液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于可燃液體安全指標(biāo)量化測(cè)定【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，其技術(shù)方案是，測(cè)試系統(tǒng)包括：控制裝置（1）、二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器（2）、點(diǎn)火裝置（3）、粒徑檢測(cè)裝置（4）、數(shù)字記錄系統(tǒng)（5）以及頂部帶有點(diǎn)火擊針的實(shí)驗(yàn)爆炸罐體（6）；本發(fā)明操作直觀簡(jiǎn)便、控制精準(zhǔn)，能完成液霧的燃爆爆壓及爆壓上升速率、爆溫及爆溫上升速率、爆炸極限、最小點(diǎn)火能等相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測(cè)定。
【專利說(shuō)明】液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于可燃液體安全指標(biāo)量化測(cè)定【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液體燃料大多具有低沸點(diǎn)、高揮發(fā)度、易燃等特點(diǎn)，由于這些燃料在其生產(chǎn)加工、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中極易發(fā)生泄漏等現(xiàn)象，可燃性液體分散到空氣介質(zhì)中，形成均相混合物，一旦遇到外加能量或自發(fā)化學(xué)反應(yīng)所釋放能量的作用，即可發(fā)生燃燒、爆炸乃至爆轟。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)部門，為了能夠抑制或預(yù)防在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生此類事故，就必須從機(jī)理上認(rèn)識(shí)云霧爆炸在其點(diǎn)火，燃燒與爆炸過(guò)程的基本規(guī)律。進(jìn)而對(duì)多相云霧爆炸事故的危險(xiǎn)行業(yè)(如油船、煉油廠、化工廠等)的安全生產(chǎn)提出依據(jù)。
[0003]在化工生產(chǎn)領(lǐng)域中，可燃?xì)庖簝上嗷旌衔锶急瑯O限等各項(xiàng)參數(shù)對(duì)安全生產(chǎn)有其重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:為預(yù)防可燃液體安全生產(chǎn)環(huán)境可能燃爆事故，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確獲取不同可燃液體不同工況下，發(fā)生燃爆因素指標(biāo)量化測(cè)定，提供一種液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及測(cè)試方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，它包括:控制裝置、二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器、點(diǎn)火裝置、粒徑檢測(cè)裝置、數(shù)字記錄系統(tǒng)以及頂部帶有點(diǎn)火擊針的透明實(shí)驗(yàn)爆炸罐體；
[0006]控制裝置用于控制二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器內(nèi)電磁閥的開(kāi)啟，對(duì)點(diǎn)火裝置進(jìn)行觸發(fā)，并對(duì)粒徑檢測(cè)裝置、數(shù)字記錄系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)啟；
[0007]二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器包括:依次連接的手動(dòng)閥門、高壓氣室、電磁閥、單向閥、儲(chǔ)液室、氣液輸送管段以及噴霧室；儲(chǔ)液室上設(shè)有預(yù)裝儲(chǔ)液室液體入口 ；噴霧室一端與氣液輸送管段連接，另一端為與實(shí)驗(yàn)爆炸罐體相通的半球形的噴頭；噴霧室內(nèi)還設(shè)有空心球體，空心球體的球面上均布通孔，開(kāi)孔處為空心球體與其內(nèi)接正二十面體的交點(diǎn)；
[0008]點(diǎn)火裝置用于對(duì)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體的點(diǎn)火擊針進(jìn)行觸發(fā)；
[0009]粒徑檢測(cè)裝置包括:激光發(fā)射單元、光照檢測(cè)單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元以及信號(hào)接收處理單元；激光發(fā)射單元中包括:多組獨(dú)立的激光發(fā)射器；光照檢測(cè)單元包括:多組獨(dú)立的光照強(qiáng)度傳感器；轉(zhuǎn)換單元用于接收光照檢測(cè)單元的信號(hào)輸出，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸送至信號(hào)接收處理單元；信號(hào)接收處理單元根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；激光發(fā)射單元與光照檢測(cè)單元布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體的兩側(cè)，一個(gè)激光發(fā)射器與一個(gè)光照強(qiáng)度傳感器相配合，光路穿過(guò)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體的軸心；
