烟气层3的下边界处，也可带动集水槽5位于燃烧油盘9的下方。
[0037]实施例二
[0038]在上述实施例一的基础上，如图3所示，本实施例二还包括集水管12 ;集水管12呈半圆状横跨在燃烧油盘9的两侧，集水管12上对应于燃烧油盘9正上方的一段设有开口，用于收集落入燃烧油盘9的雾滴；当集水槽5移动至燃烧油盘9的下方时，集水管12的两端分别与集水槽5上的位于燃烧油盘9两侧的收集单元13连接。集水管12的设计既不影响火焰8的燃烧，又能达到收集雾滴的目的。
[0039]为了方便称量，优选的，称量机构为电子天平11。
[0040]此外，该移动机构包括步进电机4及传动组件，步进电机4通过传动组件与支撑架7连接。传动组件的形式并不局限，可根据实践需要灵活设置。
[0041]各个收集单元13呈方格状均匀分布在集水槽5中，例如:收集单元13在集水槽5的中轴线处呈两排并列分布。由于细水雾雾滴分布为轴对称，通过质量传感器6对雾滴质量的实时测量，可以根据面积比推算出整个细水雾覆盖区域的质量分布情况，同时绘制不同高度细水雾雾滴质量分布云图、经过烟气层3损失的质量分布云图、穿过烟气层3进入火焰8区的细水雾质量分布云图等。
[0042]细水雾喷头2通过高压进水管1与供水设备连接，从而实现形成细水雾。简单的说，所谓“细水雾”为相对于“水喷雾”的概念，所谓的细水雾，是使用特殊喷嘴、通过高压喷水产生的水微粒。在NFPA750中，细水雾的定义是:在最小设计工作压力下、距喷嘴1米处的平面上，测得水雾最粗部分的水微粒直径Dv0.99不大于1000 μ。
[0043]实施例三
[0044]本实施例三依据上述实施例中提及的测试系统，设计出一种用于测量细水雾穿过烟气层3的质量损失的方法，如图1所示，该测试方法包括如下步骤:
[0045]S1、控制燃烧油盘9在有火源燃烧的工况下，待火源稳定后会在其上方形成高度稳定的烟气层3 ；
[0046]S2、移动机构根据烟气层3的高度自动调节支撑架7的高度，使得集水槽5位于烟气层3的下边界处；
[0047]S3、控制细水雾喷头2，使其按照预设时间喷出细水雾，该细水雾经过烟气层3后落入集水槽5，然后通过质量传感器6实时测量集水槽5中所收集的雾滴质量，从而测得经过烟气层3汽化蒸发后进入火焰8区的雾滴质量测量值；
[0048]S4、控制燃烧油盘9在无火源燃烧的工况下，集水槽5保持与步骤S2相同高度，同时控制细水雾喷头2也按照预设时间喷出细水雾；通过质量传感器6测得雾滴质量实际值；将雾滴质量实际值与雾滴质量测量值相减后得出细水雾通过烟气层3损失的雾滴质量。
[0049]实施例四
[0050]同样，本实施例四依据上述实施例中提及的测试系统，设计出一种用于测量在细水雾的作用下火源质量损失速率的方法，如图3所示，该测试方法包括如下步骤:
[0051]S1’、通过移动机构将支撑架7移动至燃烧油盘9的下方；
[0052]S2’、控制细水雾喷头2，使其按照预设时间喷出细水雾，该细水雾经过集水管12的开口进入燃烧油盘9两侧的集水槽5，然后通过质量传感器6实时测量集水槽5中所收集的雾滴质量；
[0053]S3’、根据集水管12开口处表面积与燃烧油盘9表面积之比求得落入整个燃烧油盘9的细水雾雾滴质量；
[0054]S4’、通过称量机构计算出燃烧油盘9在预设时间内的质量损失值；该质量损失值与细水雾雾滴质量求和后，再除以预设时间得出燃烧油盘9内燃料10的质量损失速率。
[0055]综上，本发明提供了一种用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，可实现准确、方便地完成在细水雾灭火过程中各个参数的定量研究；可定量的实时测量出火灾过程中进入油池的细水雾质量准确求出燃料的质量损失速率从而计算热释放速率；可定量的实时测量细水雾通过烟气层的雾通量，并通过微小单元的独立质量实时测量定量描述细水雾质量损失的分布；可定量的实时测量与火焰直接作用的细水雾雾通量分布。这些质量的实时监测对研究细水雾灭火机理及细水雾与烟气相互作用的定量研究具有重要的指导作用。
[0056]本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
【主权项】
