一种火花探测探头性能测试装置及方法与流程

本发明涉及设备测试装置领域，尤其是一种火花探测探头性能测试装置及方法，还涉及一种火花探测与熄灭系统性能测试装置。

背景技术：

近年来，由于工业生产过程中微小火花的产生经管道传送至除尘系统进而引发爆炸造成了不可估量的经济损失。为了减少上述问题的发生，火花探测与熄灭系统应用而生。市面上出售的火花探测与熄灭系统性能参差不齐，甚至存在一些劣质的火花探测与熄灭装置。本发明提供了一种可用来检测火花探测与熄灭系统总体响应时间和探头性能测试的装置，通过本发明的装置可以检测整个系统的总体响应时间和探头的灵敏度，探测角度，进而确定被检测的火花探测与熄灭系统是否能够满足工业生产的要求。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种检测方便、准确的火花探测探头性能测试装置及方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种火花探测探头性能测试装置，其包括：依次设置的热源装置、光学组件和夹持装置；热源装置用于产生热辐射，热辐射向夹持装置方向传播；光学组件位于热辐射传播路径中，用于将热辐射形成不同类型的热辐射信号；夹持装置用于夹持待检测的火花探测探头。

优选的，光学组件包括沿热辐射传播方向设置的遮光部和光圈；遮光部包括基体，基体上设置有遮挡热辐射的遮光区和透过热辐射的透光区；光圈包括开状态和关状态，关状态时遮挡热辐射，开状态时透过热辐射，热辐射穿过光圈即成为用于检测火花探测探头性能的热辐射信号。

进一步的，遮光部和光圈之间还包括距离衰减器，距离衰减器用于使热辐射衰减。

进一步的，遮光部包括若干基体，至少两个基体上的透光区形态不同，若干基体交替的设置于热辐射传播路径处。

进一步的，遮光部包括皮带机构，皮带机构包括运转的皮带，皮带上沿皮带运转方向设置若干基体；通过皮带的运转使不同的基体位于热辐射传播路径处。

进一步的，光圈与遮光部通过同步器通讯连接，基体交替过程中光圈处于关状态，基体更换完成时光圈切换至开状态。

优选的，夹持装置转动火花探测探头，使火花探测探头与热辐射传播路径形成0～β之间的任一夹角，β不小于火花探测探头的最大探测角度θ1。

一种火花探测探头性能测试方法，使用前述的火花探测探头性能测试装置测试火花探测探头的性能；通过调节热源装置的温度，检测火花探测探头能检测的最低温度；通过调节光学组件，检测火花探测探头的灵敏度。

优选的，通过调整夹持装置，使火花探测探头与热辐射传播路径形成0～β之间的任一夹角，β不小于火花探测探头的最大探测角度θ1，检测火花探测探头的探测角。

一种用于测试火花探测及熄灭系统性能的装置，火花探测及熄灭系统包括沿风力方向设置的第一探头、喷头和第二探头，包括前述的火花探测探头性能测试装置，还包括风机管道；风机管道上设置有变速风机；风机管道上沿风力方向设置第一探头安装位、喷头安装位和第二探头安装位。

(三)有益效果

本发明提供一种火花探测探头性能测试装置，可以灵活精确的检测火花探测探头的响应时间、灵敏度等性能。适用于不同的火花探测探头，适用于不同工况。

遮光部用于形成不同形态的热辐射信号、光圈用于形成不同时间的热辐射信号。

距离衰减器用于调节热辐射信号，可以在较短的距离内模拟较长距离的衰减，使得设备整体占地面积小。使用、调节灵活。

通过更换的方式，使得不同的基体位于热辐射传播路径处，最终形成不同的热辐射信号。

皮带运转稳定可控，且长度长，便于设置多种不同的透光区；速度可调，。

通过同步器可以使光圈与皮带准确的配合，提高使用效率，简便操作。

通过夹持装置的转动，可以测量火花探测探头的角度。

本发明提供的火花探测探头性能测试方法，操作简便、测量结果全面、精确，适应性好。

本发明提供一种用于测试火花探测及熄灭系统性能的装置，在检测单个探头的各项性能基础上，可以测试火花探测及熄灭系统的整体相应时间，喷头、探头的响应时间、可探测的火花速度等性能。通过对管道尺寸的调整，使得设备整体占地面积较小，同时能适应、模拟更负责的工况，测试结果准确性好。

附图说明

图1为一种火花探测探头性能测试装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为一种皮带的透光区结构示意图；

图4为另一种皮带的透光区结构示意图；

图5为另一种皮带的透光区结构示意图；

图6为另一种皮带的透光区结构示意图；

图7为一种热源装置及遮光部的结构示意图；

图8为一种火花探测与熄灭装置的结构示意图。

【附图标记说明】

1：皮带轮；2：热辐射源；3：皮带；3a：第一透光区；3b：第二透光区；3c：第三透光区；3d：第四透光区；4：距离衰减器；5：光圈；6：待测探头；θ1：最大探测角；θ2：中间探测角；θ3：最小探测角；7：同步器；8：调速风机；9：上位机控制系统；10：第一探头；11：喷头；12：第二探头；13：增压泵；l1：探测区长度；l2：灭火区长度；l3：安全区长度。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1、图2所示，火花探测探头性能测试装置从左至右安放有热辐射源2、光学组件和夹持装置。光学组件包括遮光部、距离衰减器4和光圈5。夹持装置上夹持待测探头6。

