专利名称：危险品持续燃烧试验仪的制作方法
技术领域：
本发明属于燃烧试验仪，特别涉及一种险品持续燃烧试验仪。
目前危险品是国际上强制检验的产品。由于其危险性，在生产和储运中如包装不当很容易发生燃烧爆炸事故。为了保证储运中的安全，必须在包装前对危险品按国际危规正确的进行分类，然后选择适当的包装。通过测试危险物质持续燃烧的能力，鉴定其是否属于第4类易燃固体。国内、外均尚无类似试验设备，属于填补危险品检验本发明的目的是提供一种危险品持续燃烧试验仪，实现了试验操作、数据处理等方面的自动化，劳动强度底，试验精度高，速度快。克服现有技术的缺点和不足。
本发明的目的是这样实现的一种危险品持续燃烧试验仪，其特征为在箱体的上部装有加热金属块，加热金属块从箱体上部穿出，大部分在箱体内，加热金属块上表面由凹下的试样槽，试样槽上方有煤气喷嘴，煤气喷嘴安装在可摆动的煤气连接管的接头上，煤气连接管的接头安装在电机上，煤气连接管的接头连接煤气连接管，煤气连接管连接导气管；在煤气喷嘴的附近设有高压点火器，试样槽附近设置热电偶，箱体内有电热丝；加热金属块上方设有可移动的屏蔽罩；加热金属块上设有热电阻。
在煤气喷嘴的附近设的高压点火器是计算机远程高压点火器，高压点火器连接电磁继电器SSR，电机连接正反两个电磁继电器SSR正、SSR反，电热丝为两组，每组连接一个连接电磁继电器SSR1、SSR2，热电偶为铂热电偶，铂热电偶个连接7011模块，热电阻连接7013模块，所有电磁继电器SSR、SSR1、SSR2、SSR正、SSR反连接7050模块；7011模块、7013模块、7050模块连接7520通讯模块，7520通讯模块连接计算机、计算机连接打印机。
计算机程序为开始检测模块1(1)首先初始化COM1接口。
(2)从COM1接口向温度采集模块发出读入温度信号的请求信号。
(3)从温度采集模块读入温度传感器的信号。
(4)计算机将信号计算转化为温度值。在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示。
(5)60s倒计时后，程序将终止温度值与初始温度进行比较，通过特定算法判断是否燃烧。开始检测模块2(1)首先初始化COM1接口。
从COM1接口向温度采集模块发出读入温度信号的请求信号。
(3)从温度采集模块读入温度传感器的信号。
(4)计算机将信号计算转化为温度值。
(5)在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示。
(6)15s倒计时后，程序将终止温度值与初始温度值进行比较，通过特定算法判断是否燃烧。自动点火模块(1)从数据端口com1输出电磁阀及点火控制信号。
(2)由控制模块输出开关信号控制固态继电器启动电磁阀，注入液化气。
(3)由控制模块输出开关信号接通高压点火器，电磁升压线圈产生高压电。
(4)高压电击穿空气产生电火花点燃液化气。
(5)液化气燃烧作为试验火源点燃试样。数据存储模块(1)按下在程序主界面下的“数据存储”按钮。
(2)系统软件将调用数据存储模块(见图7)。该模块可将测得的一系列数据存入到计算机中，以后可以方便的调出浏览及打印。
(3)进入到数据存储模块中，首先显示一个窗口用来输入样品编号。
(4)在输入完毕后按“确定”按钮结束输入。
(5)系统将自动为此次检验结果编序。
(6)存入到系统内部的数据库中。数据库中所给的序号是唯一对应的。
(7)首先打开数据库。
(8)将数据库指针移到数据库的末尾。
(9)将最新的检验数据存放到数据库末尾。
(10)关闭数据库返回主界面。数据浏览模块(1)在软件主界面下按“数据浏览”按钮将调用数据浏览模块。该模块是用来将存储的检验数据调出以供浏览及打印。
(2)程序首先显示数据浏览及报表生成界面。界面上的窗口显示了样品编号的列表。
(3)用户用窗口控制条可以选择不同的样品编号。
(4)在选定了所需要浏览或打印的样品编号之后，按“报表生成”按钮可进行报表生成。
(5)打开所指定样品编号的数据库。
(6)定义所要显示的字段。
(7)调用Microsoft Visual Basic所特有的Crystal Reports控件，生成厂家检验结果报表。
