一种燃气灶点火传火实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种燃气灶点火传火实验装置。

背景技术：

随着社会的进步，城市燃气事业迅速发展，燃气灶作为厨房电器中必不可少的产品，近年来，其性能、品类、外形、功能等方面均有了很大幅度的改善。点火、传火作为燃气灶的基本功能，其性能好坏直接影响到燃气灶使用的核心体验，同时燃气灶维修数据显示燃气灶的点火、传火问题也是主要的燃气灶产品质量问题之一。为了在燃烧器开发阶段就能够更准确的掌握燃气灶点火传火性能，进而确定其点火传火是否满足市场质量验收的要求以及如何改进燃烧器的设计，需要有好的方法来评估燃烧器的点火传火过程。

目前市场上已有的技术对燃气灶点火、传火过程的研究，主要采用对燃气灶整机的人工实验和肉眼判断，不仅主观性误差大，由于点火传火时间一般都是以秒甚至毫秒为单位进行记录的，人工所能观测和记录的东西有限，且不能将过程进行分段定量评估。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能够获取准确且快速的获取燃气灶点火、传火的动态影像数据，进而方便进行燃气灶的点火、传火分析的燃气灶点火传火实验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃气灶点火传火实验装置，其特征在于：包括

高速相机，设置在待测的燃气灶旁，所述高速相机的光路垂直于燃烧器外环稳焰槽所在平面且聚焦于点火针附近，用于拍摄燃气灶的点火、传火的动态视频；

时差传感器，分别设置在点火孔附近以及燃气灶中燃烧器阀体的内环燃气出口处，用于检测燃气自阀体内环燃气出口处到达点火孔处的时间差；

数据处理设备，分别与高速相机、燃气浓度传感器电连接。

为了方便自动触发高速相机启动工作，还包括设置在点火针附近、用于检测点火针火花的触发传感器，所述触发传感器与高速相机连接。

为了方便进行高速相机拍摄调试，还包括能聚焦于燃烧器的点火孔附近的聚光灯。

优选地，所述聚光灯的照射光路与高速相机的光路相垂直。

优选地，所述时差传感器为分别设置在点火孔附近以及燃气灶中燃烧器阀体的内环燃气出口处的燃气浓度传感器。

优选地，还包括有实验台，所述待测燃气灶安装在实验台，所述实验台上还设置有为燃气灶进行供应燃气的供气管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型中的燃气灶点火传火实验装置利用高速相机在极短的时间内得到燃气灶点火、传火过程中完整且清晰的动态影像，并对其进行实时记录，该燃气灶点火传火实验装置适用于不同类型燃气灶燃烧器进行点火、传火动态实验，可供建立燃气灶的科研型研究平台。此外利用燃气灶点火传火实验方法可以从时间上定量分析燃烧器的点火、传火等分段过程的各阶段所占的时间比，从而对燃烧器设计阶段点火、传火过程的优化提供指导。另一方面还可将不同燃烧器的点火、传火做定量化评估，从而比较不同燃气灶间的点火传火差异，为燃气灶点火、传火性能的改善提供支撑。

附图说明

图1为本实用新型实施例中燃气灶点火传火实验装置的立体图。

图2为本实用新型实施例中高速相机拍摄角度示意图。

图3为本实用新型实施例中时差传感器的安装位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图3所示，本实施例中的燃气灶点火传火实验装置，包括实验台、高速相机1、聚光灯6、时差传感器3、触发传感器5、数据处理设备4。高速相机1、时差传感器3分别与数据处理设备4电连接，触发传感器5与高速相机1电连接。

待实验的燃气灶2放置在实验台的设定工位上进行实验，该燃气灶2有燃烧器，本实施例中的燃烧器为现有燃气灶2中的燃烧器，燃烧器具有点火针、内火盖以及外火盖，内火盖上通常设置有点火孔，点火针则位于靠近点火孔的位置上，燃烧器用于实现燃气灶2的点火、传火工作。实验台上还设置有能够与燃气源相连接的供气管，通过供气管为燃气灶21进行供气，进而方便进行实验。当然，燃气管上设置有各种需要的阀体以及流量计、温度计、压力计、压力表等。

高速相机1设置在待测的燃气灶2旁，高速相机1可以通过支架安装在实验台上，也可以通过支架支撑在地面上。使用时，调整高速相机1的高度、角度，使得高速相机 1镜头的光路能够垂直于燃烧器外环稳焰槽所在平面且聚焦于点火针附近，进而实现燃气灶2的点火、传火动态视频、影像的拍摄。聚光灯6也可以通过一个支架放置在实验台上，聚光灯6的照射光路与高速相机1的光路相垂直。该聚光灯6聚焦于燃烧器的点火孔附近，进而方便高速相机1在开始拍摄前，能够利用聚光灯6的光线进行有效的调试，保证高速相机最后调节的位置能够准确的获取点火孔附件的画面。