本装置可以检测各种类型的火花探测探头，根据待测探头6的类型不同，还可以选用不同的热辐射源2，例如黑体辐射源、电阻丝、气焊枪等。

由于随着传播距离的增加，热辐射会有自然的衰减。距离衰减器4用于衰减热辐射，这样设备整体占地面积小，在较短的距离内使得最终形成的热信号减弱。距离衰减器4可以采用光纤式，如内含衰减器插芯、衰减光纤、衰减器外框、衰减器内框和衰减器制动器。热辐射通过衰减光纤后衰减，具体的衰减系数可以调节。

遮光部设置于热辐射源2与距离衰减器4之间，具体的为皮带机构，包括热辐射源2两侧的皮带轮1和绕行在皮带轮1上并且遮挡在热辐射源2与距离衰减器4之间的皮带3。

参考图7所示，皮带3的材质和宽度可以遮挡热辐射，皮带机构还包括皮带驱动轮，驱动皮带3、皮带轮转动。在皮带3上开设有可以通过热辐射的透光区，随着皮带3的运转，透光区可以位于热辐射源2、光圈5至待测探头6的热辐射传播路径上，也脱离热辐射传播路径。

遮光部与光圈5之间通过同步器通讯连接，皮带运转过程中光圈5处于关状态，当透光区位于热辐射传播路径上时，光圈5处于开状态，热辐射源2产生的热辐射穿过透光区和光圈5成为热辐射信号，热辐射信号到达待测探头6。

参考图8，待测探头6与上位机控制系统9通讯连接，待测探头6将接收到的热辐射信号，根据待测探头6的性能不同，可能转换为不同的电信号传递给上位机控制系统9，进而由上位机控制系统9显示出不同的输出信号。

如图2所示，夹持装置可在热辐射传播路径所在平面内转动，转动中心位于待测探头6的头部，夹持装置夹持待测探头6与热辐射传播路径成不同角度。还可以调节待测探头6与热辐射源2的距离。

图2中，待测探头6与热辐射传播路径平行时是起始位置，也就是最小探测角θ3；最大探测角θ1应为待测探头6的标称最大探测角，而夹持装置的可转动角度要大于图2中所示，至少可以与热辐射传播路径垂直。同时在夹持装置转动角度的区间内，最好为连续转动，这样最终的检测结果更精确，如图2中可以检测中间探测角θ2。

使用本实施例提供的装置的一种火花探测探头性能测试方法，热辐射源2的温度为300～1200℃，皮带驱动轮为皮带3提供1～50m/s的转速。皮带3上沿足够间隔设置透光区。

控制皮带3的转速稳定，调节热辐射源2的温度，检测待测探头6能检测的最低温度。

控制热辐射源2的温度稳定，调节皮带3的速度，检测待测探头6能检测的最大火花速度即待测探头6的灵敏度。

控制热辐射源2的温度和皮带3的速度稳定，调节夹持装置，检测待测探头6的最小探测角θ3和最大探测角θ1。

调节待测探头6与热辐射源2的距离，检测待测探头6在不同距离上能探测到的最低温度和最大火花速度。

实施例2

如实施例1，皮带3为网状或者框式结构，其上可拆卸的连接有基体。连接方式可以为粘接、卡接等。

这样可以不改动皮带3的同时，更换各种不同类型的透光区。基体的材质可以选用耐热材质，在遮光部其他位置可以设置冷却装置、用于冷却皮带3。如皮带轮1处设置冷却装置。

实施例3

如图3至图6所示，透光区的样式根据实际要测量的性能可以选择、调整，如多孔式的第一透光区3a，圆孔形的第二透光区3b，矩形的第三透光区3c，椭圆形的第四透光区3d。

实施例4

如实施例1的火花探测探头性能测试装置，遮光部使用插片式装置遮挡。包括多个插片，每个插片即遮挡热辐射的基体，其上开设有透光区。

也可以通过两个插片组合，二者重叠的透光区部分是新的透光区。

实施例5

如实施例1，遮光部使用转盘装置，转盘平面沿外周设置多个遮挡热辐射的基体，随着转盘的转动切换不同的基体遮挡在热辐射传递路径上。

实施例6

如图8所示，直径0.15m～0.6m，长达至少10m的风机管道一端设置有调速风机8，风机管道内风速可达10m/s～30m/s。沿风力方向设置有第一探头安装位、喷头安装位和第二探头安装位。图8中的火花探测与熄灭系统包括两个喷头，两个喷头沿风力方向距离一定距离，即灭火区长度l2，l2长度可以取1m，第一探头安装位与其较近的喷头安装位之间为探测区，探测区长度l1为8～15m；第二探头安装位与其较近的喷头安装位之间为安全区，安全区长度l3可以取1m。

火花探测与熄灭系统包括沿粉尘输送方向设置的第一探头10，检测时安装在第一探头安装位；多个喷头11，检测时安装在喷头安装位；第二探头12，检测时安装在第二探头安装位。

还包括上位机控制系统9和增压泵13。增压泵13与喷头连通，用于向喷头供应灭火物质。上位机控制系统9与第一探头10、第二探头12和增压泵13通讯连接。

在使用实施例1的火花探测探头性能测试装置测试单个火花探测探头性能之后，如图8的方式测试火花探测与熄灭系统的整体性能：

开启调速风机8，设置不同的风速，每种风速下，在空气入口端投入带有火星的锯末或者其他类型的点状火源，记录投入火星到喷头11喷水之间间隔的时间。进而可以测算出不同风速条件下火花探测与熄灭系统的整体响应时间。

关闭增压泵13，再投入火星，可以检测第二探头12在检测到火花时，是否会触发火花探测及熄灭系统的报警装置和停机。

上实施例仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书不应理解为对本发明的限制。