一种泄爆窗力学参数试验装置制造方法
【专利摘要】一种泄爆窗力学参数实验装置，属于高压环境泄爆的实验【技术领域】。这种泄爆窗力学参数实验装置的气源通过管道依次连接总开关阀、流量控制阀、主管道、气动蝶阀和波纹管，波纹管与降压室上渐扩管的连接法兰间设有橡胶挡板，降压室上设有泄爆窗安装座、压力传感器和位移传感器。流量控制阀、气动蝶阀、压力传感器和位移传感器与集控制系统进行电连接。该泄爆窗实验装置利用渐扩管的方式使高压气体作用于泄爆窗上。利用泄爆窗安装座可以更换多种泄爆窗进行试验。控制气源和高压管道的压力值，同时设定不同的橡胶挡板厚度，可以在降压室内设定不同的压力值。通过高速摄影的模式可以测量泄爆窗开启的整个过程，同时也可以记录泄爆窗体各个构件的变形状态。
【专利说明】一种泄爆窗力学参数试验装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种泄爆窗力学参数实验装置，特别是一种用于测试泄爆窗初始开启 压力、开启角度、不同开度的开启时间等指标的实验装置，属于高压环境泄爆的实验技术领 域。
【背景技术】
[0002] 过压释放是在易爆环境下的需解决的重要问题。在爆炸过程中，泄爆口的设计是 建筑结构物整体中最薄弱、最关键部分。泄爆装置在压力升高情况下的快速打开，使高温、 高压气体被快速释放到外部空间是保护建筑物内部仪器设备、管道乃至建筑物墙体结构等 免受爆炸损坏的重要保障。为了成功地避免上述装备的损坏发生，泄爆装备的设计和建筑 物墙体、内部设施的耐压设计必须符合指定的防护准则。
[0003] 在诸如核电厂房中为了防止高压管道发生爆炸后对建筑物产生损坏，常应用泄爆 窗迅速向外排放过压气体。
[0004] 为了验证泄爆窗在现场应用条件下指定压力的泄爆能力，需要设计一套实验系统 和试验方法获取泄爆窗的关键力学参数和设计指标。本实验系统直接为我国核电、火电等 高温、高压领域爆炸和防爆设计提供试验数据。试验结果直接为工业场所爆炸防护设计提 供依据。
【发明内容】
[0005] 针对上述问题，本发明的目的是提供一种泄爆窗力学参数实验装置，特别是一种 可用于测试泄爆窗初始开启压力、开启角度、不同开度的开启时间等指标的实验装置。
[0006] 本发明采取以下技术方案：一种泄爆窗力学参数实验装置，包括气源、高速摄像机 和采集控制系统，所述气源通过管道依次连接总开关阀和流量控制阀，流量控制阀经主管 道连接气动蝶阀和波纹管，波纹管与降压室上渐扩管的连接法兰间设有橡胶挡板，降压室 上设有泄爆窗安装座、压力传感器和位移传感器，所述流量控制阀、气动蝶阀、压力传感器 和位移传感器与采集控制系统进行电连接。
[0007] 所述降压室的侧面设有一个位移传感器，在泄爆窗安装座的周围设有四个压力传 感器。
[0008] 所述的一种泄爆窗力学参数实验装置使用方法的步骤如下： a. 调节流量控制阀到指定开度，满足气体流量输出要求； b. 关闭气动蝶阀，打开总开关阀，使管道内压力达到设定值，关闭总开关阀； c. 开启采集控制系统，包含压力传感器、位移传感器和高速摄像机的信号采集； d. 打开气动蝶阀，使高压气体冲击橡胶挡板，橡胶挡板破裂后，气体产生爆炸效果，经 过渐扩管进入降压室对泄爆窗进行冲击； e. 记录实验数据； f. 关闭气动蝶阀。
[0009] 本发明的有益效果是：这种泄爆窗力学参数实验装置的气源通过管道依次连接总 开关阀、流量控制阀、主管道、气动蝶阀和波纹管，波纹管与降压室上渐扩管的连接法兰间 设有橡胶挡板，降压室上设有泄爆窗安装座、压力传感器和位移传感器。流量控制阀、气动 蝶阀、压力传感器和位移传感器与采集控制系统进行电连接。该泄爆窗实验装置利用渐扩 管的方式使高压气体作用于泄爆窗上。利用泄爆窗安装座可以更换多种泄爆窗进行试验。 控制气源和高压管道的压力值，同时设定不同的橡胶挡板厚度，可以在降压室内设定不同 的压力值。通过高速摄影的模式可以测量泄爆窗开启的整个过程，同时也可以记录泄爆窗 体各个构件的变形状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是一种泄爆窗实验装置的系统图。
