专利名称：非金属燃烧速率试验仪的制作方法
技术领域：
本发明属于非金属燃烧速率试验仪，特别涉及一种非金属燃烧速率试验仪。
目前危险品是国际上强制检验的产品。由于其危险性，在生产和储运中如包装不当很容易发生燃烧爆炸事故。为了保证储运中的安全，必须在包装前对危险品按国际危规正确的进行分类，然后根据其分类选择适当的包装。以往经常发生由于危险品分类不正确，导致错误选择包装而发生安全事故。国内、外均尚无类似试验设备，本发明的目的是提供一种非金属燃烧速率试验仪，克服现有技术的缺点和不足。本试验仪通过测试非金属物质传播燃烧的能力确定其是否属于第4类易燃固体并划分包装类别。
本发明的目的是这样实现的一种非金属燃烧速率试验仪，其特征为机壳11有平板6，平板一端有带电磁阀3和高压点火器4的燃气嘴4，平板上有一排孔，孔内有，热电偶传感器，机壳内有数据采集控制模块，数据采集控制模块连接机外的计算机14。
数据采集控制模块由温度传感器模块16、继电器19，继电器控制模块18、通讯模块17组成；热电偶传感器7、8、9、10连接温度传感器模块，高压点火器和电磁阀连接继电器19，再连接继电器控制模块18，继电器控制模块和温度传感器模块连接通讯模块，通讯模块连接计算机。
本发明的优点是本试验仪采用了先进的传感器技术感知燃烧情况，用计算机控制点燃物质并进行数据采集和处理，数据处理自动化，达到了使测试精度高、速度快、自动化劳，动强度底。以往试验设备燃烧判断是靠人眼观察，由于有的燃烧不明显、无火焰或不发烟，造成观察误差。另外燃烧的具体位置肉眼不易判断，加之用人工计时的误差，使测得的燃烧速率误差可达5％。而此套设备采用温度传感器温度采集，计算机实时加热控制，温度采集灵敏度达到±0.1℃，通过特殊的燃烧判断算法，滤除了干扰信号，使燃烧判断精确到1/5秒；加上计算机进行计时并计算速率，大大提高了试验准确性。此外，如采用手工点火、记录耗时长，采用自动点火、自动记录、计时后可减少一半时间，效率提高，每批样品节约可观的检验时间和宝贵的人力，加快了检验出证书的周期，提高了工作效率。
以下结合
实施例图1是非金属燃烧速率试验仪外观图图2是非金属燃烧速率试验仪结构原理图图3是非金属燃烧速率试验仪数据模块原理图图4是非金属燃烧速率试验仪式样模具分解图图5是非金属燃烧速率试验仪式样模具剖面图图6是非金属燃烧速率试验仪主程序图图7是非金属燃烧速率试验仪温度显示及燃烧感应判断模块图图8是非金属燃烧速率试验仪自动点火图本试验仪包括气源1，电磁阀3，高压点火1器4，平板6，热电偶传感器7、8、9、10，12数据采集控制模块，计算机14各部件位置关系及连接方式见附图1、2。
在测试开始前，先将商业形式的粒状或颗粒状的待测物质松散地装入模具(图4)，然后让模具(图4)从高处跌落在硬表面上三次，把平板6)安放在模具顶上，把模具(图4)倒置扣在平板6)上，试样为截面三角型的长条。并将试样的时间测定段之外30至40毫米处全部湿润。
本试验仪采用计算机控制点燃试验物质。由气源1)提供液化气作为燃烧气源，液化气通过气管2)输送到试验仪。由计算机控制电磁阀3)与高压点火器4)同时动作，将液化气点燃作为试验火源15)。电磁阀3)安置在液化气入口处13)控制液化气流入。高压点火器4)的工作原理为计算机输出控制信号通过数据采集控制模块12)接通高压点火器4)内电磁升压线圈，产生高压电，高压电通过点火电缆10)在液化气出口12)击穿空气产生电火花点燃液化气。高压点火器4)实现了低压控制高压，且当放电点火后5秒放电自动停止，确保操作安全。
本试验仪采用计算机自动感知燃烧情况，由热电偶传感器7-10)采集平板6)上试样5)的温度。当试验时试样如能被点燃，则将沿着平板6)燃烧，当燃烧部位经过热电偶7-10)所在位置时，热电偶7-10)立即感受到温度的变化，随温度变化输出毫伏级的电压变化。输出的电信号还无法直接利用，须经过数据采集控制模块12)将其变为计算机能识别的串行总线信号。
数据采集控制模块(图3)由温度传感器模块16)、继电器19，继电器控制模块18)、通讯模块17)组成。热电偶传感器7、8、9、10)检测到温度变化，通过微电压信号传入温度传感器模块，温度传感器模块将微电压信号经过模/数转换和一系列信号调理后以RS485串行标准信号形式分别对应输入通讯模块，再经过通讯模块将信号转换至RS232标准信号接至计算机。计算机内的专用数据处理软件(程序框图见附图3—7)从接口读取数据后进行数据处理。
计算机软件用Microsoft Visual Basic5.0语言编写。整个软件由主程序(见图6)、温度测量显示模块(见图7)、燃烧感应判断模块(见图7)、自动点火模块(见图8)、数据存储模块、数据浏览模块、退出系统模块等软件模块组成。
主程序(见图6)(1)在程序启动时先显示测试主界面及操作菜单。
(2)设定通讯端口的通讯协议波特率为9600，无奇偶校验，8位数据，1位停止位。
(3)当输入占用时，告诉VB控件读入整个缓冲区。
(4)程序打开通讯端口COM1。
