腔体顶端；绝缘管与所述铁柱固定连接，所述绝缘管穿过电磁铁的圆孔且与腔体之间为活动连接；所述绝缘管内部嵌有两根铁棒，且铁棒伸出绝缘管一段距离与电热丝相连；所述绝缘管端部固定有保护帽。所述自动点火装置中的电热丝和电磁铁由控制中心的同一个继电器控制电路通断，当电路接通时，电热丝发热，电磁铁具有磁性并吸合铁柱，与此同时，固定在铁柱上的绝缘管带动两根铁棒和电热丝伸出腔体并为样品导线加热。点火成功后，由继电器控制断开电路，电热丝开始冷却，电磁铁失去磁性，铁柱在弹簧的回复力作用下带动绝缘管回到腔体内。
[0055]所述样品台包括:一个底座和两个长方体支架，其中一个支架上固定一个长方体电木板，另一支架由长方体竖梁和长方体横梁固定连接；为使样品导线在燃烧过程中保持水平绷直的状态，一块中空的方形电木板可滑动地套在支架的横梁上，一根弹簧的两端分别连接中空电木板和支架；所述两个电木板上表面各固定一个接线柱，且两接线柱顶端位于同一水平高度；样品导线水平地连接在两接线柱之间。所述样品导线由控制中心的一个继电器控制电流通断。
[0056]所述强迫对流产生装置包括:两片均流板分别竖直地固定在燃烧室左端开口处及右端靠近样品台处，所述两片均流板为微孔铝蜂窝芯；风机的中心与样品导线位于同一高度处，且固定于右端均流板的右侧一定距离处；圆形通风管道安装在燃烧室内部，其出风口固定在风机右侧，进风口固定在燃烧室右壁面，与外界相通。所述风机由控制中心的一个继电器控制电流通断，风机风速的调节可通过使用单片机上的PWM功能实现。此外，燃烧室前壁面的右下角设有风机开关和风速调节旋钮用于人工操作。风机开动后，外界气体由进风口进入燃烧室，经过均流板后形成稳定、均匀的强迫对流环境。
[0057]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0058]本发明设计了烟颗粒自动采集系统，能够自动监测火焰中心位置并使得采烟装置与导线火焰同步运动，从而获取火焰不同高度处的烟颗粒形态及分布。本发明的烟颗粒采集过程对导线燃烧的影响可忽略不计。
[0059]本发明中的自动点火装置不仅实现了自动点火，而且能在点火成功后自动撤离导线表面，避免电热丝的热辐射对导线的燃烧产生影响；
[0060]由于实验操作过程实现了自动化控制，本发明可在一些模拟实验条件的设备(低压舱、落塔及航空、航天器等)中工作，为导线燃烧实验提供通电电流和强迫对流环境，便于进行多条件耦合作用下的导线燃烧实验，为科研工作带来便利。
[0061]具体实施例:
[0062]如图1和图2所示，本发明包括燃烧室I和控制中心12两部分。所述燃烧室I内部包含样品台5、烟颗粒自动采集装置2、自动点火装置9、强迫对流产生装置。所述燃烧室I为长方体，其左端开口，右壁面设有圆形进风口，前壁面设有长方形观察窗31，窗边固定一台摄像机32用于实时监测样品导线11燃烧过程；前壁面右下角设有风机开关33和风速调节旋钮34。所述控制中心12用于实现燃烧室I中各装置的自动控制，其硬件框图如图5所示:计算机13与摄像机32相连；计算机13与单片机14相接，单片机14的三个接口分别与继电器al5、继电器bl6、继电器cl7连接，所述三个继电器分别与燃烧室I中的自动点火装置9、样品导线11、风机7相连以控制相应电路的通断；计算机13、步进电机控制卡18、步进电机驱动器22、步进电机21依次相接可实现步进电机调速、正反向旋转的自动控制。
