一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法，测试装置包括油盘，油盘设置在称重传感器上，称重传感器通过信号线与计算机相连接，信号线靠近油盘的一端包裹设有防火毯，称重传感器连接设有冷却水管。能够实现大型试验和对火灾研究提供更有价值的试验数据，保证试验中可燃液体火焰的高温不会损坏试验装置，实现知道每一刻的燃烧速率，更好的实时监控；减少人为误差，使得测量结果实时准确。
【专利说明】
一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法
技术领域
[0001] 本发明属于安全技术研究领域，涉及一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试 方法。
【背景技术】
[0002] 目前，燃烧速率反映了单位时间烧去可燃物的量。燃烧速率是火灾发展过程基本 参数之一，通过对燃烧速率的分析却定了可燃物危险性的评价。因此，确定燃烧速率是火焰 科学研究和火灾危险性分析的一个重要因子。燃烧速率反映了单位时间烧去可燃物的数 量，所以传统的方法取一定的准确的量，进行自由燃烧，同时用秒表记录时间。再通过计算 可得出燃烧速率，但是通过秒表记录的时间会有一些误差。申请公布号CN 103424331 A涉 及一种卷烟燃烧速率的检测方法，此专利将烟在天平上点燃，每秒记录一个燃烧后质量，最 后通过计算得出卷烟的燃烧速率。申请公布号CN 101738350 A涉及连续实施测试蜡烛燃烧 速率的装置及方法，此专利将蜡烛放在天平上，通过计算机设定时间间隔，然后按照设定时 间储存蜡烛质量，最后通过计算得出蜡烛燃烧速率。以上两篇现有技术均是以天平测量，并 且火焰温度均不是高温，对于可燃液体燃烧速率试验，其存在如下缺陷：（1)天平测量范围 小，得出的数据无法满足模拟火灾的试验数据；（2)可燃液体燃烧温度高，使用天平会损坏 试验仪器，影响试验数据。为此，需要一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法，解 决现有技术中所存在的上述问题，实现大型试验和对火灾研究提供更有价值的试验数据， 保证试验中可燃液体火焰的高温不会损坏试验装置，实现知道每一刻的燃烧速率，更好的 实时监控;减少人为误差，使得测量结果实时准确。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法，解决现 有技术中所存在的上述问题，实现大型试验和对火灾研究提供更有价值的试验数据，保证 试验中可燃液体火焰的高温不会损坏试验装置，实现知道每一刻的燃烧速率，更好的实时 监控;减少人为误差，使得测量结果实时准确。
[0004] 为实现上述目的，本发明一方面提供一种可燃液体燃烧速率的测试装置，包括油 盘，油盘设置在称重传感器上，称重传感器通过信号线与计算机相连接，信号线靠近油盘的 一端包裹设有防火毯，称重传感器连接设有冷却水管。
[0005] 在以上方案中优选的是，称重传感器的数量为至少三个。
[0006] 还可以优选的是，油盘水平设置在称重传感器上。
[0007] 还可以优选的是，称重传感器均匀对称分布。
[0008] 还可以优选的是，冷却水管中设有流动冷却水。
[0009] 本发明另一方面提供一种可燃液体燃烧速率的测试方法，其采用以上任一项所述 的可燃液体燃烧速率的测试装置，包括以下步骤:第一步，搭建测试装置，将油盘水平放置 在称重传感器上，将称重传感器通过信号线连接到计算机上，将信号线靠近油盘端用防火 毯包裹，连接冷却水管至称重传感器，开启流动冷却水对称重传感器冷却降温，防止烧毁； 第二步，通过计算机的软件调整零点漂移扣除油盘的重量，导入可燃液体，实时监测测试所 得的称重数据;第三步，点燃可燃液体，通过计算机实时监控，得出每一时刻的可燃液体剩 余重量，通过计算得出燃烧速率。
[0010] 本发明的可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法，能够不局限于天平小型试 验，可以做大型试验、对火灾研究提供更有价值的试验数据;能够保证试验中可燃液体火焰 的高温不会损坏试验装置;能够通过计算机实时监测、可以知道每一刻的燃烧速率，更好的 实时监控;能够通过计算机记录重量与时间，减少人为误差、测量结果实时准确。其具有如 下优点：（1)测几公斤至几百公斤可燃液体自由燃烧速率，量程大，对火焰的分析、火灾的评 估提供准确数据。（2)测试全程由计算机采集，重量精确在0.01kg，时间每秒自动记录，比传 统的使用秒表相比，人为误差小。（3)测试可以分段选取，燃烧前期、燃烧中期、燃烧后期的 燃烧速率每段数据。（4)测试装置搭建简单、适用性广泛、成本低。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明的可燃液体燃烧速率的测试装置的结构示意图。
[0012] 图中，1为油盘，2为称重传感器，3为防火毯，4为信号线，5为计算机，6为冷却水管。
【具体实施方式】
[0013]为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然 可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范 围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。