温度测量显示模块(见图7)(1)温度测量显示模块首先初始化COM1接口。
(2)从COM1接口向温度采集模块发出读入温度信号的请求信号。
(3)从温度采集模块读入温度传感器的信号。
(4)计算机将信号计算转化为温度值。
(5)在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示。
燃烧感应判断模块(见图7)(1)程序将调用温度测量显示模块(见图7)测得的各点温度值。该模块的作用是通过特定算法判断各点燃烧情况。
(2)在试验规定时间内，如果传感器、处燃烧，则开始计时。
(3)当传感器处、燃烧时，计时停止。根据计时结果可算出燃烧速率。
(4)如果传感器、处燃烧，则开始计时。
(5)当传感器、处燃烧时，计时停止。根据计时结果可算出火焰通过湿润段的时间。
(6)根据燃烧速率及火焰通过湿润段的时间，程序自动对试样划分危险品类别及包装类别。
自动点火模块(见图8)(1)从数据端口coml输出电磁阀及点火控制信号。
(2)由控制模块输出开关信号控制固态继电器启动电磁阀，注入液化气。
(3)由控制模块输出开关信号接通高压点火器，电磁升压线圈产生高压电。
(4)高压电击穿空气产生电火花点燃液化气。
(5)液化气燃烧作为试验火源点燃试样。
数据存储模块
(1)按下在程序主界面下的“数据存储”按钮。
(2)系统软件将调用数据存储模块(见图8)。该模块可将测得的一系列数据存入到计算机中，以后可以方便的调出浏览及打印。
(3)进入到数据存储模块中，首先显示一个窗口用来输入样品编号。
(4)在输入完毕后按“确定”按钮结束输入。
(5)系统将自动为此次检验结果编序。
(6)存入到系统内部的数据库中。数据库中所给的序号是唯一对应的。
(7)首先打开数据库。
(8)将数据库指针移到数据库的末尾。
(9)将最新的检验数据存放到数据库末尾。
(10)关闭数据库返回主界面。
数据浏览模块(1)在软件主界面下按“数据浏览”按钮将调用数据浏览模块。该模块是用来将存储的检验数据调出以供浏览及打印。
(2)程序首先显示数据浏览及报表生成界面。界面上的窗口显示了样品编号的列表。
(3)用户用窗口控制条可以选择不同的样品编号。
(4)在选定了所需要浏览或打印的样品编号之后，按“报表生成”按钮可进行报表生成。
(5)打开所指定样品编号的数据库。
(6)定义所要显示的字段。
(7)调用Microsoft Visual Basic所特有的CrystalReports控件，生成厂家检验结果报表。
(8)显示在屏幕上。
(9)按下显示的报表下端的“print”按钮。
(10)弹出打印机设置窗口。
(11)在对打印机设置完毕以后按“OK”按钮。
(12)打印机自动打印报表。
(13)也可以按显示的报表下端的“close”按钮(14)程序返回数据浏览界面。
退出系统模块(1)在软件主界面下按“退出”按钮。
(2)调用系统退出模块。
(3)关闭所有的数据库及窗口。
(4)清除未保存的数据。
(5)退出程序。通过以上软件，计算机可以完成自动点火、自动测量并判断结果、智能存储、浏览打印等强大功能，从而实现了试验的自动化。该试验仪的最高试验温度可达1000℃，要求系统温度传感器的测量范围大、耐高温、灵敏度高，制作时我们采用了测量范围为0℃-1000℃高温热电偶，很好的满足了要求。加上计算机自动数据采集，使系统更安全可靠。以往的点火装置由人工用点火枪点燃，安全性差，准确性降低。采用高压自动点火，安全可靠。全新的计算机自动数据采集及处理系统是以往设备所无法比拟的，高度的智能化管理使系统大大提高了效率，节省了人力，增加了可靠安全程度，取得了不小的进步。
权利要求1.一种非金属燃烧速率试验仪，其特征为机壳11有平板6，平板一端有带电磁阀3和高压点火器4的燃气嘴4，平板上有一排孔，孔内有，热电偶传感器，机壳内有数据采集控制模块，数据采集控制模块连接机外的计算机。
2.根据权利要求1所述的非金属燃烧速率试验仪，其特征为数据采集控制模块由温度传感器模块16、继电器19，继电器控制模块18、通讯模块17组成；热电偶传感器7、8、9、10连接温度传感器模块，电磁阀连接继电器19，再连接继电器控制模块18，继电器控制模块和温度传感器模块连接通讯模块，通讯模块连接计算机。
专利摘要一种非金属燃烧速率试验仪,其特征为:机壳11有平板6,平板一端有带电磁阀3和高压点火器4的燃气嘴4,平板上有一排孔,孔内有,热电偶传感器,机壳内有数据采集控制模块,数据采集控制模块连接机外的计算机。用计算机控制点燃物质并进行数据采集和处理,数据处理自动化,达到了使测试精度高、速度快、自动化劳动强度低。
文档编号G01N25/22GK2465183SQ0120506
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月22日 优先权日2001年1月22日
发明者王利兵, 李宁涛, 李晶, 赵好力宝 申请人:中华人民共和国天津出入境检验检疫局