1.一种用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，包括燃烧油盘、称量机构、细水雾喷头、集水槽、质量传感器、支撑架及移动机构； 所述燃烧油盘设置在所述称量机构上，所述燃烧油盘内装有燃料；所述细水雾喷头对应设置在所述燃烧油盘的上方，且所述细水雾喷头所喷出的雾滴相对于所述集水槽的中轴线呈轴对称分布；所述集水槽设置在所述质量传感器上，所述集水槽内设有多个独立的收集单元；所述质量传感器设置在支撑架上，用于测试各个所述收集单元所收集的雾滴质量；所述移动机构用于驱动所述支撑架升降移动。2.根据权利要求1所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，还包括集水管；所述集水管呈半圆状横跨在所述燃烧油盘的两侧，所述集水管上对应于所述燃烧油盘上方的一段设有开口，用于收集落入所述燃烧油盘的雾滴；当所述集水槽移动至所述燃烧油盘的下方时，所述集水管的两端分别与所述集水槽上的位于所述燃烧油盘两侧的收集单元连接。3.根据权利要求1所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，所述称量机构为电子天平。4.根据权利要求1所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，所述移动机构包括步进电机及传动组件，所述步进电机通过传动组件与所述支撑架连接。5.根据权利要求1所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，各个所述收集单元呈方格状均匀分布在集水槽中。6.根据权利要求1所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统，其特征在于，所述细水雾喷头通过高压进水管与供水设备连接。7.一种采用如权利要求1-6中任选一项所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于测量细水雾穿过烟气层的质量损失，包括如下步骤: 51、控制燃烧油盘在有火源燃烧的工况下，待火源稳定后会在其上方形成高度稳定的烟气层； 52、移动机构根据烟气层的高度自动调节支撑架的高度，使得集水槽位于烟气层的下边界处； 53、控制细水雾喷头，使其按照预设时间喷出细水雾，该细水雾经过烟气层后落入集水槽，然后通过质量传感器实时测量集水槽中所收集的雾滴质量，从而测得经过烟气层汽化蒸发后进入火焰区的雾滴质量测量值； 54、控制燃烧油盘在无火源燃烧的工况下，集水槽保持与步骤S2相同高度，同时控制细水雾喷头也按照预设时间喷出细水雾；通过质量传感器测得雾滴质量实际值；将雾滴质量实际值与雾滴质量测量值相减后得出细水雾通过烟气层损失的雾滴质量。8.一种采用如权利要求1-6中任选一项所述的用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于测量在细水雾的作用下火源的质量损失速率，包括如下步骤: S1’、通过移动机构将支撑架移动至燃烧油盘的下方； S2’、控制细水雾喷头，使其按照预设时间喷出细水雾，该细水雾经过集水管的开口进入燃烧油盘两侧的集水槽，然后通过质量传感器实时测量集水槽中所收集的雾滴质量； S3’、根据集水管开口处表面积与燃烧油盘表面积之比求得落入整个燃烧油盘的细水雾雾滴质量； S4’、通过称量机构计算出燃烧油盘在预设时间内的质量损失值；该质量损失值与细水雾雾滴质量求和后，再除以预设时间得出燃烧油盘内燃料的质量损失速率。
【专利摘要】本发明涉及消防技术领域，具体涉及了一种用于细水雾灭火实验过程的质量损失速率测试系统及方法。该测试系统包括：燃烧油盘、称量机构、细水雾喷头、集水槽、质量传感器、支撑架及移动机构；所述燃烧油盘设置在所述称量机构上，在所述燃烧油盘内装有燃料；所述细水雾喷头对应设置在所述燃烧油盘的上方，且所述细水雾喷头所喷出的雾滴相对于所述集水槽的中轴线呈轴对称分布；所述集水槽设置在所述质量传感器上，且在所述集水槽内设有多个独立的收集单元；所述质量传感器设置在支撑架上，用于测试各个所述收集单元所收集的雾滴质量；所述移动机构用于驱动所述支撑架升降移动。该测试系统可准确、方便地对细水雾灭火过程中的质量进行定量测量。
【IPC分类】G01N25/22, G01N5/04
【公开号】CN105424747
【申请号】CN201510764784
【发明人】钟茂华, 史聪灵, 田向亮, 张兴凯, 吕敬民, 胥旋, 何理, 石杰红, 伍彬彬, 赵晨
【申请人】中国安全生产科学研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月10日