专利名称：一种自动记录固体燃烧速度的测定仪及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种实验仪器及其工作方法，尤其是一种自动记录固体燃烧速度的测定仪及其工作方法。
背景技术：
燃烧是燃料迅速氧化，放出热量并产生可见火焰的物理化学过程。燃烧速度是指沿火焰蔓延方向材料被烧掉的速度，而火焰蔓延速度是指在整个试样的上表面和长度上火焰的蔓延速度。研究燃烧现象是涉及到化学、热力学、传热传质学和流体力学等问题的复杂过程。只有在燃烧理论的指导下和实践的基础上才有可能设计出燃烧完善程度高、稳定工作范围宽的燃烧方案。燃烧在静止或层流流动的均勻混合气中，火焰前锋(简称焰锋)沿法向相对于新鲜混合气的推进速度称为层流火焰传播速度。火焰在紊流流动混合气中的传播速度称为紊流火焰传播速度。由于紊流的影响，火焰表面变得非常粗糙，化学反应区扩大，故紊流火焰传播速度比层流火焰传播速度大得多。烃类燃料的火焰传播速度一般层流是数十厘米每秒，紊流约为层流的两倍。火焰传播速度是用来计算和组织燃烧过程的重要数据，一般通过实验来确定。目前测量固体速度燃烧通常采用将要测试的易燃固体粉末堆砌成边长为10mm、顶部角度为90度、长为250mm的形状，通过用火焰点燃上述堆砌物一端， 通过用秒表等计时工具记录燃烧时间，通过使用此实验方法测定金属和非金属样品的燃烧速度，根据样品是否出现燃烧带着火焰或冒烟传播来判断其易燃性；计算出样品在规定长度内的燃烧时间来确定其燃烧速率和强度，根据燃烧时间的数值来评价易燃固体的相对危险性。依据该装置的工作原理，可加深对此类危险化学品特征参数的理解。但传统的方法不能实现自动对样品进行测量特别是在记录时间上存在人为所造成的误差，从而影响对固体物质燃烧性能的正确判断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动记录固体燃烧速度的测定仪及其工作方法，它能够解决现有技术的不足，使得记录更具合理性，排除了人为记录的误差，使记录装置能客观的真实的记录燃烧实验过程，实现了自动测量。本发明的技术方案一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于它包括电子计时器、点火装置、两个温度测量传感器、样品燃烧台及样品模具；所述样品模具中装有样品，样品模具置于样品燃烧台上，操作前移走样品模具，将样品留于样品燃烧台；所述两个温度测量传感器安装于样品燃烧台上，并分别对应样品的两端；所述点火装置与样品的一端相对应；所述电子计时器分别与两个温度测量传感器连接。所述点火装置包括燃气喷嘴和电子点火器；所述燃气喷嘴连接燃气瓶；所述燃气喷嘴与样品的一端相对应。所述燃气喷嘴安装在支架上；所述支架与直线变速系统连接。所述直线变速系统为直线变速电机，直线变速电机分别连接直线电机右向按钮和直线电机左向按钮。所述直线变速电机连接直线起停开关和直线电机速度调节旋钮。所述温度测量传感器为热电偶传感器。所述样品燃烧台为大理石板工作台。所述电子计时器连接有计时复位按钮、计时起停按钮和电源开关。所述样品模具上有一截面为三角形的槽，槽的长度为250毫米，截面三角形高为 10毫米，宽为20毫米。所述电子计时器连接485-232转换器，485-232转换器通过232串口连接线与计算机连接。所述计算机安装有测试软件，测试软件为采用美国国家仪器的LabVIEW开发平台设计的监测及数据采集系统。一种上述自动记录固体燃烧速度的测定仪的工作方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将样品模具的槽内装载样品，并放到样品燃烧台，操作前移走样品模具，将样品留于样品燃烧台，使得样品的两端覆盖在两个温度测量传感器上方；(2)启动点火装置点燃样品的一端；(3)样品的一端，由样品点燃端下面的温度测量传感器，感应燃烧温度的变化，通过电子电路将感应信号传递给电子计时器，电子计时器开始计时工作；(4)随着样品的燃烧记录下燃烧的时间，当样品燃烧到另一端时，样品另一端下面的温度测量传感器将感受的样品燃烧的温度，并通过电子电路将信号传递给电子计时器， 电子计时器停止计时，完成固体燃烧时间的记录过程。所述步骤O)中的点火装置通过调节直线变速系统将与其连接的燃气喷嘴调节到样品一端，打开燃气瓶阀门，启动高压电子点火器，点燃由喷嘴喷出的易燃气体，用该火焰点燃样品。本发明的优越性本发明使用了电子温度传感器，使得记录更具合理性，排除了人为记录的误差，使记录装置能客观的真实的记录燃烧实验过程，实现了自动测量。
