一种大型气体爆炸试验测试平台的制作方法

1.本实用新型涉及气体爆炸试验技术领域，尤其涉及一种大型气体爆炸试验测试平台。


背景技术：

2.随着家用燃气使用的普及，出现燃气泄漏导致意外爆炸或者利用燃气泄漏制造犯罪的案事件时有发生。由于燃气爆炸过程短暂且极不稳定，短时间内会产生瞬间高温和瞬时超压，形成强大的破坏力并可能导致火灾发生，其爆炸过程和影响因素非常复杂。通过仿真计算虽然能模拟气体爆炸的过程，对于研究气体爆炸的规律有一定的帮助，但实际爆炸试验研究是发现规律并验证仿真计算理论正确性的重要手段。
3.目前，实际爆炸试验均是在圆柱形模型、长条形管道和小体积爆炸箱体等小型空间内进行爆炸机理、爆燃传播过程、爆炸压力等工况因素的试验研究，但小型空间试验，存在不能全面客观反映民居大型气体爆炸场景的情况，无法获得准确爆炸数据的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种大型气体爆炸试验测试平台，通过房屋主体、影像记录系统、供气系统和传感器监测系统，模拟爆炸并记录爆炸数据，解决了小型空间试验不能全面客观反映民居大型气体爆炸场景的情况，无法获得准确爆炸数据的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：
6.一种大型气体爆炸试验测试平台，包括：
7.房屋主体，具有容纳燃气的空腔，所述房屋主体至少一个侧面设置有观察窗，其顶部设置有至少一个泄爆口；
8.影像记录系统，位于房屋主体外部，架设在所述观察窗的前方，用于记录燃气爆炸的过程；
9.供气系统，位于房屋主体外部，通过管道与房屋主体内部连通，用于向房屋主体内提供燃气；
10.传感器监测系统，布设在所述房屋主体内不同位置，用于检测所述房屋主体内燃气的数据。
11.优选地，所述房屋主体包括至少一个房间，其外形呈“l”型或矩形。
12.优选地，所述房屋主体为槽钢横梁与钢板、立柱、角件搭成的框架结构。
13.优选地，所述房屋主体侧面设置有快拆的进出门和窗户。
14.优选地，所述供气系统的管道上设置有气体流量监测仪，用于检测管道中气体的流量、压力和流速。
15.优选地，所述供气系统的管道上设置有阀门。
16.优选地，其特征在于，所述传感器监测系统包括气体浓度传感器、温度传感器和压
力传感器，设置在所述房屋主体内不同位置。
17.优选地，所述传感器监测系统通过数据线与外部数据处理模块连接。
18.本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
19.本实用新型提供的大型气体爆炸试验测试平台，通过房屋主体、影像记录系统、供气系统和传感器监测系统，模拟爆炸并记录爆炸数据，全面客观反映民居大型气体爆炸场景的情况，并获得准确爆炸数据；房屋主体由槽钢横梁与钢板、立柱、角件搭成的框架结构，有较强的抗爆性能；观察窗、泄爆口、进出门、窗户损坏后可以快速修复，满足多次气体爆炸试验，节约试验成本；观察窗使用透明板，透明板可根据测试需求改变种类和厚度，在保证合理约束强度的情况下提供了便利的观测条件。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
21.图1是本实用新型一实施例提供的大型气体爆炸试验测试平台的结构示意图；
22.图2是本实用新型该实施例的房屋主体结构示意图；
23.图3是本实用新型该实施例的传感器监测系统安装示意图。
24.附图中各标记表示如下：
25.1为房屋主体，2为影像记录系统，3为供气系统，4为传感器监测系统，401为气体浓度传感器，402为温度传感器，403为压力传感器，5为观察窗，6为泄爆口，7为进出门，8为窗户，9为传感器接收器，10为计算机。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.本实用新型提供的大型气体爆炸试验测试平台，通过房屋主体、影像记录系统、供气系统和传感器监测系统，模拟爆炸并记录爆炸数据，全面客观反映民居大型气体爆炸场景的情况，并获得准确爆炸数据。
30.下面，结合附图对本实用新型实施例提供的新型进行详细的说明。
31.参照图1，本实施例提供的大型气体爆炸试验测试平台，包括房屋主体1、影像记录系统2、供气系统3和传感器监测系统4：
32.参照图2，房屋主体1整体外形呈“l”型或矩形，其具有容纳燃气的空腔，包括至少一个房间，每个房间的尺寸范围为：长2～10m，宽2～5m，高2～3.2m；本实施中具体地，房屋主体1体外形呈“l”型，包括房间一和房间二，房间一模拟客厅及厨房区域，尺寸为长8米、宽3米、高2.6米；房间二模拟卧室，尺寸为长5米、宽3米、高2.6米。房屋主体1为槽钢横梁与钢板、立柱、角件搭成的框架结构，房屋主体1的顶板为5mm厚波纹钢板和十字加强筋框架焊接而成，地板为5mm厚平钢板和十字加强筋框架焊接而成，侧面墙面由5mm厚波纹钢板和内外两层十字加强筋框架焊接而成，具有较强的抗爆性能。
