专利名称：本质安全火花检验装置的制作方法
技术领域：
本质安全火花检验装置技术领域[0001]本实用新型涉及本质安全控制领域，特别是涉及一种本实用新型涉及一种本质安全火花检验装置。
背景技术：
[0002]本质安全火花检验装置是研究电路本质安全性能的基本设备，主要用于验证电路的本质安全性能。[0003]现有技术中本质安全火花检验装置存在以下问题:[0004]1、所用爆炸性气体仍停留在人工配气的水平，难免会在人为或是环境因素的作用下而产生偏差，从而影响整个检验过程的时间和质量。[0005]2、只能对0 3A的电路进行火花点燃检验。实用新型内容[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种本质安全火花检验装置。[0007]本实用新型可实时显示整个检验过程中各阀门、电机(泵)的状态，实时显示拖动电机转速、钨丝与镉盘的接触次数、火花检验装置的压力、检验电路电压、检验电路电流等关键数据。[0008]为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种本质安全火花检验装置，包括火花检验装置(I)、伺服电机(2)、进气阀门(4)和出气阀门(12、13)，其中所述火花检验装置(I)内设置有极握(1-1)和镉盘(1-2)，且所述极握(1-1)的下侧设置有钨丝(1-3);所述伺服电机(2)分别连接该极握(1-1)和镉盘(1-2)，用于在检验时带动该极握(1-1)和镉盘(1-2)旋转，使得该极握(1-1)下侧的钨丝(1-3)与该镉盘(1-2)接触；[0009]所述进气阀门(4)与该火花检验装置(I)内部连通，所述出气阀(12、13)的进气端与该火花检验装置(I)内部连通；[0010]还包括流量控制器，且所述进气阀门(4)的出气端设置有气体流量计(5)，其中所述气体流量计用于检测该火花检验装置(I)的输入气体流量并发送给该流量控制器；所述流量控制器用于根据该火花检验装置(I)的输入气体流量与设定气体流量控制该进气阀门⑷工作。[0011]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括工控机，且所述出气阀(12、13)的出气端设置有该气体浓度传感器(15、16)，其中所述气体浓度传感器(15、16)用于检测该火花检验装置(I)的输出气体浓度并发送给该工控机；所述工控机用于根据该火花检验装置(I)的输出气体浓度与设定气体浓度控制该进气阀门(4)工作。[0012]所述的本质安全火花检验装置，优选的，在所述火花检验装置(I)内极握(1-1)连接待测电路的第一输出端，且镉盘(1-2)连接该待测电路的第二输出端。[0013]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括进气总阀(6)、进气常开阀(7)、泄压阀(8)和阻火器(15)，其中所述进气总阀(6)的第一端分别连接该进气常开阀(7)、气体流量计(5)，所述进气总阀(6)的第二端连接该泄压阀(8)且通过该阻火器(15)与该火花检验装置(I)内部连通。[0014]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括排气总阀(9)、排气常开阀(10)、抽真空阀(11)和真空泵(14)，其中所述排气总阀(9)的第一端与该火花检验装置(I)内部连通，所述排气总阀(9)的第二端分别连接该排气常开阀(10)和出气阀(12、13)，并且通过该抽真空阀(11)连接该真空泵(14)。[0015]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括旁通阀(16)，其中所述出气阀(12、13)通过该旁通阀(16)与进气总阀(6)连接。[0016]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括被试电路(3 )、标定电路(17 )和转换开关(18)，其中所述伺服电机(2)与被试电路(3)连接传输电路数据，标定电路(17)与被试电路(18)之间连接转换开关，用于当被试电路(18)所传输的电路数据与标定电路(17)预设的电路数据不匹配时，由转换开关(18)进行转换。[0017]所述的本质安全火花检验装置，优选的，所述进气阀门(4)包括氢气阀、氧气阀和空气阀，且所述气体流量计(5 )包括氢气流量计、氧气流量计和空气流量计。[0018]所述的本质安全火花检验装置，优选的，所述气体浓度传感器(15、16)包括氢气浓度传感器(15 )和氧气浓度传感器(16 )。[0019]本实用新型的有益效果是:本实用新型可实时显示整个检验过程中各阀门、电机(泵)的状态，实时显示拖动电机转速、钨丝与镉盘的接触次数、火花检验装置的压力、检验电路电压、检验电路电流等关键数据。
