一种燃料爆炸性能测定系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃料爆炸性能测定系统，包括计算机、主控制系统(1)及与所述主控制系统(1)相连接的高压空气供应装置、粉尘进样仓(15)、爆炸仓(2)、点火装置(4)和抽真空装置(5)；所述爆炸仓(2)内壁上固定有信息采集装置(3)；所述爆炸仓(2)顶部可拆卸地装有点火电极，所述点火电极上部与所述点火装置(4)相连接；所述粉尘进样仓(15)与所述主控制系统(1)相连接，所述粉尘进样仓(15)与所述爆炸仓(2)相连通；所述爆炸仓(2)与所述抽真空装置(5)相连通；所述计算机与所述信息采集装置(3)相连接。本实用新型所述燃料爆炸性能测定系统可实时测定多种数据指标系统地表征燃料的爆炸性能。
【专利说明】一种燃料爆炸性能测定系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种爆炸性能测定系统，具体涉及一种燃料爆炸性能测定系统。
【背景技术】
[0002]在现实生活中，燃料的爆炸给人类造成了巨大的人身伤害和经济损失，在新型安全燃料研制过程中，如何评价安全燃料的爆炸性能成为首先要解决的问题，而国内外目前尚未见到能满足此要求的相关专利和报道。专利CN 01211807.9 “高温可燃蒸气爆炸性测试装置”用来测量可燃蒸气的爆炸极限、着火温度等参数，但饱和蒸气并不能模拟真实情况下油箱爆裂后油品抛洒形成的气溶胶状态。在“气体爆炸极限与阻火演示测试装置”(CN89217624.5)、“混合气体爆炸实验器”(CN99220204.3)、“可燃性气体爆炸实验仪”(CN200520052228.1)、“多功能气体爆炸实验装置”(CN200620071907.8)和“可燃性气体、粉尘爆炸、传播及抑爆特性测试装置” (CN200920033498.6)等专利中所述方法的测量对象是小分子可燃气体，其爆炸性能与粒径大小为微米级的液体燃料液滴爆炸性能有很大不同。另外，按照国际材料试验协会标准ASTME 1226 “可燃粉尘用压力和压力提高率的标准试验方法”，英国皇家标准学会标准BS 6713第I部分“空气中易燃粉尘爆炸指数的测定方法”和国际标准化组织ISO 6184-1第I部分“空气中可燃粉尘爆炸指数测试方法”中20升爆炸球一般用来测量可燃性粉尘的爆炸指数，国内外未见用其测量可燃性气体或液体燃料气溶胶爆炸性能的报道。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以将气体以任意比例混合，实时测定多种参数来系统地表征燃料爆炸性能的燃料爆炸性能测定系统。
[0004]一种燃料爆炸性能测定系统，包括计算机、主控制系统及与所述主控制系统相连接的高压空气供应装置、粉尘进样仓、爆炸仓、点火装置和抽真空装置；所述爆炸仓内壁上固定有信息采集装置；所述爆炸仓顶部可拆卸地装有点火电极，所述点火电极上部与所述点火装置相连接；所述粉尘进样仓通过粉尘进样用高压干燥空气管道与所述主控制系统相连接，所述粉尘进样仓通过管道与所述爆炸仓相连通；所述爆炸仓与所述抽真空装置相连通；所述计算机与所述信息采集装置相连接。
[0005]本实用新型所述燃料爆炸性能测定系统，其中，所述燃料爆炸性能测定系统还包括恒温装置，所述爆炸仓外部设有爆炸仓恒温水浴夹套，所述恒温装置通过爆炸仓恒温水浴夹套进水管和爆炸仓恒温水浴夹套出水管与所述爆炸仓恒温水浴夹套相连通；所述点火电极包括一个正电极和一个负电极，所述点火电极上部与点火装置的正负极相连接，所述点火电极的正负极在所述爆炸仓内部的一端均为螺纹结构，所述点火电极正负电极的螺纹结构用导线相连接；所述点火装置为化学点火装置或电点火装置；所述信息采集装置与计算机相连接的方式为无线连接或有线连接。
