专利名称：一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种联动装置，尤其是涉及一种测定点火能的气动杆式电极及开关联
动装置。
背景技术：
在可燃性粉尘的生产、储存、运输及使用过程中，空气中往往飘散着一定浓度的粉 尘云，该粉尘云在遇到一定点火能量的情况下，就可能引发粉尘爆炸；粉尘爆炸往往导致严 重的后果，造成巨大的人员损伤及财产损失，其存在的主要危害有1)具有极强的破坏性。粉尘爆炸涉及的范围很广，煤炭、化工、医药加工、木材加 工、粮食和饲料加工等部门都时有发生；2)容易产生二次爆炸。第一次爆炸气浪把沉积在设备或地面上的粉尘吹扬起来， 在爆炸后的短时间内爆炸中心区会形成负压，周围的新鲜空气便由外向内填补进来，形成 所谓的“返回风”，与扬起的粉尘混合，在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。二次爆 炸时，粉尘浓度一般比一次爆炸时高得多，故二次爆炸威力比第一次要大得多；3)能产生有毒气体。一种是一氧化碳；另一种是爆炸物(如塑料)自身分解的毒 性气体。毒气的产生往往造成爆炸过后的大量人畜中毒伤亡。因此，从安全角度考虑，各可燃粉末的生产厂家都非常重视相关的爆炸防护；爆炸 防护设计涉及到的主要参数有粉尘云最大爆炸压力、粉尘云最大爆炸指数、粉尘云最小点 火能、粉尘云最小着火温度、粉尘层最小着火温度、粉尘比电阻等等。由于现代生产企业电 器设备众多，在生产、储存、运输及使用过程中，可能会产生放电现象而导致粉尘爆炸。为了 防止由于放电现象引起的粉尘爆炸，需要测试粉尘云的最小点火能为爆炸防护提供依据。 目前，虽然国内外已有相关的测试标准，但在点火能量控制及点火设备整体协作性方面还 存在着一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高点火能量 测定的准确性、操作简单可靠、安全性能好的测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其特征在于，该联动装置包括 气瓶、哈特曼管、点火电极、三通阀、气腔、气动活塞、高压电源及可变低压电源，所述的气瓶 上部出气口与三通阀经管道连接，三通阀的另一接口与哈特曼管连接，第三个接口经管道 与气腔连接，所述的哈特曼管的侧壁上设置点火电极，所述的气腔有两个，所述的气动活塞 设在上部的气腔的内部及两侧及下部的气腔的内部，所述的高压电源及可变低压电源通过 导线串联并分别与上部的气腔及下部的气腔连接，将测试粉置于哈特曼管内，对装置进行 充电，开启通往哈特曼管的气体通路以喷散测试粉形成测试粉尘云，再开启通往电源处及 点火移动电极处气腔的通路，气腔充满气体后迫使活塞移动，两电极发生放电现象，同时切断高压电回路，观察粉尘云是否被点燃并计算放电能量。所述的气瓶的上部出气口处设置压力表。所述的高压电源经电流表与哈特曼管串联，所述的电流表与计算机连接。所述的高压电源并联有电容，该电容两端并联电压表，所述的电压表与计算机连 接。与现有技术相比，本发明具有以下优点(1)提高点火能量测定的准确性本发明充分利用充电开关和点火电极的联动， 使充电和放电得以有效的分离，提高了测试的准确性；(2)提出了测试放电回路产生能量的方法通过同时采集放电回路的电流和电压 以实现放电能量的实时监测；(3)操作简单可靠喷气与电极点火由三通阀在一间隔时间内顺序完成，简化了 结构和操作；(4)安全性好设置启动开关，在点火时切断电源，提高了安全性能。
图1为本发明的结构示意图。图中1为气瓶、2为哈特曼管、3为点火电极、4为三通阀、5为气腔、6为气动活塞、 7为高压电源、8为可变低压电源、9为电流表、10为电容、11为电压表、12为计算机、13为压力表。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其结构如图1所示，该联动装 置包括气瓶1、哈特曼管2、点火电极3、三通阀4、气腔5、气动活塞6、高压电源7及可变低 压电源8，气瓶1上部出气口处设置压力表13，与三通阀4经管道连接，三通阀4的另一接 口与哈特曼管2连接，第三个接口经管道与气腔5连接，哈特曼管2的侧壁上设置点火电极 3，气腔5有两个，上部的气腔5的内部及两侧设置气动活塞6，下部的气腔5的内部设置气 动活塞6，高压电源7及可变低压电源8通过导线串联并分别与上部的气腔5及下部的气 腔5连接。另外，高压电源7经电流表9与哈特曼管2串联，高压电源7两端还并联有电容 10，电容10的两端并联电压表11，电流表9及电压表11与计算机12连接。本发明所要解决的技术问题之一是实现充电开关与点火电极的联动；这种方法可 以使充电断开与电极点燃电弧在极短时间间隔内进行，可以保证点火能量测量的准确性； 通过以下方案实现联动和放电(1)采用三通阀门控制，以气流通过的前后顺序完成相应的动作；(2)采用气动活塞，以使在点火的同时实现电源的切断；(3)采用高压放电、低压续弧的方式实现点火的连续性。本发明所要解决的技术问题之二是实现了放电能量的采集；通过电流和电压的同 步采集，自动完成对时间的积分，提高了能量测量的精度。
