專利名稱：一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)儀器及其工作方法，尤其是一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀及其工作方法。
背景技術(shù)：
燃燒是燃料迅速氧化，放出熱量并產(chǎn)生可見火焰的物理化學(xué)過程。燃燒速度是指沿火焰蔓延方向材料被燒掉的速度，而火焰蔓延速度是指在整個(gè)試樣的上表面和長(zhǎng)度上火焰的蔓延速度。研究燃燒現(xiàn)象是涉及到化學(xué)、熱力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)和流體力學(xué)等問題的復(fù)雜過程。只有在燃燒理論的指導(dǎo)下和實(shí)踐的基礎(chǔ)上才有可能設(shè)計(jì)出燃燒完善程度高、穩(wěn)定工作范圍寬的燃燒方案。燃燒在靜止或?qū)恿髁鲃?dòng)的均勻混合氣中，火焰前鋒(簡(jiǎn)稱焰鋒)沿法向相對(duì)于新鮮混合氣的推進(jìn)速度稱為層流火焰?zhèn)鞑ニ俣??；鹧嬖谖闪髁鲃?dòng)混合氣中的傳播速度稱為紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｓ捎谖闪鞯挠绊?，火焰表面變得非常粗糙，化學(xué)反應(yīng)區(qū)擴(kuò)大，故紊流火焰?zhèn)鞑ニ俣缺葘恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣却蟮枚?。烴類燃料的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫话銓恿魇菙?shù)十厘米每秒，紊流約為層流的兩倍?；鹧?zhèn)鞑ニ俣仁怯脕碛?jì)算和組織燃燒過程的重要數(shù)據(jù)，一般通過實(shí)驗(yàn)來確定。目前測(cè)量固體速度燃燒通常采用將要測(cè)試的易燃固體粉末堆砌成邊長(zhǎng)為10mm、頂部角度為90度、長(zhǎng)為250mm的形狀，通過用火焰點(diǎn)燃上述堆砌物一端， 通過用秒表等計(jì)時(shí)工具記錄燃燒時(shí)間，通過使用此實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定金屬和非金屬樣品的燃燒速度，根據(jù)樣品是否出現(xiàn)燃燒帶著火焰或冒煙傳播來判斷其易燃性；計(jì)算出樣品在規(guī)定長(zhǎng)度內(nèi)的燃燒時(shí)間來確定其燃燒速率和強(qiáng)度，根據(jù)燃燒時(shí)間的數(shù)值來評(píng)價(jià)易燃固體的相對(duì)危險(xiǎn)性。依據(jù)該裝置的工作原理，可加深對(duì)此類危險(xiǎn)化學(xué)品特征參數(shù)的理解。但傳統(tǒng)的方法不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量特別是在記錄時(shí)間上存在人為所造成的誤差，從而影響對(duì)固體物質(zhì)燃燒性能的正確判斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀及其工作方法，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，使得記錄更具合理性，排除了人為記錄的誤差，使記錄裝置能客觀的真實(shí)的記錄燃燒實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量。本發(fā)明的技術(shù)方案一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于它包括電子計(jì)時(shí)器、點(diǎn)火裝置、兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器、樣品燃燒臺(tái)及樣品模具；所述樣品模具中裝有樣品，樣品模具置于樣品燃燒臺(tái)上，操作前移走樣品模具，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)；所述兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器安裝于樣品燃燒臺(tái)上，并分別對(duì)應(yīng)樣品的兩端；所述點(diǎn)火裝置與樣品的一端相對(duì)應(yīng)；所述電子計(jì)時(shí)器分別與兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器連接。所述點(diǎn)火裝置包括燃?xì)鈬娮旌碗娮狱c(diǎn)火器；所述燃?xì)鈬娮爝B接燃?xì)馄浚凰鋈細(xì)鈬娮炫c樣品的一端相對(duì)應(yīng)。所述燃?xì)鈬娮彀惭b在支架上；所述支架與直線變速系統(tǒng)連接。所述直線變速系統(tǒng)為直線變速電機(jī)，直線變速電機(jī)分別連接直線電機(jī)右向按鈕和直線電機(jī)左向按鈕。