[0020]图1是本实用新型本质安全火花检验装置自动配气系统示意图；[0021 ] 图2是本实用新型本质安全火花检验装置动态流程图。
具体实施方式
[0022]
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:[0023]现研制一种新型的本质安全火花检验装置，该装置是一种全自动实时配气本质安全性能检测设备，装置主要由火花点燃装置和自动配气装置组成。装置采用高精度传感器、数显控制仪、质量流量计、流量控制仪、进气阀门、可编程控制器、工业控制计算机等硬件设备，配以先进的组态监控和过程控制软件技术，可对各种矿用、厂用防爆电气设备本安电路的本质安全性能进行检验。[0024]由各种数字式控制仪、计算机显示屏、按钮、选择开关和指示灯等组成。控制台内部由工控机、可编程控制器、各种传感器、交流伺服电机及控制器、电感箱、电磁阀、阻火器、质量流量计、进气阀门、开关电源、稳压电源以及各种低压电器等组成。[0025]自动配气装置采用计算机进行智能配气，配气原理为质量流量混合法，由工控机和流量控制仪组成上下位机流量控制系统，采集三种气源流量传感器的参数，经流量控制系统运算器处理后，驱动进气阀门控制各气路进气阀门的流量，达到各种气体所需配置比例的目的，自动配气原理框图如图1所示。[0026]流量传感器采用毛细管传热温差量热法原理测量气体的质量流量(无需温度和压力补偿)。将传感器加热电桥测得的流量信号送入放大器放大，放大后的流量测量电压送入流量控制仪与设定电压进行比较，再将差值信号放大后去控制，通过闭环控制来控制通过的流量，并使之与设定的流量相等。每次检验所需要的混合气量由氢气和氧气浓度传感器和控制仪、工控机和流量控制仪组成上下位机流量控制系统进行控制，氢气和氧气浓度传感器实时检测火花检验装置出口氢气和氧气浓度，当火花检验装置中的氢气和氧气浓度达到规定值后，工控机通过流量控制仪发出信号给，关断气源，该次配气完成。[0027]由工控机控制氢气气源、氧气气源和空气气源，以及氢气出气口和氧气出气口 ；具体的部件连接为，输出的氢气气源由氢气阀02进行调节，氢气气源由流量控制器01进行流量控制，由连接在流量控制器01上的流量传感器03记录氢气流量数值，将预设的恒定流量的氢气放入到火花检验装置之中，由工控机通过(RS485)接口通信控制流量控制器对氢气气源进行流量控制。[0028]输出的氧气气源由氧气阀05进行调节，氧气气源由流量控制器04进行流量控制，由连接在流量控制器04上的流量传感器06记录氧气流量数值，将预设的恒定流量的氧气放入到火花检验装置之中，由工控机通过(RS485)接口通信控制流量控制器对氧气气源进行流量控制。[0029]输出的空气气源由空气阀08进行调节，空气气源由流量控制器07进行流量控制，由连接在流量控制器07上的流量传感器09记录空气流量数值，将预设的恒定流量的空气放入到火花检验装置之中，由工控机通过(RS485)接口通信控制流量控制器对空气气源进行流量控制。[0030]通过工控机配置完成的氢气、氧气和空气进入火花检验装置后，在火花检验装置的出气口设置氢气浓度传感器和氧气浓度传感器，通过氢气浓度传感器和氧气浓度传感器测定氢气气源和氧气气源的气源浓度是否达到设定值，分别由工控机通过(RS485)接口通信控制氢气浓度数显仪和氧气浓度数显仪显示氢气气源和氧气气源的气源浓度。[0031]如图2所示其具体实施例为，标定电路预设完成各电路之间的数据参数，当最终完成爆炸后，被试电路的电路数据参数与标定电路进行比对，通过转换开关调试被试电路达到标定电路的数据参数。[0032]一种本质安全火花检验装置，包括火花检验装置1、伺服电机2、进气阀门4和出气阀门12、13，其中所述火花检验装置I内设置有极握1-1和镉盘1-2，且所述极握1-1的下侧设置有钨丝1-3 ;所述伺服电机2分别连接该极握1-1和镉盘1-2，用于在检验时带动该极握1-1和镉盘1-2旋转，使得该极握1-1下侧的钨丝1-3与该镉盘1-2接触；[0033]所述进气阀门4与该火花检验装置I内部连通，所述出气阀12、13的进气端与该火花检验装置I内部连通；[0034]还包括流量控制器，且所述进气阀门4的出气端设置有气体流量计5，其中所述气体流量计用于检测该火花检验装置I的输入气体流量并发送给该流量控制器；所述流量控制器用于根据该火花检验装置I的输入气体流量与设定气体流量控制该进气阀门4工作。