[0006]本实用新型所述燃料爆炸性能测定系统，其中，所述爆炸仓壁上设有可视窗，泄压处装有爆破片，爆破片可以实现安全泄压；所述爆炸仓为球形，体积为20L。
[0007]本实用新型所述燃料爆炸性能测定系统，其中，所述燃料爆炸性能测定系统包括微机控制可变粒径雾化系统；所述微机控制可变粒径雾化系统上设有燃料气体进口，所述微机控制可变粒径雾化系统通过气体进样管道与爆炸仓相连通，所述微机控制可变粒径雾化系统通过气体进样用高压干燥空气管道与所述主控制系统相连接，所述信息采集装置为高速信息采集装置。
[0008]本实用新型所述燃料爆炸性能测定系统，其中，所述燃料爆炸性能测定系统还包括液体燃料供应装置，所述液体燃料进样装置通过管道与所述微机控制可变粒径雾化系统底部相连通；所述液体燃料供应装置外部设有液体燃料恒温水浴夹套，所述液体燃料恒温水浴夹套通过液体燃料恒温水浴夹套进水管道和液体燃料恒温水浴夹套出水管道与所述恒温装置相连通。
[0009]本实用新型所述信息采集装置为高速信息采集装置，其采集速度大于1000次/秒。
[0010]本实用新型燃料爆炸性能测定系统，其中，燃料爆炸性能测定系统包括微机控制可变粒径雾化系统；微机控制可变粒径雾化系统上设有燃料气体进口，微机控制可变粒径雾化系统通过气体进样管道与爆炸仓相连通，微机控制可变粒径雾化系统通过气体进样用高压干燥空气管道与主控制系统相连接。
[0011]本实用新型燃料爆炸性能测定系统，其中，燃料爆炸性能测定系统还包括液体燃料供应装置，液体燃料进样装置通过管道与微机控制可变粒径雾化系统底部相连通；液体燃料供应装置外部设有液体燃料恒温水浴夹套，液体燃料恒温水浴夹套通过液体燃料恒温水浴夹套进水管道和液体燃料恒温水浴夹套出水管道与恒温装置相连通。
[0012]本实用新型燃料爆炸性能测定系统与现有技术的不同之处在于:
[0013]本实用新型燃料爆炸性能测定系统预装了气体进样装置、液体进样装置和粉末进样装置三套进样装置，可以兼顾不同试样的理化情况自由选择，以获取更好的爆炸数据；可以通过调整点火装置来灵活的调整点火条件；可变粒径物化系统可以模拟燃料在不同情况下的喷雾燃烧情况。
[0014]本实用新型燃料爆炸性能测定系统整个系统采用一体化设计，采用主控制系统进行全自动控制，设置好试验参数后，整个抽真空，进样，点火，数据采集及处理过程均可自动完成，可以显著的缩短试验周期。
[0015]本实用新型燃料爆炸性能测定系统的数据采集采用高精度压力传感器与温度传感器，自动恒温系统包覆了进样仓与爆炸仓，可以保证试验条件的一致性；且装置采用计算机控制，整个试验过程可自动完成，无需人员干涉，从根源上避免了人为干扰，使试验更具可重复性；还可以有效的避免人为操作失误带来的危险，同时远距离数据传输系统可以保证试验过程中人员与设备隔离，保障了人员安全。
[0016]本实用新型燃料爆炸性能测定系统可以将燃料蒸气、水蒸汽和空气可以完成任意比例混合体系的生成和自动配比，突破了传统的液体燃料饱和蒸气压的限制，计算机自动控制的混合气体自动配比过程，保障了速率和精度。
[0017]本实用新型燃料爆炸性能测定系统信息采集装置采用的同步高速采集装置，可实时监控爆炸过程变化数据。