33.房屋主体1至少一个侧面设置有观察窗5，观察窗5上嵌入安装有透明板，观察窗5可分别镶嵌四到十六块透明板，透明板可根据测试需求改变种类和厚度，在保证合理约束强度的情况下提供了便利的观测条件。本实施中具体地，房屋主体1内侧两面墙设置成大面积观测窗，观察窗5为栅格框架结构，其上安装有八块10mm厚度的透明板，透明板可以pc耐力板、钢化玻璃，通过观察窗5能够更好的观测燃气的爆炸情况。
34.房屋主体1的顶部设置有至少一个泄爆口6，泄爆口6与房屋主体1的连接均采用快拆结构，泄爆口6安装有泄爆材料，泄爆材料可以为玻璃、pc耐力板、钢化玻璃或塑料薄膜；具体地，房间一的顶部开设有一个泄爆口6，房间二的顶部开设有两个泄爆口6，泄爆口6降低了房屋主体1经受燃气爆炸后变形的风险。
35.房屋主体1上除了开设观察窗5的其他任一侧面开设有进出门7和窗户8，进出门7、窗户8与房屋主体1的连接均采用快拆结构，进出门7和窗户8均嵌设安装有透明板，透明板可以pc耐力板、钢化玻璃；具体地，进出门7和窗户8均使用钢板搭建门窗框架，框架上留有安装孔，通过螺栓固定透明pc耐力板；在燃气爆炸后，进出门7和窗户8可以快速的完成修缮，节约试验成本。
36.该实施例中，泄爆口6处的泄爆材料，进出门7和窗户8安装的透明板，均可根据测试需求改变种类和厚度，从而调节相应的强度，便于多次试验和多种工况之间进行对比。
37.该实施例中，房屋主体1内还可以放置民居内常见的家居用品，例如冰箱、燃气灶、沙发、床、桌、木椅、塑料凳等，还可放置穿着衣物的假人体模特，更加真实地模拟民居内气体爆炸的作用过程。
38.参照图1，影像记录系统2可以为高速摄影观测记录系统，具体地，可以为高速摄像机；影像记录系统2位于房屋主体1外部，架设在观察窗的前方约150米处的观察点，图1中影像记录系统2两侧虚线为影像记录系统2的观察视野范围，观察视野范围能覆观察窗5，影像记录系统2通过光缆将实时图像传输至安全区域，便于工作人员实时观测并记录爆炸过程及现象。
39.供气系统3位于房屋主体1外部，供气系统3包括储气罐，储气罐通过管道与房屋主体1内部连通，将燃气输送到房屋主体1内部，供气系统3根据测试需求决定输送具体供气气体种类，在一次试验中使用同一种燃气，燃气可以为天然气或液化石油气；管道上安装有气体流量监测仪和阀门，气体流量监测仪可实时监测管道中气体的流量、压力和流速；供气系统3根据测试的需求供应燃气的供气量，具体地，根据房屋主体1体积和燃气的爆炸上下限
计算得出所需气体质量，按照不少于30％的余量准备燃气。
40.参照图3，传感器监测系统4安装在房屋主体1内不同位置，具体地，可以布置在房屋主体1内的顶部、侧壁和底部多个点位、多个高度上，用于检测房屋主体内燃气的数据；传感器监测系统4包括气体浓度传感器401、温度传感器402和压力传感器403，传感器的种类、数量和位置可根据测试需求决定；每组测试使用的气体浓度传感器401应与输送的燃气相匹配，气体浓度传感器401量程范围应包含对应燃气的爆炸上下限。传感器监测系统4通过数据线将数据实时回传到安全区域的外部数据处理模块，外部数据处理模块包括传感器接收器9和计算机10，传感器接收器9包括浓度传感器接收器、温度传感器接收器、压力传感器接收器，浓度传感器接收器、温度传感器接收器、压力传感器接收器分别与气体浓度传感器401、温度传感器402和压力传感器403连接，传感器接收器9与计算机10连接；数据线可以为光缆，传输速递快，实时性好；传感器监测系统4便于测试人员实时监测气体浓度、温度、压力数据。
41.该实施例中，外部数据处理模块与影像记录系统2通过线缆连接，具体地，计算机与影像记录系统2连接，计算机可以显示影像记录系统2拍摄的实时图像。
42.该实施例中，测试平台还包括电子点火系统，用于引爆房屋主体1内的燃气。
43.上述实施例中大型气体爆炸试验测试平台的测试方法，将进出门7关闭，将影像记录系统2打开；打开供气系统3的阀门，燃气经过管道输送到房屋主体1，气体流量监测仪实时监测管道中气体的流量、压力和流速，气体浓度传感器401实时监测房屋主体1内的气体浓度，当燃气到达测试设定的浓度时，关闭阀门，气体浓度传感器401、温度传感器402和压力传感器403将数据实时回传到安全区域的外部数据处理模块，外部数据处理模块记录气体浓度、温度和压力数据；通过电子点火系统引爆房屋主体1内的燃气，影像记录系统2记录爆炸过程。一次爆炸测试结束后，可快速修缮损坏的观察窗5、泄爆口6、进出门7和窗户8，准备下一次测试。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。