所述直線變速電機(jī)連接直線起停開關(guān)和直線電機(jī)速度調(diào)節(jié)旋鈕。所述溫度測(cè)量傳感器為熱電偶傳感器。所述樣品燃燒臺(tái)為大理石板工作臺(tái)。所述電子計(jì)時(shí)器連接有計(jì)時(shí)復(fù)位按鈕、計(jì)時(shí)起停按鈕和電源開關(guān)。所述樣品模具上有一截面為三角形的槽，槽的長(zhǎng)度為250毫米，截面三角形高為 10毫米，寬為20毫米。所述電子計(jì)時(shí)器連接485-232轉(zhuǎn)換器，485-232轉(zhuǎn)換器通過232串口連接線與計(jì)算機(jī)連接。所述計(jì)算機(jī)安裝有測(cè)試軟件，測(cè)試軟件為采用美國國家儀器的LabVIEW開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。一種上述自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀的工作方法，其特征在于它包括以下步驟(1)將樣品模具的槽內(nèi)裝載樣品，并放到樣品燃燒臺(tái)，操作前移走樣品模具，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)，使得樣品的兩端覆蓋在兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器上方；(2)啟動(dòng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃樣品的一端；(3)樣品的一端，由樣品點(diǎn)燃端下面的溫度測(cè)量傳感器，感應(yīng)燃燒溫度的變化，通過電子電路將感應(yīng)信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器，電子計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)工作；(4)隨著樣品的燃燒記錄下燃燒的時(shí)間，當(dāng)樣品燃燒到另一端時(shí)，樣品另一端下面的溫度測(cè)量傳感器將感受的樣品燃燒的溫度，并通過電子電路將信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器， 電子計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，完成固體燃燒時(shí)間的記錄過程。所述步驟O)中的點(diǎn)火裝置通過調(diào)節(jié)直線變速系統(tǒng)將與其連接的燃?xì)鈬娮煺{(diào)節(jié)到樣品一端，打開燃?xì)馄块y門，啟動(dòng)高壓電子點(diǎn)火器，點(diǎn)燃由噴嘴噴出的易燃?xì)怏w，用該火焰點(diǎn)燃樣品。本發(fā)明的優(yōu)越性本發(fā)明使用了電子溫度傳感器，使得記錄更具合理性，排除了人為記錄的誤差，使記錄裝置能客觀的真實(shí)的記錄燃燒實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量。


圖1為本發(fā)明所涉一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所涉一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀中樣品模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明所涉一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀中樣品模具的剖面圖。圖4為本發(fā)明所涉一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為溫度測(cè)量傳感器1，2為溫度測(cè)量傳感器11，3為點(diǎn)火裝置，4為樣品燃燒臺(tái)，5為電子點(diǎn)火器，6為支架，7為直線變速電機(jī)，8為直線電機(jī)右向按鈕，9為直線電機(jī)左向按鈕，10為直線起停開關(guān)，11為直線電機(jī)速度調(diào)節(jié)旋鈕，12為計(jì)時(shí)復(fù)位按鈕，13為計(jì)時(shí)起停按鈕，14為電源開關(guān)，15為電子計(jì)時(shí)器，16為232串口連接線17為計(jì)算機(jī)，18為樣品模具。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀(見圖1、圖4)，其特征在于它包括電子計(jì)時(shí)器15、點(diǎn)火裝置3、溫度測(cè)量傳感器I 1、溫度測(cè)量傳感器II 2、樣品燃燒臺(tái)4及樣品模具18 ；所述樣品模具18中裝有樣品，樣品模具18置于樣品燃燒臺(tái)4上，操作前移走樣品模具18，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)4;所述溫度測(cè)量傳感器I 1和溫度測(cè)量傳感器II 2安裝于樣品燃燒臺(tái)4上，并分別對(duì)應(yīng)樣品的兩端；所述點(diǎn)火裝置3與樣品的一端相對(duì)應(yīng)；所述電子計(jì)時(shí)器15分別與溫度測(cè)量傳感器I 1和溫度測(cè)量傳感器II 2連接。