[0010]數(shù)字記錄系統(tǒng)包括:布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體內(nèi)的壓力傳感器、溫度傳感器，連接壓力傳感器、溫度傳感器的電荷放大器，以及連接電荷放大器的信號(hào)處理單元。[0011]液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，它基于上述的液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，并包括如下步驟:
[0012]A.對(duì)控制裝置進(jìn)行設(shè)定:通過(guò)觸控模塊對(duì)PLC控制模塊進(jìn)行設(shè)置，其中包括繼電器指令輸出端口的指令輸出時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)指令輸出端口的指令輸出的延遲時(shí)間以及對(duì)放電控制單元的觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)；
[0013]B.通過(guò)觸控單元將單片機(jī)設(shè)置為充電狀態(tài)，直至電容組達(dá)到飽和；
[0014]C.開(kāi)啟手動(dòng)閥，使高壓氣室內(nèi)的氣壓達(dá)到實(shí)驗(yàn)壓力值；在儲(chǔ)液室內(nèi)加裝測(cè)試液體；
[0015]D.按壓總啟動(dòng)鍵；PLC控制模塊通過(guò)繼電器指令輸出端口發(fā)出指令，在其指令輸出時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，開(kāi)啟二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器中的電磁閥，高壓氣室內(nèi)的氣體與儲(chǔ)液室內(nèi)液體預(yù)混，并瞬態(tài)形成氣液兩相混合物；氣液以環(huán)形流型為主進(jìn)入噴霧室，液相部分對(duì)空心球體發(fā)生繞流，氣相部分通過(guò)空心球體正面開(kāi)孔處進(jìn)入噴霧室內(nèi)部形成局部超壓，再通過(guò)噴霧室的噴頭將氣體排出至實(shí)驗(yàn)爆炸罐體形成懸浮云霧；
[0016]E.設(shè)定的延遲時(shí)間后，PLC控制模塊通過(guò)開(kāi)關(guān)指令輸出端口發(fā)出指令，開(kāi)啟粒徑檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，記錄實(shí)驗(yàn)爆炸罐體內(nèi)的狀況，同時(shí)點(diǎn)火裝置中的放電控制單元控制繼電器組的閉合，使得接通電容組與點(diǎn)火輸出單元接通，在觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)點(diǎn)火輸出單元觸發(fā)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體上的點(diǎn)火擊針，實(shí)驗(yàn)爆炸罐體內(nèi)發(fā)生燃爆；
[0017]F.通過(guò)粒徑檢測(cè)裝置中的信號(hào)接收處理單元，以及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)中的信號(hào)處理單元獲取液霧燃爆參數(shù)數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:(I)本發(fā)明操作直觀簡(jiǎn)便、控制精準(zhǔn)，能完成液霧的燃爆爆壓及爆壓上升速率、爆溫及爆溫上升速率、爆炸極限、最小點(diǎn)火能等相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測(cè)定；
[0019](2)本發(fā)明中的二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器采用高壓、高頻空氣對(duì)儲(chǔ)液室內(nèi)液體預(yù)混，并瞬態(tài)形成氣液兩相混合物；通過(guò)氣液輸送管段形成一次氣動(dòng)脈沖，氣液以環(huán)形流型為主進(jìn)入噴霧室；氣液輸送管段內(nèi)環(huán)狀流進(jìn)入噴嘴腔體后，可使液相部分對(duì)多孔空心球體發(fā)生繞流，氣相部分通過(guò)多孔空心球體正面開(kāi)孔處進(jìn)入球體內(nèi)部形成局部超壓，再通過(guò)其他小孔將氣體排出，對(duì)發(fā)生繞流的周圍液體進(jìn)行二次氣動(dòng)霧化過(guò)程；整個(gè)霧化過(guò)程中，霧化區(qū)域湍流強(qiáng)度較低，尤其是噴頭軸心方向，湍流強(qiáng)度最小、波動(dòng)時(shí)間最短，有利于即時(shí)點(diǎn)火試驗(yàn);
[0020](3)本發(fā)明中粒徑檢測(cè)裝置可即時(shí)準(zhǔn)確獲取點(diǎn)火位置濃度，液霧燃爆參數(shù)；
[0021](4)本發(fā)明中控制裝置可準(zhǔn)確控制霧化、點(diǎn)火時(shí)長(zhǎng)，精確級(jí)別達(dá)1ms。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0023]圖2為本發(fā)明中粒徑檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0024]圖3為本發(fā)明中數(shù)字記錄系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0025]圖4為本發(fā)明中二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器的霧化機(jī)理示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明中二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器的空心球體開(kāi)孔示意圖；
