一种用于纯氧环境静电放电引燃性试验的快卸式高压装置的制作方法

本实用新型属于静电技术领域，涉及一种静电试验装置，具体的说是一种用于纯氧环境静电放电引燃性试验的快卸式高压装置。

背景技术：

目前静电起电和放电过程在人们的正常工作和生活中常常发生，严重时会产生破坏性后果，特别是在高压纯氧环境下，相关材料的静电起火特性会发生很大变化，可能会发生灾难性后果。

纯氧压力环境中，进行静电放电引燃性试验，目的是评价材料在纯氧环境下使用的静电安全性。但该类工作在国内鲜有文献报道，主要是由于高压纯氧环境下相关材料静电引燃试验装置的局限性，目前的静电放电引燃试验都是在较低气压范围进行的，且试验装置的安全性、操作性和可视性等普遍较差，因此需要一种新型的静电放电引燃试验装置来解决现有技术存在的上述问题。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供了一种用于纯氧环境静电放电引燃性试验的快卸式高压装置，以期能实现高氧压环境下的静电放电引燃试验，并能通过监测设备实时观测实验现象，从而达到结构小巧，安装灵活，便于操作，密封性能好、便于观察的目的，并保证安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型一种用于纯氧环境静电放电引燃性试验的快卸式高压装置的结构特点在于：设置一个由瓶体和高压腔体组成的引燃试验容器；

所述瓶体是由第一瓶身和第二瓶身组成的双拼结构；所述第一瓶身和第二瓶身分别连接在所述高压腔体的两端并形成密闭结构；

在所述第一瓶身和第二瓶身的瓶口处分别设置有瓶阀接头；在任意一个瓶口的瓶阀接头上设置有锥形的第一观察孔；在另一个瓶口的瓶阀接头上分别设置有气压表、安全阀、进气口和出气口；

在所述第一瓶身和第二瓶身的外侧分别设置有法兰，并通过螺杆贯穿连接，在所述螺杆的外侧两端通过螺母和垫片进行紧固，从而形成所述瓶体与高压腔体的密封固接结构；

所述高压腔体为圆筒形结构，在所述高压腔体的一侧分别设置有锥形的第二观察孔和高压电极引入端；在所述高压电极引入端和第二观察孔正下方设有曲面结构的铜垫；

在所述高压腔体的另一侧设置有接地电极；所述接地电极为焊接在所述高压腔体壁上的铜棒，在所述接地电极上设置有载物平台；

所述高压电极引入端包括：锥形的绝缘保护套和贯穿所述绝缘保护套的放电电极；所述放电电极为螺纹棒状结构，且所述放电电极的末端与外部的高压充放电电路相连接，所述高压电极引入端的放电尖端穿过所述铜垫并朝向所述载物平台。

本实用新型所述的快卸式高压装置的特点也在于：

在所述高压腔体的两端开设有密封槽，且在所述密封槽内设有密封圈，所述第一瓶身和第二瓶身通过所述密封槽和密封槽与所述高压腔体相连接。

在设有第一观察孔的瓶口外侧套有加强箍，并通过螺栓形成紧固结构。

所述第一观察孔外接有监控观测设备，所述第二观察孔外接有光源。

所述高压充放电电路为电容式充放电电路，包括：静电发生器、储能电容、放电电阻、高压开关和限流电阻；

所述静电发生器的正极通过所述限流电阻与所述高压开关的一端相连；所述高压开关的另一端与放电电阻相连；所述高压开关的接地端通过所述储能电容接地，所述静电发生器的负极直接接地。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型的试验装置可实现高达6MPa的内部气体压力环境，采用可调节的放电间隙，可控的氧气气压环境的调节，可控放电模型的调节，能够得到高压氧环境下产生引燃试验件的最小放电能量，提供了更完善的试验参数，对试验件在高压氧环境下静电引燃特性的研究具有重要意义。