(8)显示在屏幕上。
(9)按下显示的报表下端的“print”按钮。
(10)弹出打印机设置窗口。
(11)在对打印机设置完毕以后按“OK”按钮。
(12)打印机自动打印报表。
(13)也可以按显示的报表下端的“close”按钮(14)程序返回数据浏览界面。退出系统模块(1)在软件主界面下按“退出”按钮。
(2)调用系统退出模块。
(3)关闭所有的数据库及窗口。
(4)清除未保存的数据。
(5)退出程序。
本发明的优点是本系统全部实现计算机自动化控制，数字自动采集，方便、安全、可靠，高度智能化管理使系统大大提高了效率，节省人力，增加可靠安全程度。(1)测试效率高手工操作检测试样需1小时，采用此测试仪则最多只需20分钟。(2)测试准确以往手工操作，存在温度计读数误差，并且在人工记录数值的时间内，温度继续上升，又导致数值误差。转动手柄与按表计时之间存在约1秒的时间差，以及附加的人为误差等。关键是不能保证温度维持在标准试验温度范围内，继而不能保证测试结果的正确性，此外误差浮动不稳定，随检验时间增加有上升趋势，加上肉眼观察、判定，主观性强，达不到电脑判定的程序化、标准化。采用此测试仪，利用温度传感器温度采集，计算机实时加热控制，温度采集灵敏度达到±0.1℃，通过特殊的燃烧判断算法，滤除了干扰信号，大大提高了试验准确性。误差仅限于电流输出误差控制在0.01秒，0.01℃范围内。(3)操作方便手工操作，共需8步骤，且须有试验操作配合人员。采用此测试仪，自动点火，自动加热控制，自动数据处理，全部只需2步骤，且可独立操作完成。(4)安全保护性好a、高压放电点火成功后7秒，放电自动停止，以保安全。b、计算机控制电磁限流阀，随时调节，并维持规定火焰大小，以保操作安全。c、屏蔽片架在点火器之上，在高压控制尖端放电时起隔离保护作用。
危险品持续燃烧试验仪，检测技术水平得以很大提高，减少劳动强度，增加测试精度，提高检验效率，达到安全保护。
下面结合
实施例图1是危险品持续燃烧试验仪结构示意2是危险品持续燃烧试验仪结构示意剖视3是危险品持续燃烧试验仪信号变送器电路原理4是危险品持续燃烧测试软件主程序试5是开始检测模块程序6是开始检测模块2程序7是电机正反转控制模块程序8是电热丝加热调节控制模块程序9是自动点火模块程序图本危险品持续燃烧试验仪包括气源、高压点火器4，电机24电磁继电器16、21、22、26、27，铂热电偶4，电热丝23、20热电阻25信号变送器19加热金属块17、计算机29、打印机16。各部件的位置关系及连接方式见附图1、附图2。(1)按下开关(图1部件12)，电源指示灯(图1部件11)亮，在煤气喷嘴处(图1部件14)点火，这是由计算机远程控制高压点火器(图1部件5)点火而实现的。高压点火器(图1部件5)的工作原理为计算机控制电磁继电器1(图2部件16)，使电磁升压线圈产生高压电，并控制高压电的通断，由点火电缆将高压加在点火器上，高压击穿空气产生电火花点燃煤气喷嘴，实现了低压控制高压，且当高压放电点火成功后7秒内，放电自动停止，确保操作者的安全，此外，屏蔽片(图1部件7)架在点火器之上，也起到安全保护作用。煤气通过进气孔(图1部件14)进入箱体(图1部件1)，再由导气孔(图1部件15)通过导气管连接在电磁限流阀(图2部件18)上，计算机通过控制电磁限流阀(图2部件18)，限制导气管(图1部件6)出气量，并根据气压情况自动调节气流大小，以保证煤气喷嘴处(图1部件14)的火焰大小达到标准要求。此时试验火焰处于位置2(“关”的位置)。(2)对金属块(图1部件2)进行水浴加热。这是由计算机控制电热丝(图1部件10)的加热温度并接收、转化热电阻(图2部件17)的信号数据，显示实际温度而实现的。工作原理为计算机通过电磁继电器2(图2部件19)控制电热丝1(图2部件20)进行粗加热，当温升接近试验温度时，继电器2(图2部件21)自动关闭，继电器3(图2部件22)开启电热丝2(图2部件23)进行细加热，程序由继电器3(图2部件21)的通断调节温度，使之达到标准试验温度，并维持在规定温度±1℃内。(3)使用注射器将样品从紧密封闭的器皿中抽出至少2ml，将2ml±0.1ml的试样放进持续燃烧试验仪的试样槽(图1部件3)内(槽内已达到标准试验温度)后，计算机计时60s，并按规定进行判定。