[0027]其中，1-控制裝置、1.1PLC控制模塊、1.2顯示模塊、1.3觸控模塊、1.4總啟動(dòng)鍵、1.5開(kāi)關(guān)指令輸出端口、1.6繼電器指令輸出端口、2- 二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器、2.1手動(dòng)閥門、2.2高壓氣室、2.3電磁閥、2.4單向閥、2.5儲(chǔ)液室、2.6氣液輸送管段、2.8噴霧室、3-點(diǎn)火裝置、3.1單片機(jī)，3.2顯示單元、3.3觸控單元、3.4繼電器組、3.5電容組、3.6充電控制單元、3.7放電控制單元、高壓電源3.8,3.9點(diǎn)火輸出單元、4-粒徑檢測(cè)裝置、4.1激光發(fā)射單元、4.2光照檢測(cè)單元、4.3信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、4.4信號(hào)接收處理單元、5-數(shù)字記錄系統(tǒng)、5.1壓力傳感器、5.2溫度傳感器、5.3電荷放大器、5.4信號(hào)處理單兀、6-實(shí)驗(yàn)爆炸罐體。
【具體實(shí)施方式】
[0028]液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，它包括:控制裝置1、二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器2、點(diǎn)火裝置3、粒徑檢測(cè)裝置4、數(shù)字記錄系統(tǒng)5以及頂部帶有點(diǎn)火擊針的透明實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6 ；
[0029]控制裝置I用于控制二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器2內(nèi)電磁閥2.3的開(kāi)啟，控制點(diǎn)火裝置3的觸發(fā)，并對(duì)粒徑檢測(cè)裝置4、數(shù)字記錄系統(tǒng)5進(jìn)行開(kāi)啟；它具體包括:PLC控制模塊
1.1、顯示模塊1.2、觸控模塊1.3以及總啟動(dòng)鍵1.4 ;PLC控制模塊1.1設(shè)有開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5以及繼電器指令輸出端口 1.6 ;顯示模塊1.2、觸控模塊1.3以及總啟動(dòng)鍵1.4分別與PLC控制模塊1.1連接；繼電器指令輸出端口 1.6所輸出的指令控制電磁閥2.3的開(kāi)啟；開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令輸出與繼電器指令輸出端口 1.6的指令輸出具有延遲，開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的輸出指令控制粒徑檢測(cè)裝置4、數(shù)字記錄系統(tǒng)5的開(kāi)啟以及點(diǎn)火裝置3的點(diǎn)火觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)；觸控模塊1.3用于設(shè)置PLC控制模塊1.1每個(gè)輸出端口的指令觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)以及指令延遲時(shí)間；顯示模塊1.2用于顯示設(shè)定信息；確認(rèn)設(shè)置后，PLC控制模塊1.1接受來(lái)自總啟動(dòng)鍵1.4的指令，并開(kāi)始執(zhí)行；
[0030]二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器2包括:依次連接的手動(dòng)閥門2.1、高壓氣室2.2、電磁閥2.3、單向閥2.4、儲(chǔ)液室2.5、氣液輸送管段2.6以及噴霧室2.8 ;儲(chǔ)液室2.5上設(shè)有預(yù)裝儲(chǔ)液室液體入口 9 ;噴霧室2.8 一端與氣液輸送管段2.6連接，另一端為與實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6相通的半球形的噴頭；噴霧室2.8內(nèi)還設(shè)有空心球體2.7，空心球體2.7的球面上均布通孔，開(kāi)孔處為空心球體2.7與其內(nèi)接正二十面體的交點(diǎn)；電磁閥2.3受繼電器指令輸出端口
1.6所輸出的指令控制；
[0031]點(diǎn)火裝置3用于對(duì)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6的點(diǎn)火擊針進(jìn)行觸發(fā)；它具體包括:單片機(jī)
3.1，與單片機(jī)3.1連接的顯示單元3.2、觸控單元3.3、放電控制單元3.7、充電控制單元
3.6，與充電控制單元3.6連接的高壓電源3.8，與放電控制單元3.7、充電控制單元3.6連接的繼電器組3.4，與繼電器組3.4連接的電容組3.5、點(diǎn)火輸出單元3.9 ;觸控單元3.3用于對(duì)單片機(jī)3.1進(jìn)行充電狀態(tài)與放電狀態(tài)的設(shè)定；顯示單元3.2用于顯示單片機(jī)3.1的狀態(tài)；點(diǎn)火輸出單元3.9與實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6上的點(diǎn)火擊針連接；放電控制單元3.7與開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5連接；當(dāng)單片機(jī)3.1處于充電狀態(tài)時(shí)，充電控制單元3.6控制繼電器組3.4的閉合，使得高壓電源3.8向電容組3.5進(jìn)行充電；當(dāng)單片機(jī)3.1處于放電狀態(tài)時(shí)，放電控制單元3.7等待開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令輸出，當(dāng)放電控制單元3.7接收到開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令輸出時(shí)，放電控制單元3.7控制繼電器組3.4的閉合，使得電容組3.5與點(diǎn)火輸出單元3.9接通，點(diǎn)火輸出單元3.9觸發(fā)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6上的點(diǎn)火擊針；
