專利名稱：激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006 - 2020年)中，將“開發(fā)燃燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業(yè)事故防控與救援技術(shù)及相關(guān)設(shè)備”列為公共安全中的優(yōu)先發(fā)展主題之一。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，特別是化工生產(chǎn)企業(yè)，可燃?xì)怏w得到了廣泛的應(yīng)用，在對可燃?xì)怏w的貯存、運(yùn)輸和使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)可燃?xì)怏w與空氣混合所造成的火災(zāi)爆炸事故，給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來了不可估量的損失。因此，深入研究氣體爆炸特性，對于控制和預(yù)防由此引發(fā)的事故，顯得極其必要。激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置由三部分組成，一是用有機(jī)玻璃制作的可燃?xì)怏w爆炸管及支架，二是爆炸瞬間所發(fā)生的現(xiàn)象的攝錄系統(tǒng)，三是可燃?xì)怏w爆炸過程的有關(guān)數(shù)據(jù)的采集與處理。目前，國際上通用的爆炸測試系統(tǒng)是20L球形爆炸測試系統(tǒng)，該裝置能測試粉塵和氣體的爆炸性參數(shù)，可測氣體最大爆炸壓力、最大爆炸壓力上升速率、氣體爆炸極限，符合 IS06184/1-1985，ASTM E20191:1986，英國 BS6713 :Part 及PREN14034:Partsl, 2 等標(biāo)準(zhǔn)。但是該裝置購置價(jià)格非常高，達(dá)到九十多萬元，且不能顯示燃?xì)獗ㄟ^程沖擊波(火焰)變化的現(xiàn)象，不能記錄和回放，僅適合于科研機(jī)構(gòu)而不適用于高校的教學(xué)研究，一般高校的教學(xué)經(jīng)費(fèi)不能滿足該項(xiàng)目投入的要求。目前用于粉塵和可燃?xì)怏w爆炸的實(shí)驗(yàn)裝置，如20L球形爆炸實(shí)驗(yàn)裝置等，其主要缺點(diǎn)是對球體的密閉程度要求高，操作程序比較復(fù)雜，裝置昂貴以及運(yùn)行成本高，另外，由于球形爆炸試驗(yàn)裝置的火焰噴出口很小，只能觀察到爆炸瞬間火焰噴出的情況，而無法觀察到筒內(nèi)腔可燃?xì)怏w消耗、壓力減小后，火焰回退的情況。在爆炸的參數(shù)紀(jì)錄、顯示效果等方面等存在著許多不足，因此使用有較大的局限性，在高校等教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)用較少。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有燃?xì)獗▽y試設(shè)備的密閉性要求高，操作程序復(fù)雜，非可視性以及加工費(fèi)用高昂等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種操作簡單，爆炸過程可視、費(fèi)用低廉的在常溫常壓狀態(tài)下進(jìn)行操作的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，包括管狀爆炸測試筒，所述爆炸測試筒橫向架設(shè)于一支架上，所述爆炸測試筒的前端開口且設(shè)有將開口密封的防爆膜，所述爆炸測試筒與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓的可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，所述爆炸測試筒上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器、監(jiān)測筒內(nèi)氣體濃度的監(jiān)測器、點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器，所述壓力傳感器與顯示筒內(nèi)壓力值的顯示模塊連接，其特征在于所述爆炸測試筒的后端密封。進(jìn)一步，所述壓力傳感器有三只，分別設(shè)置于所述爆炸測試筒的前端、中端和后端位置。[0009]進(jìn)一步,所述爆炸測試筒周圍設(shè)有記錄爆炸狀態(tài)演變的攝像機(jī)、記錄爆炸火焰出管狀態(tài)的的攝像頭和記錄爆炸聲響的聲級(jí)計(jì)。進(jìn)一步，所述爆炸測試筒的前端開口的前方設(shè)有阻擋氣體爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊的防沖擊擋板。