所述點(diǎn)火裝置3包括燃?xì)鈬娮旌碗娮狱c(diǎn)火器5 ；所述燃?xì)鈬娮爝B接燃?xì)馄浚凰鋈細(xì)鈬娮炫c樣品的一端相對(duì)應(yīng)。(見圖4)所述燃?xì)鈬娮彀惭b在支架6上；所述支架6與直線變速系統(tǒng)連接。(見圖4)所述直線變速系統(tǒng)為直線變速電機(jī)7，直線變速電機(jī)7分別連接直線電機(jī)右向按鈕8和直線電機(jī)左向按鈕9。(見圖4)所述直線變速電機(jī)7連接直線起停開關(guān)10和直線電機(jī)速度調(diào)節(jié)旋鈕11。(見圖 4)所述溫度測(cè)量傳感器I 1和溫度測(cè)量傳感器II 2為熱電偶傳感器。所述樣品燃燒臺(tái)4為大理石板工作臺(tái)。所述電子計(jì)時(shí)器15連接有計(jì)時(shí)復(fù)位按鈕12、計(jì)時(shí)起停按鈕13和電源開關(guān)14。(見圖4)所述樣品模具18上有一截面為三角形的槽，槽的長(zhǎng)度為250毫米，截面三角形高為10毫米，寬為20毫米。(見圖2、圖3)所述電子計(jì)時(shí)器15連接485-232轉(zhuǎn)換器，485-232轉(zhuǎn)換器通過232串口連接線與計(jì)算機(jī)連接。(見圖4)所述計(jì)算機(jī)安裝有測(cè)試軟件，測(cè)試軟件為采用美國國家儀器的LabVIEW開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。一種上述自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀的工作方法，其特征在于它包括以下步驟(1)將樣品模具18的槽內(nèi)裝載樣品，并放到樣品燃燒臺(tái)4，操作前移走樣品模具 18，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)4，使得樣品的兩端覆蓋在溫度測(cè)量傳感器I 1和溫度測(cè)量傳感器II 2上方；(2)啟動(dòng)點(diǎn)火裝置3點(diǎn)燃樣品的一端；(3)樣品的一端，由樣品點(diǎn)燃端下面的溫度測(cè)量傳感器II 2，感應(yīng)燃燒溫度的變化，通過電子電路將感應(yīng)信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器15，電子計(jì)時(shí)器15開始計(jì)時(shí)工作；(4)隨著樣品的燃燒記錄下燃燒的時(shí)間，當(dāng)樣品燃燒到另一端時(shí)，樣品另一端下面的溫度測(cè)量傳感器I 1將感受的樣品燃燒的溫度，并通過電子電路將信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器15，電子計(jì)時(shí)器15停止計(jì)時(shí)，完成固體燃燒時(shí)間的記錄過程。所述步驟(2)中的點(diǎn)火裝置3通過調(diào)節(jié)直線變速系統(tǒng)將與其連接的燃?xì)鈬娮煺{(diào)節(jié)到樣品一端，打開燃?xì)馄块y門，啟動(dòng)高壓電子點(diǎn)火器5，點(diǎn)燃由噴嘴噴出的易燃?xì)怏w，用該火焰點(diǎn)燃樣品。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于它包括電子計(jì)時(shí)器、點(diǎn)火裝置、兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器、樣品燃燒臺(tái)及樣品模具；所述樣品模具中裝有樣品，樣品模具置于樣品燃燒臺(tái)上，操作前移走樣品模具，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)；所述兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器安裝于樣品燃燒臺(tái)上，并分別對(duì)應(yīng)樣品的兩端；所述點(diǎn)火裝置與樣品的一端相對(duì)應(yīng)；所述電子計(jì)時(shí)器分別與兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述點(diǎn)火裝置包括燃?xì)鈬娮旌碗娮狱c(diǎn)火器；所述燃?xì)鈬娮爝B接燃?xì)馄浚凰鋈細(xì)鈬娮炫c樣品的一端相對(duì)應(yīng)；所述燃?xì)鈬娮彀惭b在支架上；所述支架與直線變速系統(tǒng)連接；所述直線變速系統(tǒng)為直線變速電機(jī)，直線變速電機(jī)分別連接直線電機(jī)右向按鈕和直線電機(jī)左向按鈕；所述直線變速電機(jī)連接直線起停開關(guān)和直線電機(jī)速度調(diào)節(jié)旋鈕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述溫度測(cè)量傳感器為熱電偶傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述樣品燃燒臺(tái)為大理石板工作臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述電子計(jì)時(shí)器連接有計(jì)時(shí)復(fù)位按鈕、計(jì)時(shí)起停按鈕和電源開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述樣品模具上有一截面為三角形的槽，槽的長(zhǎng)度為250毫米，截面三角形高為10毫米
