现有燃气***对测试设备的密闭性要求高，操作程序复杂，非可视性以及加工费用高昂等缺点，本发明提供了一种操作简单，***过程可视、费用低廉的在常温常压状态下进行操作的激波管式可燃气体***实验装置。
本发明采用的技术方案是：
激波管式可燃气体***实验装置，包括管状***测试筒，所述***测试筒横向架设于一支架上，所述***测试筒的前端开口且设有将开口密封的防爆膜，所述***测试筒与一向筒内腔注入常温常压的可燃气体的供气装置连接，所述***测试筒上设有感应筒内压力的压力传感器、监测筒内气体浓度的监测器、点燃筒内气体的点火器，所述压力传感器与显示筒内压力值的显示模块连接，其特征在于：所述***测试筒的后端密封。
进一步，所述压力传感器有三只，分别设置于所述***测试筒的前端、中端和后端位置。
进一步，所述***测试筒周围设有记录***状态演变的摄像机、记录***火焰出管状态的的摄像头和记录***声响的声级计。
进一步，所述***测试筒的前端开口的前方设有阻挡气体***时产生的冲击的防冲击挡板。
进一步，所述***测试筒的进气口设有可直接显示数据的流量计。
进一步，所述***测试筒为一柱形无缝的有机玻璃管，后端用圆形有机玻璃板封闭，有机玻璃管前端粘结第一法兰，所述防爆膜通过第二法兰固定于有机玻璃管的开口处。
本发明的技术构思是：先用法兰固定防爆膜、以封闭测试筒端口，测试筒内腔形成一个密闭的空腔；向测试筒内腔充入常温常压的被测可燃气体，监测可燃气体浓度，当浓度到达预设浓度时，开启点火器，测试筒内的气体发生***，火焰冲破前端的防爆膜而喷出火焰。压力传感器获取***瞬间测试筒内的压力并传递至显示模块，用高倍摄像机记录***过程的变化和以摄像头捕捉***瞬间喷出管时的火焰状态。通过试验测得的可燃气体浓度，试验时的环境温度，***瞬间的压力值和喷出的火焰状态即可获取四者之间的相互关系。
本发明采用高质量的有机玻璃管作为***测试筒，无需预先将筒内腔形成真空环境，省去了抽真空的步骤，操作简单。且玻璃管前端的开口较大，很容易观测到火焰喷出和火焰回退的情况，有利于管内数据采集。本发明采用高倍摄像机、摄像头和声级计捕捉***时的火焰状态和***声响，有利于***时采集不同位置压力变化数据、***瞬间演变情况，也有利于教学时回放。
本发明的有益效果体现在：操作简单，费用低廉，可回放***瞬间的火焰状态、显示***管内压力变化和***声响的优点。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
具体实施方式
参照图1，激波管式可燃气体***实验装置，包括管状***测试筒11，所述***测试筒11横向架设于一支架8上，所述***测试筒11的前端开口且设有将开口密封的防爆膜，所述***测试筒11与一向筒内腔注入常温常压的可燃气体的供气装置连接，所述***测试筒11上设有感应筒内压力的压力传感器2、监测筒内气体浓度的监测器、点燃筒内气体的点火器10，所述压力传感器2与显示筒内压力值的显示模块连接，所述***测试筒11的后端密封。
进一步，所述压力传感器2有三只，分别设置于所述***测试筒的前端、中端和后端位置。
进一步，所述***测试筒11周围设有记录***状态演变的摄像机9、记录***火焰出管状态的的摄像头3和记录***声响的声级计5。
进一步，所述***测试筒11的前端开口的前方设有阻挡气体***时产生的冲击的防冲击挡板7。
进一步，所述***测试筒11的进气口设有可直接显示数据的流量计1。
进一步，所述***测试筒11为一柱形无缝的有机玻璃管，后端用圆形有机玻璃板封闭，有机玻璃管前端粘结第一法兰4，所述防爆膜通过第二法兰6固定于有机玻璃管的开口处。
本发明的技术构思是：先用法兰固定防爆膜、以封闭测试筒11端口，测试筒内腔形成一个密闭的空腔；向测试筒内腔充入常温常压的被测可燃气体，监测可燃气体浓度，当浓度到达预设浓度时，开启点火器，测试筒内的气体发生***，火焰冲破前端的防爆膜而喷出火焰。压力传感器2获取***瞬间测试筒内的压力并传递至显示模块，用高倍摄像机9记录***过程的变化和以摄像头3捕捉***瞬间喷出管时的火焰状态。通过试验测得的可燃气体浓度，试验时的环境温度，***瞬间的压力值和喷出的火焰状态即可获取四者之间的相互关系。
本发明采用高质量的有机玻璃管作为***测试筒，无需预先将筒内腔形成真空环境，省去了抽真空的步骤，操作简单。且玻璃管前端的开口较大，很容易观测到火焰喷出和火焰回退的情况，有利于管内数据采集。本发明采用高倍摄像机9、摄像头3和声级计5捕捉***时的火焰状态和***声响，有利于***时采集不同位置压力变化数据、***瞬间演变情况，也有利于教学时回放。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.激波管式可燃气体***实验装置，包括管状***测试筒，所述***测试筒横向架设于一支架上，所述***测试筒的前端开口且设有将开口密封的防爆膜，所述***测试筒与一向筒内腔注入常温常压的可燃气体的供气装置连接，所述***测试筒上设有感应筒内压力的压力传感器、监测筒内气体浓度的监测器、点燃筒内气体的点火器，所述压力传感器与显示筒内压力值的显示模块连接，其特征在于：所述***测试筒的后端密封。
2.如权利要求1所述的激波管式可燃气体***实验装置，其特征在于：所述压力传感器有三只，分别设置于所述***测试筒的前端、中端和后端位置。
3.如权利要求2所述的激波管式可燃气体***实验装置，其特征在于：所述***测试筒周围设有记录***状态演变的摄像机、记录***火焰出管状态的的摄像头和记录***声响的声级计。
4.如权利要求3所述的激波管式可燃气体***实验装置，其特征在于：所述***测试筒的前端开口的前方设有阻挡气体***时产生的冲击的防冲击挡板。
5.如权利要求4所述的激波管式可燃气体***实验装置，其特征在于：所述***测试筒的进气口设有可直接显示数据的流量计。
6.如权利要求1-5之一所述的激波管式可燃气体***实验装置，其特征在于：所述***测试筒为一柱形无缝的有机玻璃管，后端用圆形有机玻璃板封闭，有机玻璃管前端粘结第一法兰，所述防爆膜通过第二法兰固定于有机玻璃管的开口处。
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