[0018]本实用新型燃料爆炸性能测定系统可以测定多种数据指标，绘制温度、压力变化曲线，以及温度压力上升速率曲线，系统地表征液体燃料的爆炸性能。
[0019]下面结合附图对本实用新型一种燃料爆炸性能测定系统及燃料爆炸性能的测定方法作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型燃料爆炸性能测定系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，本实用新型一种燃料爆炸性能测定系统，包括计算机、主控制系统I及与主控制系统I相连接的高压空气供应装置、粉尘进样仓15、爆炸仓2、点火装置4和抽真空装置5 ;爆炸仓2内壁上固定有信息采集装置3 ;爆炸仓2顶部可拆卸地装有点火电极，点火电极上部与点火装置4相连接；粉尘进样仓15通过粉尘进样用高压干燥空气管道14与主控制系统I相连接，粉尘进样仓15通过管道与爆炸仓2相连通；爆炸仓2与抽真空装置5相连通；计算机与信息采集装置3相连接。
[0023]以上方案已经可以完成燃料爆炸性能的测定，下面在此基础上给出优选方案:
[0024]如图1所示，燃料爆炸性能测定系统还包括恒温装置6，爆炸仓2外部设有爆炸仓恒温水浴夹套，恒温装置6通过爆炸仓恒温水浴夹套进水管8和爆炸仓恒温水浴夹套出水管9与爆炸仓恒温水浴夹套相连通；点火电极包括一个正电极和一个负电极，点火电极上部与点火装置4的正负极相连接，点火电极的正负极在爆炸仓2内部的一端均为螺纹结构，点火电极正负电极的螺纹结构用导线相连接；点火装置4为化学点火装置或电点火装置；信息采集装置3与计算机相连接的方式为无线连接或有线连接。
[0025]本实用新型燃料爆炸性能测定系统中，爆炸仓壁2上设有可视窗，爆炸仓2为球形，体积为20L ;燃料爆炸性能测定系统包括微机控制可变粒径雾化系统11 ;微机控制可变粒径雾化系统11上设有燃料气体进口 12，微机控制可变粒径雾化系统11通过气体进样管道13与爆炸仓2相连通，微机控制可变粒径雾化系统11通过气体进样用高压干燥空气管道7与主控制系统I相连接，信息采集装置3为高速信息采集装置；燃料爆炸性能测定系统还包括液体燃料供应装置10，液体燃料进样装置10通过管道与微机控制可变粒径雾化系统11底部相连通；液体燃料供应装置10外部设有液体燃料恒温水浴夹套，液体燃料恒温水浴夹套通过液体燃料恒温水浴夹套进水管道和液体燃料恒温水浴夹套出水管道与恒温装置6相连通。
[0026]一种采用本实用新型燃料爆炸性能测定系统进行燃料爆炸性能测定的方法，包括如下步骤:
[0027]A、清洗爆炸仓2内壁和点火电极；将爆炸仓2密封固定好，插入点火电极；开启恒温装置6，使爆炸仓2和液体燃料供应装置10在60°C条件下恒温，打开液体燃料供应装置10，将50ml轻柴油注入微机控制可变粒径雾化系统11，密封盖好；主控制系统I通过气体进样用高压干燥空气管道7向微机控制可变粒径雾化系统11输入恒定压力的空气，恒定压力大于微机控制可变粒径雾化系统11内部压力；运行液体燃料爆炸性能测试系统，设置主控制系统参数，主控制系统参数设置如下:微机控制可变粒径雾化系统11内部压力为1.717Mpa，爆炸仓2内部真空度为90，点火延迟时间为50ms，点火持续时间为100ms，温度和压力采集开始时间为0ms，即喷射开始瞬间采集，采集持续时间为3000ms，采集时间间隔为Ims ；