[0063]烟颗粒自动采集系统。所述烟颗粒自动采集系统包括:摄像机32、烟颗粒自动采集装置2和控制中心12。如图3所示，所述烟颗粒自动采集装置2包括:保护箱20，其内设有步进电机21、步进电机驱动器22 ;所述步进电机的输出轴伸出保护箱20并经由联轴器23与螺杆24相连；所述螺杆24左端装有限位挡块25，螺杆24与螺套配合使用，且螺套安装在滑块27中，滑块27为长方体；所述滑块27上方与采烟架28固定连接，下方可在固定于样品台5底座上的水平轨道26上滑动；所述采烟架28由支撑杆和长方形框架构成，长方形框架所在平面垂直于样品导线11，其上均匀搭设SiC纤维29矩阵；所述SiC纤维29的每个自由端都悬挂一定质量的重物30以使其在实验过程中保持水平、拉直状态。以某点为原点沿样品导线11方向建立位置坐标系X，则滑块的右极限位置为SI，左极限位置为S2。样品导线11点火成功后火焰将沿样品导线11做直线运动。摄像机32获取一帧实验图像后立即传输给计算机13，计算机13将获得的RGB图像先转化灰度图，经阈值分割后再转化为二值图，从而识别火焰区域。二值图经像素统计可获得火焰中心位置X，相邻两帧图像的火焰位置变化可求得火焰运动速度V。通过程序判断使得火焰中心位置X小于SI时步进电机21保持静止；当火焰中心位置X在SI和S2之间时，步进电机驱动器22发出一定频率的脉冲信号使步进电机21启动且以转速a = V/n运行，η为螺杆24的螺距，步进电机21驱动螺杆24旋转并带动滑块27在水平轨道26上滑动，此时与螺杆24连接的采烟架28以速度V和火焰同步运动；当火焰中心位置X继续运动到S2时，步进电机21停止运行；经过一段时间后火焰熄灭，步进电机21反转并回到SI处等待下一次实验。在此过程中，火焰不同高度处的烟颗粒逐渐在相应高度处的SiC纤维29上累积，进而获得动态火焰烟颗粒的采集样本。
[0064]如图4所示，自动点火装置9包括:长方形腔体41，底部为方形底座40 ;腔体41内部所设弹簧b42 —端与底座40相连，另一端与腔体41内部的圆柱形铁柱43固定连接；中心有圆孔的方形电磁铁44嵌在腔体41顶端；绝缘管45与所述铁柱43固定连接，所述绝缘管45穿过电磁铁44的圆孔且与腔体41之间为活动连接；所述绝缘管45内部嵌有两根铁棒48，且伸出绝缘管45 —段距离与电热丝47相连；所述绝缘管45端部固定有保护帽46。所述自动点火装置9中的电热丝47和电磁铁44同时由继电器al5控制电路通断，当电路接通时，电热丝47发热，电磁铁44具有磁性并吸合铁柱43，与此同时，固定在铁柱43上的绝缘管45带动两根铁棒48和电热丝47伸出腔体41并为样品导线11加热。点火成功后，由继电器al5控制断开电路，电热丝47开始冷却，电磁铁44失去磁性，铁柱43在弹簧b42的回复力作用下带动绝缘管45回到腔体41内。
[0065]所述样品台5包括:一个底座和两个长方体支架，其中一个支架上固定一个长方体电木板4，另一支架由长方体竖梁和长方体横梁固定连接；为使样品导线11在燃烧过程中保持水平绷直的状态，一块中空的方形电木板4可滑动地套在支架的横梁上，弹簧a6的两端分别连接中空电木板4和支架；所述两个电木板4上表面各固定一个接线柱3，且两接线柱3顶端位于同一水平高度；样品导线11水平地连接在两接线柱3之间。所述样品导线11由继电器b 16控制电流通断。
[0066]所述强迫对流产生装置包括:两片均流板10分别竖直地固定在燃烧室I左端开口处及右端靠近样品台5处，所述两片均流板10为微孔铝蜂窝芯；风机7的中心与样品导线11位于同一高度处，且固定于右端均流板10的右侧一定距离处；圆形通风管道8安装在燃烧室I内部，其出风口固定在风机7右侧，进风口固定在燃烧室I右壁面，与外界相通。所述风机7由继电器cl7控制电流通断，风速的调节可通过使用单片机14上的PffM功能实现。此外，燃烧室I前壁面的右下角设有风机开关33和风速调节旋钮34用于人工