[0035]所述进气阀门4包括氢气阀、氧气阀和空气阀，且所述气体流量计5包括氢气流量计、氧气流量计和空气流量计。[0036]氢气气源通过打开氢气泵送入管道，氢气流量由氢气流量计记录其流量大小；氧气气源通过打开氧气泵送入管道，氧气流量由氧气流量计记录其流量大小；空气气源通过打开空气泵送入管道，空气流量由空气流量计记录其流量大小；进气总阀连接火花检验装置的进气口，控制氢气、氧气和空气进入火花检验装置，进气总阀与火花检验装置进气口之间连接泄压阀8，由泄压阀8控制气体的压力，保障火花检验装置内的压力达到恒定状态，在伺服电机2上连接被试电路获取爆炸时电路数值，当爆炸完成时，火花检验装置出气口排出气体，由排气总阀通过管道控制气体输出，由出气阀12和13排出气体，在应用中不仅限于两个出气阀，为防止爆炸破坏设备，将爆炸所产生的压力，通过管道上的进气常开阀和排气常开阀释放气体压力，减小设备损耗。[0037]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括工控机，且所述出气阀12、13的出气端设置有该气体浓度传感器15、16，其中所述气体浓度传感器15、16用于检测该火花检验装置I的输出气体浓度并发送给该工控机；所述工控机用于根据该火花检验装置I的输出气体浓度与设定气体浓度控制该进气阀门4工作。[0038]所述的本质安全火花检验装置，优选的，在所述火花检验装置I内极握1-1连接待测电路的第一输出端，且镉盘1-2连接该待测电路的第二输出端。[0039]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括进气总阀6、进气常开阀7、泄压阀8和阻火器15，其中所述进气总阀6的第一端分别连接该进气常开阀7、气体流量计5，所述进气总阀6的第二端连接该泄压阀8且通过该阻火器15与该火花检验装置I内部连通。[0040]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括排气总阀9、排气常开阀10、抽真空阀11和真空泵14，其中所述排气总阀9的第一端与该火花检验装置I内部连通，所述排气总阀9的第二端分别连接该排气常开阀10和出气阀12、13，并且通过该抽真空阀11连接该真空泵14。[0041]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括旁通阀16，其中所述出气阀12、13通过该旁通阀16与进气总阀6连接。[0042]所述的本质安全火花检验装置，优选的，还包括被试电路3、标定电路17和转换开关18，其中所述伺服电机2与被试电路3连接传输电路数据，标定电路17与被试电路18之间连接转换开关，用于当被试电路18所传输的电路数据与标定电路17预设的电路数据不匹配时，由转换开关18进行转换。[0043]所述的本质安全火花检验装置，优选的，所述气体浓度传感器15、16包括氢气浓度传感器15和氧气浓度传感器16。[0044]当进行新的一次本质安全火化检验时，连接在排气总阀出气口管道上的真空泵14，将火花检验装置I内的气体抽真空，真空泵与管道之间连接抽真空阀11控制其抽真空。[0045]当本装置不进行火化检验时，仅进行氢气、氧气和空气检验时，关闭进气总阀，通过连接在管道上的旁通阀打开管道，其氢气、氧气和空气的气源浓度数据由在线分析仪进行分析后，传输到计算机中，供检验人员分析优化处理。[0046]本装置还可对二元气体或三元气体的检验混合物实时的自动进行比例配置，适用气体为甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、氢气(H2)、氧气(O2)和空气。[0047]对于3 IOA的被试电路，采用直接引入的方式减少引入电路内阻对被试电路的影响。[0048]本质安全火花检验装置动态流程监控画面如图2所示，监控画面由先进的组态软件技术制成，可实时显示整个检验过程中各阀门、电机(泵)的状态，实时显示拖动电机转速、钨丝与镉盘的接触次数、火花检验装置的压力、检验电路电压、检验电路电流等关键数据。[0049]以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求1.