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述電子計(jì)時(shí)器連接485-232轉(zhuǎn)換器，485-232轉(zhuǎn)換器通過232串口連接線與計(jì)算機(jī)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，其特征在于所述計(jì)算機(jī)安裝有測(cè)試軟件，測(cè)試軟件為采用美國國家儀器的LabVIEW開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
9.一種權(quán)利要求1所述自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀的工作方法，其特征在于它包括以下步驟(1)將樣品模具的槽內(nèi)裝載樣品，并放到樣品燃燒臺(tái)，操作前移走樣品模具，將樣品留于樣品燃燒臺(tái)，使得樣品的兩端覆蓋在兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器上方；(2)啟動(dòng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃樣品的一端；(3)樣品的一端，由樣品點(diǎn)燃端下面的溫度測(cè)量傳感器，感應(yīng)燃燒溫度的變化，通過電子電路將感應(yīng)信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器，電子計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)工作；(4)隨著樣品的燃燒記錄下燃燒的時(shí)間，當(dāng)樣品燃燒到另一端時(shí)，樣品另一端下面的溫度測(cè)量傳感器將感受的樣品燃燒的溫度，并通過電子電路將信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器，電子計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，完成固體燃燒時(shí)間的記錄過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀的工作方法，其特征在于所述步驟O)中的點(diǎn)火裝置通過調(diào)節(jié)直線變速系統(tǒng)將與其連接的燃?xì)鈬娮煺{(diào)節(jié)到樣品一端， 打開燃?xì)馄块y門，啟動(dòng)高壓電子點(diǎn)火器，點(diǎn)燃由噴嘴噴出的易燃?xì)怏w，用該火焰點(diǎn)燃樣品。
全文摘要
一種自動(dòng)記錄固體燃燒速度的測(cè)定儀，包括電子計(jì)時(shí)器、點(diǎn)火裝置、兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器、樣品燃燒臺(tái)及樣品模具；所述樣品模具中裝有樣品，樣品模具置于樣品燃燒臺(tái)上；所述兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器安裝于樣品燃燒臺(tái)上，并分別對(duì)應(yīng)樣品的兩端；所述點(diǎn)火裝置與樣品的一端相對(duì)應(yīng)；所述電子計(jì)時(shí)器分別與兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器連接。工作方法將樣品放到樣品燃燒臺(tái)，使得樣品的兩端覆蓋在兩個(gè)溫度測(cè)量傳感器上方；啟動(dòng)點(diǎn)火裝置；溫度測(cè)量傳感器感應(yīng)燃燒溫度的變化，開始計(jì)時(shí)；當(dāng)樣品燃燒到另一端時(shí)，溫度測(cè)量傳感器將信號(hào)傳遞給電子計(jì)時(shí)器，停止計(jì)時(shí)，完成記錄。本發(fā)明的優(yōu)越性本發(fā)明使得記錄更具合理性，排除了人為記錄的誤差，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N31/12GK102495229SQ20111042719
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者周艷, 張嘉琪, 王曉麗, 鄭嗣華 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)