[0014] 实施例：
[0015] -种可燃液体燃烧速率的测试装置，如图1所示，包括油盘1，油盘1设置在称重传 感器2上，称重传感器2通过信号线4与计算机5相连接，信号线4靠近油盘1的一端包裹设有 防火毯3,称重传感器2连接设有冷却水管6。
[0016] 在上述实施例中，称重传感器2的数量为至少三个。
[0017] 在上述实施例中，油盘17义平设置在称重传感器2上。
[0018] 在上述实施例中，称重传感器2均勾对称分布。
[0019] 在上述实施例中，冷却水管6中设有流动冷却水。
[0020] -种可燃液体燃烧速率的测试方法，采用如上所述的可燃液体燃烧速率的测试装 置，包括以下步骤:第一步，搭建测试装置，将油盘1水平放置在称重传感器2上，将称重传感 器2通过信号线4连接到计算机5上，将信号线4靠近油盘端用防火毯3包裹，连接冷却水管6 至称重传感器2，开启流动冷却水对称重传感器2冷却降温，防止烧毁;第二步，通过计算机5 的软件调整零点漂移，去除油盘1的质量清零后，导入可燃液体，实时监测测试所得的称重 数据;第三步，点燃可燃液体，通过计算机5实时监控，得出每一时刻的可燃液体剩余重量， 通过式(1)计算得出燃烧速率。
[0022]式（1)中，p为燃烧速率，（kg/s)，
[0023] nn为初始质量，（kg)，
[0024] m2为剩余质量，（kg)，
[0025] t为燃烧时间，（s)。
[0026] 本发明的可燃液体燃烧速率的测试装置及其测试方法，例如测试环氧丙烷在直径 2.4m油盘1中燃烧速率。将油盘1水平均匀放置在三台称重传感器2上，使每一台称重传感器 2受力平衡，再将称重传感器2通过信号线4与采集器相连，采集器与计算机5相连。距离油盘 1为3m内的信号线4用防火毯3包裹，保护信号线4在试验中不被烧毁，每台称重传感器2周围 安置冷却水管6,保证冷却水管6中的水时刻喷淋称重传感器2。将可燃液体燃烧速率的测试 装置连接好后，打开计算机5上的称重软件，将油盘1中重量去掉油盘1的重量清零，环氧丙 烷导入油盘1中，导入环氧丙烷量为139.094kg，点燃环氧丙烷，开始点火，记录试验数据，可 以测出每秒油盘1内环氧丙烷剩余质量。当到30s时，油盘1内剩余环氧丙烷质量125.489;当 至Ij60s时，油盘1内剩余环氧丙烷质量113.945kg;当到90s时，油盘1内剩余环氧丙烷质量 101.874kg。计算燃烧速率，得出前30s内平均燃烧速率0.466kg/s、前60s内平均燃烧速率 0 ? 433kg/s、前90s内平均燃烧速率0 ? 422kg/s。
[0027]或例如测试93#汽油在直径2.4m油盘中燃烧速率。将油盘1均匀放置在三台称重传 感器2上称重传感器2通过防火毯3包裹后的信号线4与采集器相连，连接每个称重传感器2 的冷却水管6。开启称重软件，称重去皮后倒入93 #汽油56.325kg，开启冷却水、采集软件，点 火开始测量。当燃烧时间30s时，数据显示50.107kg。当燃烧时间60s时，数据显示43.371kg。 当燃烧时间90s时，数据显示33.186kg。得出前30s内，平均燃烧速率为0.207kg/s; 30s-60s 平均燃烧速率为〇 ? 224kg/s; 60s-90s平均燃烧速率为0 ? 3395kg/s。
【主权项】
1. 一种可燃液体燃烧速率的测试装置，包括油盘（I)，油盘（1)设置在称重传感器（2) 上，称重传感器(2)通过信号线(4)与计算机(5)相连接，其特征在于：信号线（4)靠近油盘 (1)的一端包裹设有防火毯(3)，称重传感器(2)连接设有冷却水管(6)。2. 如权利要求1所述的可燃液体燃烧速率的测试装置，其特征在于:称重传感器(2)的 数量为至少三个。3. 如权利要求2所述的可燃液体燃烧速率的测试装置，其特征在于：油盘（1)水平设置 在称重传感器(2)上。4. 如权利要求2所述的可燃液体燃烧速率的测试装置，其特征在于:称重传感器(2)均 勾对称分布。5. 如权利要求1-4中任一项所述的可燃液体燃烧速率的测试装置，其特征在于:冷却水 管(6)中设有流动冷却水。6. -种可燃液体燃烧速率的测试方法，采用如权利要求1-5中任一项所述的可燃液体 燃烧速率的测试装置，包括以下步骤:第一步，搭建测试装置，将油盘(1)水平放置在称重传 感器(2)上，将称重传感器(2)通过信号线(4)连接到计算机(5)上，将信号线(4)靠近油盘端 用防火毯(3)包裹，连接冷却水管(6)至称重传感器(2)，开启流动冷却水对称重传感器(2) 冷却降温，防止烧毁;第二步，通过计算机(5)的软件调整零点漂移，扣除油盘(1)的重量，导 入可燃液体，实时监测测试所得的称重数据;第三步，点燃可燃液体，通过计算机(5)实时监 控，得出每一时刻的可燃液体剩余重量，通过计算得出燃烧速率。
【文档编号】G01N31/12GK105929103SQ201610239336
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】尚祖政, 谈龙妹, 闫柯乐
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院