如果试样未点燃和持续燃烧，则试验火焰由位置2转向位置1，计算机计时15s，再自动转回位置2，进行结果判定。这是由计算机接收、转化热电阻(图2部件24)、热电偶(图1部件4)的信号数据，显示实际温度并控制电机(图2部件24)正反方向的转动而实现的。电机(图2部件24)转动，与煤气连接管的接头(图1部件8)带动煤气连接管(图1部件9)摆动，使之处于位置1(“开”位置)或位置2(“关”位置)。工作原理为计算机计时60s后，由热电阻(图2部件25)的信号数据显示判定是否持续燃烧，电阻值不变，程序则启动继电器4(图2部件26)控制电机正转，使试验火焰处于位置1，计算机倒计时15s，由热电偶(图2部件4)的信号数据显示判定是否持续燃烧，15s后程序断开继电器4，启动继电器5(图2部件27)控制电机反转，试验火焰处于位置2。(4)整个持续燃烧试验系统中，电热丝(图1部件10)、电磁继电器、热电偶(图2部件4)及热电阻(图2部件25)按上24V直流电源后，输出的电流信号还无法利用，须经过一个信号变送器将其变为计算机能识别的串行总线信号。
信号变送器(图2部件19)由一个模/数转换器(图3部件31)和串行信号转换器(图3部件32)及24V直流电源组成。电热丝(图1部件10)等传感器输出的电流信号经过的电阻(图3部件32)分压后，在模/数转换器(图3部件31)IN(+)和IN(-)端口(图2部件25)间产生400mV--2V的电压信号，经IN(+)和IN(-)端口(图3部件34)采集后由模/数转换器(图3部件31)转换为数字信号以RS485串行标准从模/数转换器(图3部件31)的(Y)DATA+和(G)DATA-(图3部件36)输出，分别对应输入串行信号转换器(图3部件32)的(Y)DATA+和(G)DATA-(图3部件37)，再经过串行信号转换器(图3部件32)将信号转换至RS232标准信号由端口(图3部件38)接至计算机。计算机内的专用数据处理软件(程序框图见附图4--8)从接口读取数据后进行数据处理。
计算机软件用Microsoft Visual Basic5.0语言编写。整个软件由主程序(见图4)、开始检测模块(见图5、6)、电机正反转控制模块(见图7)、电热丝加热调节模块(见图8)、自动点火模块(见图9)、数据存储模块、数据浏览模块、退出系统模块等软件模块组成。
该试验仪要求系统温度传感器的测量范围大、耐高温、灵敏度高，制作时我们采用了测量范围为0℃-1000℃高温热电偶，很好的满足了要求。通过以上软件，计算机可以完成自动点火、自动测量并判断结果、智能存储、浏览打印等强大功能，全新的计算机自动数据采集及处理系统是以往设备所无法比拟的。
煤气喷嘴的位置变换由手柄手动控制变为计算机程序控制电机带动煤气喷嘴至试验要求的位置。
加热与燃烧时间由秒表计时变为计算机控制计时。
加热温度由原先的温度计显示变为通过铂热电阻感应，计算机进行精确的数据显示。
燃烧温度由原先的肉眼观察变为通过热电偶感应，计算机进行精确的数据显示。
加热装置由原先的电炉(温控)变为计算机程序控制电热丝进行水浴加热。
煤气喷嘴由原先的手动点燃变为计算机远程电磁控制。
由人工判定燃烧与否变为计算机判定，并自动打印测试结果。
权利要求
1.一种危险品持续燃烧试验仪，其特征为在箱体的上部装有加热金属块，加热金属块从箱体上部穿出，大部分在箱体内，加热金属块上表面由凹下的试样槽，试样槽上方有煤气喷嘴，煤气喷嘴安装在可摆动的煤气连接管的接头上，煤气连接管的接头安装在电机上，煤气连接管的接头连接煤气连接管，煤气连接管连接导气管；在煤气喷嘴的附近设有高压点火器，试样槽附近设置热电偶，箱体内有电热丝；加热金属块上方设有可移动的屏蔽罩；加热金属块上设有热电阻。
2.根据权利要求1所述的危险品持续燃烧试验仪，其特征为在煤气喷嘴的附近设的高压点火器是计算机远程高压点火器，高压点火器连接电磁继电器SSR，电机连接正反两个电磁继电器SSR正、SSR反，电热丝为两组，每组连接一个连接电磁继电器SSR1、SSR2，热电偶为铂热电偶，铂热电偶个连接7011模块，热电阻连接7013模块，所有电磁继电器SSR、SSR1、SSR2、SSR正、SSR反连接7050模块；7011模块、7013模块、7050模块连接7520通讯模块，7520通讯模块连接计算机、计算机连接打印机。