進(jìn)一步，所述爆炸測試筒的進(jìn)氣口設(shè)有可直接顯示數(shù)據(jù)的流量計(jì)。進(jìn)一步，所述爆炸測試筒為一柱形無縫的有機(jī)玻璃管，后端用圓形有機(jī)玻璃板封閉，有機(jī)玻璃管前端粘結(jié)第一法蘭，所述防爆膜通過第二法蘭固定于有機(jī)玻璃管的開口處。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是先用法蘭固定防爆膜、以封閉測試筒端口，測試筒內(nèi)腔形成一個(gè)密閉的空腔；向測試筒內(nèi)腔充入常溫常壓的被測可燃?xì)怏w，監(jiān)測可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)濃度到達(dá)預(yù)設(shè)濃度時(shí)，開啟點(diǎn)火器，測試筒內(nèi)的氣體發(fā)生爆炸，火焰沖破前端的防爆膜而噴出火焰。壓力傳感器獲取爆炸瞬間測試筒內(nèi)的壓力并傳遞至顯示模塊，用高倍攝像機(jī)記錄爆炸過程的變化和以攝像頭捕捉爆炸瞬間噴出管時(shí)的火焰狀態(tài)。通過試驗(yàn)測得的可燃?xì)怏w濃度，試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，爆炸瞬間的壓力值和噴出的火焰狀態(tài)即可獲取四者之間的相互關(guān)系。本實(shí)用新型采用高質(zhì)量的有機(jī)玻璃管作為爆炸測試筒，無需預(yù)先將筒內(nèi)腔形成真空環(huán)境，省去了抽真空的步驟，操作簡單。且玻璃管前端的開口較大，很容易觀測到火焰噴出和火焰回退的情況，有利于管內(nèi)數(shù)據(jù)采集。本實(shí)用新型采用高倍攝像機(jī)、攝像頭和聲級(jí)計(jì)捕捉爆炸時(shí)的火焰狀態(tài)和爆炸聲響，有利于爆炸時(shí)采集不同位置壓力變化數(shù)據(jù)、爆炸瞬間演變情況，也有利于教學(xué)時(shí)回放。本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在操作簡單，費(fèi)用低廉，可回放爆炸瞬間的火焰狀態(tài)、顯示爆炸管內(nèi)壓力變化和爆炸聲響的優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，包括管狀爆炸測試筒11，所述爆炸測試筒11橫向架設(shè)于一支架8上，所述爆炸測試筒11的前端開口且設(shè)有將開口密封的防爆膜，所述爆炸測試筒11與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓的可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，所述爆炸測試筒11上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器2、監(jiān)測筒內(nèi)氣體濃度的監(jiān)測器、點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器10，所述壓力傳感器2與顯示筒內(nèi)壓力值的顯示模塊連接，所述爆炸測試筒11的后端S封。進(jìn)一步，所述壓力傳感器2有三只，分別設(shè)置于所述爆炸測試筒的前端、中端和后端位置。進(jìn)一步,所述爆炸測試筒11周圍設(shè)有記錄爆炸狀態(tài)演變的攝像機(jī)9、記錄爆炸火焰出管狀態(tài)的的攝像頭3和記錄爆炸聲響的聲級(jí)計(jì)5。進(jìn)一步，所述爆炸測試筒11的前端開口的前方設(shè)有阻擋氣體爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊的防沖擊擋板7。進(jìn)一步，所述爆炸測試筒11的進(jìn)氣口設(shè)有可直接顯示數(shù)據(jù)的流量計(jì)I。[0022]進(jìn)一步，所述爆炸測試筒11為一柱形無縫的有機(jī)玻璃管，后端用圓形有機(jī)玻璃板封閉，有機(jī)玻璃管前端粘結(jié)第一法蘭4，所述防爆膜通過第二法蘭6固定于有機(jī)玻璃管的開口處。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思是先用法蘭固定防爆膜、以封閉測試筒11端口，測試筒內(nèi)腔形成一個(gè)密閉的空腔；向測試筒內(nèi)腔充入常溫常壓的被測可燃?xì)怏w，監(jiān)測可燃?xì)怏w濃度，當(dāng)濃度到達(dá)預(yù)設(shè)濃度時(shí)，開啟點(diǎn)火器，測試筒內(nèi)的氣體發(fā)生爆炸，火焰沖破前端的防爆膜而噴出火焰。壓力傳感器2獲取爆炸瞬間測試筒內(nèi)的壓力并傳遞至顯示模塊，用高倍攝像機(jī)9記錄爆炸過程的變化和以攝像頭3捕捉爆炸瞬間噴出管時(shí)的火焰狀態(tài)。通過試驗(yàn)測得的可燃?xì)怏w濃度，試驗(yàn)時(shí)的環(huán)境溫度，爆炸瞬間的壓力值和噴出的火焰狀態(tài)即可獲取四者之間的相互關(guān)系。