本发明的气动杆式电极——开关联动装置，主要包括气瓶用于储存试验用的气体介质，该气体介质一般指空气；三通阀控制气流通过对走向及先后顺序；哈特曼管用于形成点燃粉尘云所需的环境；点火电极用于形成放电所需的间隙，产生点燃粉尘云所需的能量；电流表用于测量放电回路产生的电流；电压表用于测量放电回路产生的电压；计算机用于计算放电回路的能量；气动活塞通过活塞的移动，以切断充电电路和放电电路；气腔喷入气流以使活塞发生动作；电容用于测量放电回路形成的能量；高压电源点火电极移动，间隙变小时，用于击穿，形成放电回路；可变低压电源用于电极被击穿后，形成后续的电弧。在进行粉尘云点火能量测试时，装配好本发明所述的装置，接通电源，打开气瓶， 并调节压力至实验所需水平。当该装置工作时，主要有以下几个过程(1)装样将一定质量的测试粉放置于哈特曼管2内的承样器内；(2)充电接通充电电源，对高压电源8及可变低压电源9进行充电；(3)喷粉将电磁阀的动作切换至喷粉状态，启动电磁阀后，气流将承样器内的测 试粉喷散，在哈特曼管2内形成测试所需的粉尘云；(4)点火此步骤为本发明的关键步骤。设置电磁阀在喷粉一定时间后(时间可 调或进行手动操作)，开启通往气腔的气路，此气路通往两个方向，一为通往电源处的气腔， 另一为通往点火移动电极处的气腔；当气腔充满气体并达到一定压力后，会迫使活塞发生 移动，从而切断电源和充电电路的连接以及切断充电电路和放电电路的连接；而点火移动 电极处的活塞移动还将引起电极的动作，在两电极间的间隙达到一定距离时，两电极发生 放电现象，从而可观察粉尘云是否被点燃，同时还会切断高压电回路；(5)计算实际的放电能量通过计算可以得到放电电路的储存能量，但实际放出 的能量并不完全等于实际放出的能量；本发明通过电流、电压表采集到的数据计算实际的 放电能量；(6)复位单次试验结束后，将装置复原至试验前的状态，以备下次试验用。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变 化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
权利要求
一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其特征在于，该联动装置包括气瓶、哈特曼管、点火电极、三通阀、气腔、气动活塞、高压电源及可变低压电源，所述的气瓶上部出气口与三通阀经管道连接，三通阀的另一接口与哈特曼管连接，第三个接口经管道与气腔连接，所述的哈特曼管的侧壁上设置点火电极，所述的气腔有两个，所述的气动活塞设在上部的气腔的内部及两侧及下部的气腔的内部，所述的高压电源及可变低压电源通过导线串联并分别与上部的气腔及下部的气腔连接，将测试粉置于哈特曼管内，对装置进行充电，开启通往哈特曼管的气体通路以喷散测试粉形成测试粉尘云，再开启通往电源处及点火移动电极处气腔的通路，气腔充满气体后迫使活塞移动，两电极发生放电现象，同时切断高压电回路，观察粉尘云是否被点燃并计算放电能量。
2.根据权利要求1所述的一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其特征在 于，所述的气瓶的上部出气口处设置压力表。
3.根据权利要求1所述的一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其特征在 于，所述的高压电源经电流表与哈特曼管串联，所述的电流表与计算机连接。
4.根据权利要求1所述的一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，其特征在 于，所述的高压电源并联有电容，该电容两端并联电压表，所述的电压表与计算机连接。
全文摘要
本发明涉及一种测定点火能的气动杆式电极及开关联动装置，该联动装置包括气瓶、哈特曼管、点火电极、三通阀、气腔、气动活塞、高压电源及可变低压电源，气瓶上部出气口与三通阀经管道连接，三通阀的另一接口与哈特曼管连接，第三个接口经管道与气腔连接，哈特曼管的侧壁上设置点火电极，气腔有两个，气动活塞设在上部的气腔的内部及两侧、下部气腔的内部，高压电源及可变低压电源通过导线串联并分别与上部的气腔及下部的气腔连接。与现有技术相比，本发明具有提高点火能量测定的准确性、具有测试放电回路产生能量的方法、操作简单可靠、安全性好的优点。
文档编号G01R22/06GK101846697SQ201010155170
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者刘刚, 张小沁, 肖秋平 申请人:上海化工研究院