[0032]粒徑檢測(cè)裝置4包括:激光發(fā)射單元4.1、光照檢測(cè)單元4.2、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元4.3以及信號(hào)接收處理單元4.4 ;激光發(fā)射單元4.1中包括:多組獨(dú)立的激光發(fā)射器；光照檢測(cè)單元4.2包括:多組獨(dú)立的光照強(qiáng)度傳感器；轉(zhuǎn)換單元4.3用于接收光照檢測(cè)單元4.2的信號(hào)輸出，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸送至信號(hào)接收處理單元4.4 ;信號(hào)接收處理單元4.4根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；激光發(fā)射單元4.1與光照檢測(cè)單元4.2布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6的兩側(cè)，一個(gè)激光發(fā)射器與一個(gè)光照強(qiáng)度傳感器相配合，光路穿過(guò)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6的軸心；粒徑檢測(cè)裝置4受開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令的控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5有指令輸出時(shí)，粒徑檢測(cè)裝置4開(kāi)啟；
[0033]數(shù)字記錄系統(tǒng)5包括:布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6內(nèi)的壓力傳感器5.1、溫度傳感器
5.2，連接壓力傳感器5.1、溫度傳感器5.2的電荷放大器5.3，以及連接電荷放大器5.3的信號(hào)處理單元5.4 ;數(shù)字記錄系統(tǒng)5受開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令的控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5有指令輸出時(shí)，數(shù)字記錄系統(tǒng)5開(kāi)啟。
[0034]測(cè)試時(shí)，按如下步驟進(jìn)行:
[0035]A.對(duì)控制裝置I進(jìn)行設(shè)定:通過(guò)觸控模塊1.3對(duì)PLC控制模塊1.1進(jìn)行設(shè)置，其中包括繼電器指令輸出端口 1.6的指令輸出時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5的指令輸出的延遲時(shí)間以及對(duì)放電控制單元3.7的觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)；
[0036]B.通過(guò)觸控單元3.3將單片機(jī)3.1設(shè)置為充電狀態(tài)，直至電容組3.5達(dá)到飽和；
[0037]C.開(kāi)啟手動(dòng)閥2.1，使高壓氣室2.2內(nèi)的氣壓達(dá)到實(shí)驗(yàn)壓力值；在儲(chǔ)液室2.5內(nèi)加裝測(cè)試液體；
[0038]D.按壓總啟動(dòng)鍵1.4 ；PLC控制模塊1.1通過(guò)繼電器指令輸出端口 1.6發(fā)出指令，在其指令輸出時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，開(kāi)啟二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器2中的電磁閥2.3，高壓氣室2.2內(nèi)的氣體與儲(chǔ)液室2.5內(nèi)液體預(yù)混，并瞬態(tài)形成氣液兩相混合物；氣液以環(huán)形流型為主進(jìn)入噴霧室2.8，液相部分對(duì)空心球體2.7發(fā)生繞流，氣相部分通過(guò)空心球體2.7正面開(kāi)孔處進(jìn)入噴霧室2.8內(nèi)部形成局部超壓，再通過(guò)噴霧室2.8的噴頭將氣體排出至實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6形成懸浮云霧；
[0039]E.設(shè)定的延遲時(shí)間后，PLC控制模塊1.1通過(guò)開(kāi)關(guān)指令輸出端口 1.5發(fā)出指令，開(kāi)啟粒徑檢測(cè)裝置4與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)5，記錄實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6內(nèi)的狀況，同時(shí)點(diǎn)火裝置3中的放電控制單元3.7控制繼電器組3.4的閉合，使得接通電容組3.5與點(diǎn)火輸出單元3.9接通，在觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)點(diǎn)火輸出單元3.9觸發(fā)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6上的點(diǎn)火擊針，實(shí)驗(yàn)爆炸罐體6內(nèi)發(fā)生燃爆；