一种本质安全火花检验装置，包括火花检验装置(I)、伺服电机(2)、进气阀门(4)和出气阀门(12、13)，其中所述火花检验装置(I)内设置有极握(1-1)和镉盘(1-2)，且所述极握(1-1)的下侧设置有钨丝(1-3);所述伺服电机(2)分别连接该极握(1-1)和镉盘(1-2)，用于在检验时带动该极握(1-1)和镉盘(1-2)旋转，使得该极握(1-1)下侧的钨丝(1-3)与该镉盘(1-2)接触； 所述进气阀门(4)与该火花检验装置(I)内部连通，所述出气阀(12、13)的进气端与该火花检验装置(I)内部连通； 其特征在于:还包括流量控制器，且所述进气阀门(4)的出气端设置有气体流量计(5)，其中所述气体流量计用于检测该火花检验装置(I)的输入气体流量并发送给该流量控制器；所述流量控制器用于根据该火花检验装置(I)的输入气体流量与设定气体流量控制该进气阀门(4)工作。
2.根据权利要求1所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:还包括工控机，且所述出气阀(12、13)的出气端设置有该气体浓度传感器(15、16),其中所述气体浓度传感器(15,16)用于检测该火花检验装置(I)的输出气体浓度并发送给该工控机；所述工控机用于根据该火花检验装置(I)的输出气体浓度与设定气体浓度控制该进气阀门(4)工作。
3.根据权利要求1或2所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:在所述火花检验装置(I)内极握(1-1)连接待测电路的第一输出端，且镉盘(1-2)连接该待测电路的第二输出端。
4.根据权利要求3所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:还包括进气总阀(6)、进气常开阀(7)、泄压阀(8)和阻火器(15)，其中所述进气总阀(6)的第一端分别连接该进气常开阀(7)、气体流量计(5)，所述进气总阀(6)的第二端连接该泄压阀(8)且通过该阻火器(15)与该火花检验装置(I)内部连通。
5.根据权利要求4所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:还包括排气总阀(9)、排气常开阀(10)、抽真空阀(11)和真空泵(14)，其中所述排气总阀(9)的第一端与该火花检验装置(I)内部连通，所述排气总阀(9)的第二端分别连接该排气常开阀(10)和出气阀(12、13)，并且通过该抽真空阀(11)连接该真空泵(14)。
6.根据权利要求5所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:还包括旁通阀(16)，其中所述出气阀(12、13)通过该旁通阀(16)与进气总阀(6)连接。
7.根据权利要求1所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:还包括被试电路(3)、标定电路(17)和转换开关(18)，其中所述伺服电机(2)与被试电路(3)连接传输电路数据，标定电路(17)与被试电路(18)之间连接转换开关，用于当被试电路(18)所传输的电路数据与标定电路(17)预设的电路数据不匹配时，由转换开关(18)进行转换。
8.根据权利要求1所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:所述进气阀门(4)包括氢气阀、氧气阀和空气阀，且所述气体流量计(5)包括氢气流量计、氧气流量计和空气流量计。
9.根据权利要求2所述的本质安全火花检验装置，其特征在于:所述气体浓度传感器(15、16)包括氢气浓度传感器(15)和氧气浓度传感器(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种本质安全火花检验装置，涉及本质安全控制领域，所述本质安全火花检验装置包括流量控制器，且进气阀门的出气端设置有气体流量计，其中所述气体流量计用于检测该火花检验装置的输入气体流量并发送给该流量控制器；所述流量控制器用于根据该火花检验装置的输入气体流量与设定气体流量控制该进气阀门工作。本实用新型本质安全火花检验装置可实时显示整个检验过程中各阀门、电机(泵)的状态，实时显示拖动电机转速、钨丝与镉盘的接触次数、火花检验装置的压力、检验电路电压、检验电路电流等关键数据。
文档编号G01R31/28GK203054187SQ20132006337
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者邓永林, 漆钢, 孔令刚, 柳玉磊, 彭莉, 冉刚, 周围 申请人:中煤科工集团重庆研究院