[0028]B、测定:通过主控制系统I控制实验，开启抽真空装置5将爆炸仓2抽真空，打开气体进样管道13 ;微机控制可变粒径雾化系统11内的高压空气携带液体燃料进入爆炸仓2 ;进样300ms后启动化学点火装置4 ;通过信息采集装置3采集爆炸仓2内压力数据、引爆后爆炸产物温度，同时将温度、压力数据传输到计算机上进行数据处理后得到该燃料爆炸最大压力为0.6423Mpa，爆炸产物最高温度为150.67°C，最高压力上升速率为120Mpa/s ；
[0029]本实施例采用正十二烷为标准物质与轻柴油在相同条件下进行试验，得到标准物质爆炸最大压力为0.5378Mpa，爆炸产物最高温度为147.55°C，最高压力上升速率为109Mpa/s，由此说明轻柴油的爆炸性能好于正十二烷。
[0030]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种燃料爆炸性能测定系统，其特征在于，包括计算机、主控制系统(I)及与所述主控制系统⑴相连接的高压空气供应装置、粉尘进样仓(15)、爆炸仓(2)、点火装置(4)和抽真空装置(5);所述爆炸仓(2)内壁上固定有信息采集装置(3);所述爆炸仓(2)顶部可拆卸地装有点火电极，所述点火电极上部与所述点火装置(4)相连接；所述粉尘进样仓(15)通过粉尘进样用高压干燥空气管道(14)与所述主控制系统(I)相连接，所述粉尘进样仓(15)通过管道与所述爆炸仓(2)相连通；所述爆炸仓(2)与所述抽真空装置(5)相连通；所述计算机与所述信息采集装置(3)相连接。
2.根据权利要求1所述燃料爆炸性能测定系统，其特征在于，所述燃料爆炸性能测定系统还包括恒温装置￠)，所述爆炸仓(2)外部设有爆炸仓恒温水浴夹套，所述恒温装置(6)通过爆炸仓恒温水浴夹套进水管(8)和爆炸仓恒温水浴夹套出水管(9)与所述爆炸仓恒温水浴夹套相连通；所述点火电极包括一个正电极和一个负电极，所述点火电极上部与点火装置(4)的正负极相连接，所述点火电极的正负极在所述爆炸仓(2)内部的一端均为螺纹结构，所述点火电极正负电极的螺纹结构用导线相连接；所述点火装置(4)为化学点火装置或电点火装置；所述信息采集装置(3)与计算机相连接的方式为无线连接或有线连接。
3.根据权利要求2所述燃料爆炸性能测定系统，其特征在于，所述爆炸仓壁(2)上设有可视窗，所述爆炸仓(2)为球形，体积为20L。
4.根据权利要求3所述燃料爆炸性能测定系统，其特征在于，所述燃料爆炸性能测定系统包括微机控制可变粒径雾化系统(11);所述微机控制可变粒径雾化系统(11)上设有燃料气体进口(12)，所述微机控制可变粒径雾化系统(11)通过气体进样管道(13)与爆炸仓(2)相连通，所述微机控制可变粒径雾化系统(11)通过气体进样用高压干燥空气管道(7)与所述主控制系统(I)相连接，所述信息采集装置(3)为高速信息采集装置。
5.根据权利要求4所述燃料爆炸性能测定系统，其特征在于，所述燃料爆炸性能测定系统还包括液体燃料供应装置(10)，所述液体燃料进样装置(10)通过管道与所述微机控制可变粒径雾化系统(11)底部相连通；所述液体燃料供应装置(10)外部设有液体燃料恒温水浴夹套，所述液体燃料恒温水浴夹套通过液体燃料恒温水浴夹套进水管道和液体燃料恒温水浴夹套出水管道与所述恒温装置(6)相连通。
【文档编号】G01N33/22GK204255940SQ201420606627
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】鲁长波, 安高军, 熊春华, 周友杰, 王旭东, 任连岭, 王浩喆, 雷正 申请人:中国人民解放军总后勤部油料研究所