[0040]F.通過(guò)粒徑檢測(cè)裝置4中的信號(hào)接收處理單元4.4，以及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)5中的信號(hào)處理單元5.4獲取液霧燃爆參數(shù)數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征是，它包括:控制裝置(I)、二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器(2)、點(diǎn)火裝置(3)、粒徑檢測(cè)裝置(4)、數(shù)字記錄系統(tǒng)(5)以及頂部帶有點(diǎn)火擊針的透明實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)； 控制裝置(I)用于控制二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器(2)內(nèi)電磁閥(2.3)的開(kāi)啟，對(duì)點(diǎn)火裝置(3)進(jìn)行觸發(fā)，并對(duì)粒徑檢測(cè)裝置(4)、數(shù)字記錄系統(tǒng)(5)進(jìn)行開(kāi)啟； 二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器(2)包括:依次連接的手動(dòng)閥門(2.1)、高壓氣室(2.2)、電磁閥(2.3)、單向閥(2.4)、儲(chǔ)液室(2.5)、氣液輸送管段(2.6)以及噴霧室(2.8);儲(chǔ)液室(2.5)上設(shè)有預(yù)裝儲(chǔ)液室液體入口(9);噴霧室(2.8) 一端與氣液輸送管段(2.6)連接，另一端為與實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)相通的半球形的噴頭；噴霧室(2.8)內(nèi)還設(shè)有空心球體(2.7)，空心球體(2.7)的球面上均布通孔，開(kāi)孔處為空心球體(2.7)與其內(nèi)接正二十面體的交點(diǎn)； 點(diǎn)火裝置(3)用于對(duì)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)的點(diǎn)火擊針進(jìn)行觸發(fā)； 粒徑檢測(cè)裝置(4)包括:激光發(fā)射單元(4.1)、光照檢測(cè)單元(4.2)、信號(hào)轉(zhuǎn)換單元(4.3)以及信號(hào)接收處理單元(4.4);激光發(fā)射單元(4.1)中包括:多組獨(dú)立的激光發(fā)射器；光照檢測(cè)單元(4.2)包括:多組獨(dú)立的光照強(qiáng)度傳感器；轉(zhuǎn)換單元(4.3)用于接收光照檢測(cè)單元(4.2)的信號(hào)輸出，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸送至信號(hào)接收處理單元(4.4);信號(hào)接收處理單元(4.4)根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算；激光發(fā)射單元(4.1)與光照檢測(cè)單元(4.2)布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)的兩側(cè)，一個(gè)激光發(fā)射器與一個(gè)光照強(qiáng)度傳感器相配合，光路穿過(guò)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)的軸心； 數(shù)字記錄系統(tǒng)(5)包括:布置在實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)內(nèi)的壓力傳感器(5.1)、溫度傳感器(5.2)，連接壓力傳感器(5.1)、溫度傳感器(5.2)的電荷放大器(5.3)，以及連接電荷放大器(5.3)的信號(hào)處理單兀(5.4)。`
2.如權(quán)利要求1所述的液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征是，控制裝置(I)包括:PLC控制模塊(1.1)、顯示模塊(1.2)、觸控模塊(1.3)以及總啟動(dòng)鍵(1.4) ;PLC控制模塊(1.1)設(shè)有開(kāi)關(guān)指令輸出端口( 1.5 )以及繼電器指令輸出端口( 1.6 );顯示模塊(1.2 )、觸控模塊(1.3)以及總啟動(dòng)鍵(1.4)分別與PLC控制模塊(1.1)連接；繼電器指令輸出端口( 1.6)所輸出的指令控制電磁閥(2.3)的開(kāi)啟；開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)的指令輸出與繼電器指令輸出端口(1.6)的指令輸出具有延遲，開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)的輸出指令控制粒徑檢測(cè)裝置(4)、數(shù)字記錄系統(tǒng)(5)的開(kāi)啟以及點(diǎn)火裝置(3)的點(diǎn)火觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)；觸控模塊(1.3)用于設(shè)置PLC控制模塊(1.1)每個(gè)輸出端口的指令觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)以及指令延遲時(shí)間；顯示模塊(1.2)用于顯示設(shè)定信息；確認(rèn)設(shè)置后，PLC控制模塊(1.1)接受來(lái)自總啟動(dòng)鍵(1.4)的指令，并開(kāi)始執(zhí)行； 