触发传感器5设置在点火针附近，用于检测点火针火花，该触发传感器5可以采用现有技术中能够检测点火针上火花的各种传感器，如光传感器。当触发传感器5检测到点火针上的第一朵火花时，将信号传送至高速相机1的控制器中，进而控制启动高速相机1开始进行拍摄。

时差传感器3分别设置在点火孔附近以及燃气灶2中燃烧器阀体的内环燃气出口处，用于检测燃气自阀体内环燃气出口处到达点火孔处的时间差，即可获取开始点火与出现火花之间的时间差，以方便供后期计算需要。本实施例中的时差传感器3采用燃气浓度传感器，数据处理设备4根据燃气浓度传感器检测到的燃气浓度从0变大的信号，进行时间点记录，进而获取差数据。

本实施例中的数据处理设备4采用计算机，数据处理设备4与高速相机1利用数据线进行通信连接，数据处理单元能够接收高速相机1传送的数据并对接收的数据进行计算处理，进而实现燃气灶点火传火的分析工作。

该燃气灶点火传火实验装置适用于不同型号的燃气灶2燃烧器点火传火过程的观测和记录。首先，打开需要进行点火传火动态过程实验的待测燃气灶2的面板，将燃气浓度传感器置于阀体内环燃气出口处，并将该燃气浓度传感器与已经打开相关控制软件的数据处理设备4相连，完成后重新将燃气灶2安装好，做好安装后的基本检测工作。在实验台上连接好待测燃气灶2，试火正常后用关闭气源的方式关火，即待测燃气灶2的旋钮依然处于90°位置上但火已经熄灭。将触发传感器5和另一个燃气浓度传感器分别置于燃烧器内环点火孔附近，将另一个燃气浓度传感器分别与数据处理设备4连接，将触发传感器5与高速相机1电连接。聚光灯6连接电源并打开，调节聚光灯6高度和角度，使其照射方向也聚于点火孔处。将高速相机1置于三脚架上，并调节三脚架的高度、位置和角度，使高速相机1镜头正对着燃烧器且光路垂直于燃烧器外环稳焰槽所在平面，同时调节高速相机1的镜头，使高速相机1镜头聚焦于点火针附近，也即点火孔附近，并通过数据线将高速相机1与数据处理设备4相连，实现数据的实时传递。调试完后关闭聚光灯6。到此，实验前的准备工作完成。打开燃气气源，确保待测燃气灶2在试火后已经处于冷态点火工况，按下待测燃气灶2已经置于90°位置的旋钮进行打火，测试开始。触发传感器5从检测到点火针产生的第一朵火花开始触发高速相机1进行拍摄，并实时把数据和影像传递给数据处理设备4。测试结束后，可从数据处理设备4获得实时记录的点火传火数据和影像。

具体的燃气灶点火传火实验方法，包括以下步骤：

利用高速相机1拍摄燃气灶2的点火、传火视频；

自视频中抓取处出现火花、内环点火、内环火焰稳定、开始传火、传火稳定、外环点火、外环火焰稳定情况下的图像；

抓取点火针上出现可见火花图像作为出现火花的图像，抓取火花首次出现在内环上的图像作为内环点火图像，抓取火焰开始变为界限分明的火焰图像作为内环火焰稳图像，抓取火焰从点火孔处开始向传火槽传递的图像作为开始传火图像，抓取外环开始点火前且火焰完全穿过传火槽的图片作为传火稳定图像，抓取稳定传火后外环开始点火的图像作为外环点火图像，抓取外环全部点火且火焰边界分明的火焰图像作为外环火焰稳定图像。

根据抓取的图像计算获取点火针打火次数、自内环开始点火至内环火焰稳定的内环火焰稳定时间、火焰从点火孔处开始向传火槽传递的时刻到火焰完全穿过穿火槽的传火时间、从外环开始点火到外环点火稳定的外环火焰稳定时间；计算内环火焰稳定时间时，需要将时差传感器3检测信号对应的时间差数据进行综合计算。

根据计算获取的数据进行点火、传火性能分析。

本实用新型中的燃气灶点火传火实验装置利用高速相机1在极短的时间内得到燃气灶2点火、传火过程中完整清晰且可人为选择1-1000000倍放慢速度的动态影像，并对其进行实时记录，该燃气灶点火传火实验装置适用于不同类型燃气灶2燃烧器进行点火、传火动态实验，可供建立燃气灶2的科研型研究平台。此外利用燃气灶点火传火实验方法可以从时间上定量分析燃烧器的点火、传火等分段过程的各阶段所占的时间比，从而对燃烧器设计阶段点火、传火过程的优化提供指导。另一方面还可将不同燃烧器的点火、传火做定量化评估，从而比较不同燃气灶2间的点火传火差异，为燃气灶2点火、传火性能的改善提供支撑。