[0011] 图2是传感器安装位置图。
[0012] 图中：1、气源，2、总开关阀，3、流量控制阀，4、主管道，5、气动蝶阀，6、橡胶挡板，7、 渐扩管，8、降压室，9、泄爆窗安装座，10、波纹管，11、压力传感器，12、位移传感器，13、高速 摄像机，14、采集控制系统。
【具体实施方式】
[0013] 图1示出了一种泄爆窗实验装置的系统图。图2示出了传感器安装位置图。图中， 泄爆窗力学参数实验装置包括气源1、高速摄像机13和采集控制系统14,气源1通过管道 依次连接总开关阀2和流量控制阀3,流量控制阀3经主管道4连接气动蝶阀5和波纹管 10,波纹管10与降压室8上渐扩管7的连接法兰间设有橡胶挡板6。降压室8端面上设有 泄爆窗安装座9,在泄爆窗安装座9的周围设有四个压力传感器11，侧面设有一个位移传感 器12。流量控制阀3、气动蝶阀5、压力传感器11和位移传感器12与采集控制系统14进行 电连接。
[0014] 该实验装置在使用时采用以下实验步骤： 一、初始开启压力试验方法 a. 撤掉橡胶挡板6,关闭气动蝶阀5,打开总开关阀2,使管道内压力达到设定值，关 闭总开关阀2 ; b. 开启采集控制系统14,包含压力传感器11、位移传感器12和高速摄像机13的信 号采集； c. 打开气动蝶阀5,气体经过渐扩管7进入降压室8对泄爆窗进行作用； d. 当泄爆窗开启时，关闭气动蝶阀5 ; e. 记录实验结果； f. 在高速视频图像中测定窗体发生开启时刻所对应的压力传感器采集数值。
[0015] 二、指定压力时程泄爆窗开启试验 a. 调节流量控制阀3到指定开度（具体开度依赖于压力要求），满足气体流量输出要 求； b. 关闭气动蝶阀5,打开总开关阀2,使管道内压力达到设定值，关闭总开关阀2 ; c. 开启采集控制系统14,包含压力传感器11、位移传感器12和高速摄像机13的信 号采集； d. 打开气动蝶阀5,使高压气体冲击橡胶挡板6,橡胶挡板6破裂后，气体产生爆炸效 果，经过渐扩管7进入降压室8对窗体进行冲击； e. 保存压力时程和视频等实验结果； f. 关闭气动蝶阀5。
【权利要求】
1. 一种泄爆窗力学参数实验装置，包括气源（1)、高速摄像机（13)和采集控制系统 (14)，其特征是：所述气源（1)通过管道依次连接总开关阀（2)和流量控制阀（3)，流量控 制阀（3)经主管道（4)连接气动蝶阀（5)和波纹管（10)，波纹管（10)与降压室（8)上渐扩 管（7)的连接法兰间设有橡胶挡板（6)，降压室（8)上设有泄爆窗安装座（9)、压力传感器 (11)和位移传感器（12)，所述流量控制阀（3)、气动蝶阀（5)、压力传感器（11)和位移传感 器（12)与采集控制系统（14)进行电连接。
2. 根据权利要求1所述的一种泄爆窗力学参数实验装置，其特征是：所述降压室（8)的 侧面设有一个位移传感器（12)，在泄爆窗安装座（9)的周围设有四个压力传感器（11)。
3. 权利要求1所述的一种泄爆窗力学参数实验装置的使用方法，其特征是：所述实验 装置的使用步骤如下： a. 调节流量控制阀（3)到指定开度，满足气体流量输出要求； b. 关闭气动蝶阀（5)，打开总开关阀（2)，使管道内压力达到设定值，关闭总开关阀2 ; c. 开启采集控制系统（14)，包含压力传感器（11)、位移传感器（12)和高速摄像机（13) 的信号采集； d. 打开气动蝶阀（5 )，使高压气体冲击橡胶挡板（6 )，橡胶挡板（6 )破裂后，气体产生爆 炸效果，经过渐扩管（7 )进入降压室（8 )对泄爆窗进行冲击； e. 记录实验数据； f. 关闭气动蝶阀（5)。
【文档编号】G01M99/00GK104101508SQ201410351104
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】武文华, 高南, 郄超阳, 徐宏, 徐晓臻, 魏伟, 侯华青, 李福良, 谢陈平, 高坤岳 申请人:大连理工大学, 深圳中广核工程设计有限公司