2.本实用新型的放电电极和供光源的观察孔下方设置铜垫，有效防止了因燃烧产生的高温溅物飞溅到观察孔上，保证了试验的安全性。

3.本实用新型的观察孔，高压电极引入端的绝缘保护套均为锥面结构，保证了气密性的同时，提高了安全性。

4.本实用新型试验装置结构小巧，工艺灵活性强，瓶体与高压腔体采用双拼密封结构，密封性能好，操作方便。

附图说明

图1本实用新型试验装置的结构示意图；

图2本实用新型试验装置结构侧视图；

图3本实用新型试验高压充放电电路原理图

图中标号，1-瓶体，2-第一瓶身，3-第二瓶身，4-高压腔体，5-瓶阀接头，6-压力表，7-安全阀，8-进气口、9-出气口、10-第一观察孔，11-第二观察孔，12-加强箍，13-高压电极引入端，14-绝缘保护套，15-放电电极，16-接地电极，17-铜垫，18-载物平台，19-法兰，20-螺杆，21-螺母，22-螺栓，23-垫片，24-密封槽，25-试验件。

具体实施方式

本实施例中，一种用于纯氧环境静电放电引燃性试验的快卸式高压装置，如图1所示，是设置一个由不锈钢材质的瓶体1和高压腔体4组成的引燃试验容器；该引燃试验容器承压可达6MPa气压；

如图1所示，瓶体1是由第一瓶身2和第二瓶身3组成的双拼结构；第一瓶身2和第二瓶身3分别连接在高压腔体4的两端并形成密闭结构；具体实施中，高压腔体壁厚大于瓶体1壁厚，在高压腔体4的两端开设有密封槽24，该密封槽24是与第一瓶身2、第二瓶身3内、外径相匹配的圆形凹槽，且在密封槽24内设有O型密封圈，第一瓶身2和第二瓶身3通过密封槽24和密封槽24与高压腔体4相连接。

在第一瓶身2和第二瓶身3的瓶口处分别设置有瓶阀接头5；为保证本引燃试验装置的气密性和试验过程的安全性，在任意一个瓶口的瓶阀接头5上设置有锥形有机玻璃材质的第一观察孔10，该第一观察孔10外接有监控观测设备，用于计算机实时监测测并记录试验现象。具体实施中，如图2所示，在设有第一观察孔10的瓶口外侧套有加强箍12，并通过螺栓22形成紧固结构。

在另一个瓶口的瓶阀接头5上分别设置有气压表6、安全阀7、进气口8和出气口9；当引燃试验容器内的压力达到6Mpa时，安全阀7实现泄压动作。

在瓶体1外设有用于固定瓶身的框架，该框架是在第一瓶身2和第二瓶身3的外侧分别设置有法兰19，并通过螺杆20贯穿连接两法兰对应的法兰孔，在螺杆20的外侧两端通过螺母21和垫片23进行紧固，从而形成瓶体1与高压腔体4的密封固接结构；

高压腔体4为圆筒形结构，在高压腔体4的一侧分别设置有锥形有机玻璃材质的第二观察孔11和高压电极引入端13；具体实施中，高压电极引入端13通过高压腔体4的贯穿孔穿入，通过向贯穿孔注胶将高压电极引入端13粘紧固定并保证良好的气密性。第二观察孔11外接有光源，给引燃容器内部的提供光亮，便于观察；在高压电极引入端13和第二观察孔11正下方设有曲面结构的铜垫17；铜垫17为与高压腔体内壁一致的曲面结构，有效防止了因燃烧产生的溅物飞溅到第二观察孔11上，保证了试验的安全性。

在高压腔体4的另一侧设置有接地电极16；接地电极16为焊接在高压腔体壁上的铜棒，与外部的高压充放电电路的接地端相连接，在接地电极16上设置有材质为铜的载物平台18；

高压电极引入端13包括：锥形的绝缘保护套14和贯穿绝缘保护套14的放电电极15；其中，绝缘保护套14与高压腔体壁匹配完全；放电电极15为螺纹棒状结构，且放电电极15的末端露出高压腔体4外侧并与外部的高压充放电电路的高压端相连接，高压电极引入端13的圆锥形放电尖端伸入高压腔体4的内侧并穿过铜垫17并朝向载物平台18；

如图3所示，该高压充放电电路为电容式充放电电路，包括：静电发生器、储能电容、高压开关、限流电阻，放电电阻，并通过充放电电容、放电电阻对材料放电引燃。

静电发生器的正极通过限流电阻与高压开关的一端相连；高压开关的另一端与放电电阻相连；高压开关的接地端通过储能电容接地，静电发生器的负极直接接地。放电电极与接地电极16之间的放电距离，可通过上下移动接地电极16来调整。本实施例中，高压充放电电路可通过储能电容和放电电压的调节，构建不同静电放电模型。