本實(shí)用新型采用高質(zhì)量的有機(jī)玻璃管作為爆炸測試筒，無需預(yù)先將筒內(nèi)腔形成真空環(huán)境，省去了抽真空的步驟，操作簡單。且玻璃管前端的開口較大，很容易觀測到火焰噴出和火焰回退的情況，有利于管內(nèi)數(shù)據(jù)采集。本實(shí)用新型采用高倍攝像機(jī)9、攝像頭3和聲級(jí)計(jì)5捕捉爆炸時(shí)的火焰狀態(tài)和爆炸聲響，有利于爆炸時(shí)采集不同位置壓力變化數(shù)據(jù)、爆炸瞬間演變情況，也有利于教學(xué)時(shí)回放。本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求1.激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，包括管狀爆炸測試筒，所述爆炸測試筒橫向架設(shè)于一支架上，所述爆炸測試筒的前端開口且設(shè)有將開口密封的防爆膜，所述爆炸測試筒與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓的可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，所述爆炸測試筒上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器、監(jiān)測筒內(nèi)氣體濃度的監(jiān)測器、點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器，所述壓力傳感器與顯示筒內(nèi)壓力值的顯示模塊連接，其特征在于所述爆炸測試筒的后端密封。
2.如權(quán)利要求1所述的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述壓力傳感器有三只，分別設(shè)置于所述爆炸測試筒的前端、中端和后端位置。
3.如權(quán)利要求2所述的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述爆炸測試筒周圍設(shè)有記錄爆炸狀態(tài)演變的攝像機(jī)、記錄爆炸火焰出管狀態(tài)的的攝像頭和記錄爆炸聲響的聲級(jí)計(jì)。
4.如權(quán)利要求3所述的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述爆炸測試筒的前端開口的前方設(shè)有阻擋氣體爆炸時(shí)產(chǎn)生的沖擊的防沖擊擋板。
5.如權(quán)利要求4所述的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述爆炸測試筒的進(jìn)氣口設(shè)有可直接顯示數(shù)據(jù)的流量計(jì)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述爆炸測試筒為一柱形無縫的有機(jī)玻璃管，后端用圓形有機(jī)玻璃板封閉，有機(jī)玻璃管前端粘結(jié)第一法蘭，所述防爆膜通過第二法蘭固定于有機(jī)玻璃管的開口處。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激波管式可燃?xì)怏w爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，包括管狀爆炸測試筒，所述爆炸測試筒橫向架設(shè)于一支架上，所述爆炸測試筒的前端開口且設(shè)有將開口密封的防爆膜，所述爆炸測試筒與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓的可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，所述爆炸測試筒上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器、監(jiān)測筒內(nèi)氣體濃度的監(jiān)測器、點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器，所述壓力傳感器與顯示筒內(nèi)壓力值的顯示模塊連接，所述爆炸測試筒的后端密封。本實(shí)用新型操作簡單，費(fèi)用低廉，可回放爆炸瞬間的火焰狀態(tài)、顯示爆炸管內(nèi)壓力變化和爆炸聲響的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B23/24GK202904982SQ201220522958
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者李振明, 康泉?jiǎng)? 朱建芳 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)