图1为本发明所涉一种自动记录固体燃烧速度的测定仪的结构示意图。图2为本发明所涉一种自动记录固体燃烧速度的测定仪中样品模具的结构示意图。图3为本发明所涉一种自动记录固体燃烧速度的测定仪中样品模具的剖面图。图4为本发明所涉一种自动记录固体燃烧速度的测定仪一种实施例的结构示意图。其中，1为温度测量传感器1，2为温度测量传感器11，3为点火装置，4为样品燃烧台，5为电子点火器，6为支架，7为直线变速电机，8为直线电机右向按钮，9为直线电机左向按钮，10为直线起停开关，11为直线电机速度调节旋钮，12为计时复位按钮，13为计时起停按钮，14为电源开关，15为电子计时器，16为232串口连接线17为计算机，18为样品模具。具体实施例方式实施例一种自动记录固体燃烧速度的测定仪(见图1、图4)，其特征在于它包括电子计时器15、点火装置3、温度测量传感器I 1、温度测量传感器II 2、样品燃烧台4及样品模具18 ；所述样品模具18中装有样品，样品模具18置于样品燃烧台4上，操作前移走样品模具18，将样品留于样品燃烧台4;所述温度测量传感器I 1和温度测量传感器II 2安装于样品燃烧台4上，并分别对应样品的两端；所述点火装置3与样品的一端相对应；所述电子计时器15分别与温度测量传感器I 1和温度测量传感器II 2连接。所述点火装置3包括燃气喷嘴和电子点火器5 ；所述燃气喷嘴连接燃气瓶；所述燃气喷嘴与样品的一端相对应。(见图4)所述燃气喷嘴安装在支架6上；所述支架6与直线变速系统连接。(见图4)所述直线变速系统为直线变速电机7，直线变速电机7分别连接直线电机右向按钮8和直线电机左向按钮9。(见图4)所述直线变速电机7连接直线起停开关10和直线电机速度调节旋钮11。(见图 4)所述温度测量传感器I 1和温度测量传感器II 2为热电偶传感器。所述样品燃烧台4为大理石板工作台。所述电子计时器15连接有计时复位按钮12、计时起停按钮13和电源开关14。(见图4)所述样品模具18上有一截面为三角形的槽，槽的长度为250毫米，截面三角形高为10毫米，宽为20毫米。(见图2、图3)所述电子计时器15连接485-232转换器，485-232转换器通过232串口连接线与计算机连接。(见图4)所述计算机安装有测试软件，测试软件为采用美国国家仪器的LabVIEW开发平台设计的监测及数据采集系统。一种上述自动记录固体燃烧速度的测定仪的工作方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将样品模具18的槽内装载样品，并放到样品燃烧台4，操作前移走样品模具 18，将样品留于样品燃烧台4，使得样品的两端覆盖在温度测量传感器I 1和温度测量传感器II 2上方；(2)启动点火装置3点燃样品的一端；(3)样品的一端，由样品点燃端下面的温度测量传感器II 2，感应燃烧温度的变化，通过电子电路将感应信号传递给电子计时器15，电子计时器15开始计时工作；(4)随着样品的燃烧记录下燃烧的时间，当样品燃烧到另一端时，样品另一端下面的温度测量传感器I 1将感受的样品燃烧的温度，并通过电子电路将信号传递给电子计时器15，电子计时器15停止计时，完成固体燃烧时间的记录过程。所述步骤(2)中的点火装置3通过调节直线变速系统将与其连接的燃气喷嘴调节到样品一端，打开燃气瓶阀门，启动高压电子点火器5，点燃由喷嘴喷出的易燃气体，用该火焰点燃样品。
权利要求