3.根据权利要求2所述的危险品持续燃烧试验仪，其特征为计算机程序为主程序(1)在程序启动时先显示测试主界面及操作菜单；(2)设定通讯端口的通讯协议波特率为9600，无奇偶校验，8位数据，1位停止位；(3)当输入占用时，告诉VB控件读入整个缓冲区；程序打开通讯端口COM1；开始检测模块1(1)首先初始化COM1接口；(2)从COM1接口向温度采集模块发出读入温度信号的请求信号；(3)从温度采集模块读入温度传感器的信号；(4)计算机将信号计算转化为温度值；在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示；(5)60s倒计时后，程序将终止温度值与初始温度进行比较，通过特定算法判断是否燃烧；开始检测模块2(1)首先初始化COM1接口；(2)从COM1接口向温度采集模块发出读入温度信号的请求信号；(3)从温度采集模块读入温度传感器的信号；(4)计算机将信号计算转化为温度值；在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示；(5)15s倒计时后，程序将终止温度值与初始温度值进行比较，通过特定算法判断是否燃烧；自动点火模块(1)从数据端口com1输出电磁阀及点火控制信号；(2)由控制模块输出开关信号控制固态继电器启动电磁阀，注入液化气；(3)由控制模块输出开关信号接通高压点火器，电磁升压线圈产生高压电；(5)高压电击穿空气产生电火花点燃液化气；(6)液化气燃烧作为试验火源点燃试样；数据存储模块(1)按下在程序主界面下的“数据存储”按钮；(2)系统软件将调用数据存储模块(见图7)；该模块可将测得的一系列数据存入到计算机中，以后可以方便的调出浏览及打印；(3)进入到数据存储模块中，首先显示一个窗口用来输入样品编号；(4)在输入完毕后按“确定”按钮结束输入；(5)系统将自动为此次检验结果编序；(6)存入到系统内部的数据库中；数据库中所给的序号是唯一对应的；(7)首先打开数据库；(8)将数据库指针移到数据库的末尾；(9)将最新的检验数据存放到数据库末尾；(10)关闭数据库返回主界面；数据浏览模块(1)在软件主界面下按“数据浏览”按钮将调用数据浏览模块；该模块是用来将存储的检验数据调出以供浏览及打印；(2)程序首先显示数据浏览及报表生成界面；界面上的窗口显示了样品编号的列表；(3)用户用窗口控制条可以选择不同的样品编号；(4)在选定了所需要浏览或打印的样品编号之后，按“报表生成”按钮可进行报表生成；(5)打开所指定样品编号的数据库；(6)定义所要显示的字段；(7)调用Microsoft Visual Basic所特有的Crystal Reports控件，生成厂家检验结果报表；(8)显示在屏幕上；(9)按下显示的报表下端的“print”按钮；(10)弹出打印机设置窗口；(11)在对打印机设置完毕以后按“OK”按钮；(12)打印机自动打印报表；(13)也可以按显示的报表下端的“close”按钮(14)程序返回数据浏览界面；退出系统模块(1)在软件主界面下按“退出”按钮；(2)调用系统退出模块；(3)关闭所有的数据库及窗口；(4)清除未保存的数据；(5)退出程序。
全文摘要
一种危险品持续燃烧试验仪,在箱体上有带试样槽的加热金属块,试样槽上方有煤气喷嘴,煤气连接管的接头安装在电机上,在煤气喷嘴的附近设有高压点火器,试样槽设置热电偶,箱体内有电热丝:加热金属块上有热电阻。各部再连接电磁继电器,电路模块,通讯模块,再连接计算机、打印机。优点是:本系统全部实现计算机自动化控制,数字自动采集,方便、安全、可靠,高度智能化管理使系统大大提高了效率,节省人力,增加可靠安全程度。
文档编号G06F19/00GK1353307SQ0013349
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月9日 优先权日2000年11月9日
发明者王利兵, 李宁涛, 李晶, 吕彦明 申请人:中华人民共和国天津出入境检验检疫局