點(diǎn)火裝置(3)包括:單片機(jī)(3.1),與單片機(jī)(3.1)連接的顯示單元(3.2)、觸控單元(3.3)、放電控制單元(3.7)、充電控制單元(3.6)，與充電控制單元(3.6)連接的高壓電源(3.8)，與放電控制單元(3.7)、充電控制單元(3.6)連接的繼電器組(3.4)，與繼電器組(3.4)連接的電容組(3.5)、點(diǎn)火輸出單元(3.9);觸控單元(3.3)用于對(duì)單片機(jī)(3.1)進(jìn)行充電狀態(tài)與放電狀態(tài)的設(shè)定；顯示單元(3.2)用于顯示單片機(jī)(3.1)的狀態(tài)；點(diǎn)火輸出單元(3.9)與實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)上的點(diǎn)火擊針連接；放電控制單元(3.7)與開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)連接；當(dāng)單片機(jī)(3.1)處于充電狀態(tài)時(shí)，充電控制單元(3.6)控制繼電器組(3.4)的閉合，使得高壓電源(3.8)向電容組(3.5)進(jìn)行充電；當(dāng)單片機(jī)(3.1)處于放電狀態(tài)時(shí)，放電控制單元(3.7)等待開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)的指令輸出，當(dāng)放電控制單元(3.7)接收到開(kāi)關(guān)指令輸出端口( 1.5 )的指令輸出時(shí)，放電控制單元(3.7 )控制繼電器組(3.4)的閉合，使得電容組(3.5)與點(diǎn)火輸出單元(3.9)接通，點(diǎn)火輸出單元(3.9)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)上的點(diǎn)火擊針。
3.液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，它基于如權(quán)利要求2所述的液霧燃爆參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征是，它包括如下步驟: A.對(duì)控制裝置(I)進(jìn)行設(shè)定:通過(guò)觸控模塊(1.3)對(duì)PLC控制模塊(1.1)進(jìn)行設(shè)置，其中包括繼電器指令輸出端口(1.6)的指令輸出時(shí)長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)的指令輸出的延遲時(shí)間以及對(duì)放電控制單元(3.7)的觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)； B.通過(guò)觸控單元(3.3)將單片機(jī)(3.1)設(shè)置為充電狀態(tài)，直至電容組(3.5)達(dá)到飽和； C.開(kāi)啟手動(dòng)閥(2.1)，使高壓氣室(2.2)內(nèi)的氣壓達(dá)到實(shí)驗(yàn)壓力值；在儲(chǔ)液室(2.5)內(nèi)加裝測(cè)試液體； D.按壓總啟動(dòng)鍵(1.4) ;PLC控制模塊(1.1)通過(guò)繼電器指令輸出端口(1.6)發(fā)出指令，在其指令輸出時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，開(kāi)啟二次氣動(dòng)脈沖噴射霧化器(2 )中的電磁閥(2.3 )，高壓氣室(2.2)內(nèi)的氣體與儲(chǔ)液室(2.5)內(nèi)液體預(yù)混，并瞬態(tài)形成氣液兩相混合物；氣液以環(huán)形流型為主進(jìn)入噴霧室(2.8)，液相部分對(duì)空心球體(2.7)發(fā)生繞流，氣相部分通過(guò)空心球體(2.7)正面開(kāi)孔處進(jìn)入噴霧室(2.8)內(nèi)部形成局部超壓，再通過(guò)噴霧室(2.8)的噴頭將氣體排出至實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)形成懸浮云霧； E.設(shè)定的延遲時(shí)間后，PLC控制模塊(1.1)通過(guò)開(kāi)關(guān)指令輸出端口(1.5)發(fā)出指令，開(kāi)啟粒徑檢測(cè)裝置 (4)與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)(5)，記錄實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)內(nèi)的狀況，同時(shí)點(diǎn)火裝置(3)中的放電控制單元(3.7)控制繼電器組(3.4)的閉合，使得接通電容組(3.5)與點(diǎn)火輸出單元(3.9)接通，在觸發(fā)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)點(diǎn)火輸出單元(3.9)觸發(fā)實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)上的點(diǎn)火擊針，實(shí)驗(yàn)爆炸罐體(6)內(nèi)發(fā)生燃爆； F.通過(guò)粒徑檢測(cè)裝置(4)中的信號(hào)接收處理單元(4.4)，以及數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)(5 )中的信號(hào)處理單元(5.4)獲取液霧燃爆參數(shù)數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G01N25/54GK103852486SQ201410053726
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】劉雪嶺, 張奇, 王悅, 李偉, 段云 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)