1.一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于它包括电子计时器、点火装置、两个温度测量传感器、样品燃烧台及样品模具；所述样品模具中装有样品，样品模具置于样品燃烧台上，操作前移走样品模具，将样品留于样品燃烧台；所述两个温度测量传感器安装于样品燃烧台上，并分别对应样品的两端；所述点火装置与样品的一端相对应；所述电子计时器分别与两个温度测量传感器连接。
2.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述点火装置包括燃气喷嘴和电子点火器；所述燃气喷嘴连接燃气瓶；所述燃气喷嘴与样品的一端相对应；所述燃气喷嘴安装在支架上；所述支架与直线变速系统连接；所述直线变速系统为直线变速电机，直线变速电机分别连接直线电机右向按钮和直线电机左向按钮；所述直线变速电机连接直线起停开关和直线电机速度调节旋钮。
3.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述温度测量传感器为热电偶传感器。
4.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述样品燃烧台为大理石板工作台。
5.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述电子计时器连接有计时复位按钮、计时起停按钮和电源开关。
6.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述样品模具上有一截面为三角形的槽，槽的长度为250毫米，截面三角形高为10毫米
7.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述电子计时器连接485-232转换器，485-232转换器通过232串口连接线与计算机连接。
8.根据权利要求1所述一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，其特征在于所述计算机安装有测试软件，测试软件为采用美国国家仪器的LabVIEW开发平台设计的监测及数据采集系统。
9.一种权利要求1所述自动记录固体燃烧速度的测定仪的工作方法，其特征在于它包括以下步骤(1)将样品模具的槽内装载样品，并放到样品燃烧台，操作前移走样品模具，将样品留于样品燃烧台，使得样品的两端覆盖在两个温度测量传感器上方；(2)启动点火装置点燃样品的一端；(3)样品的一端，由样品点燃端下面的温度测量传感器，感应燃烧温度的变化，通过电子电路将感应信号传递给电子计时器，电子计时器开始计时工作；(4)随着样品的燃烧记录下燃烧的时间，当样品燃烧到另一端时，样品另一端下面的温度测量传感器将感受的样品燃烧的温度，并通过电子电路将信号传递给电子计时器，电子计时器停止计时，完成固体燃烧时间的记录过程。
10.根据权利要求9所述自动记录固体燃烧速度的测定仪的工作方法，其特征在于所述步骤O)中的点火装置通过调节直线变速系统将与其连接的燃气喷嘴调节到样品一端， 打开燃气瓶阀门，启动高压电子点火器，点燃由喷嘴喷出的易燃气体，用该火焰点燃样品。
全文摘要
一种自动记录固体燃烧速度的测定仪，包括电子计时器、点火装置、两个温度测量传感器、样品燃烧台及样品模具；所述样品模具中装有样品，样品模具置于样品燃烧台上；所述两个温度测量传感器安装于样品燃烧台上，并分别对应样品的两端；所述点火装置与样品的一端相对应；所述电子计时器分别与两个温度测量传感器连接。工作方法将样品放到样品燃烧台，使得样品的两端覆盖在两个温度测量传感器上方；启动点火装置；温度测量传感器感应燃烧温度的变化，开始计时；当样品燃烧到另一端时，温度测量传感器将信号传递给电子计时器，停止计时，完成记录。本发明的优越性本发明使得记录更具合理性，排除了人为记录的误差，实现了自动测量。
文档编号G01N31/12GK102495229SQ20111042719
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者周艳, 张嘉琪, 王晓丽, 郑嗣华 申请人:天津理工大学