[實(shí)用新型]一種陰燃轉(zhuǎn)明火實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220086430.6
• 申請(qǐng)日: 2012-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN202502079U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尤飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N31/12
• 分類號(hào): G01N31/12
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種新型的陰燃轉(zhuǎn)明火實(shí)驗(yàn)裝置，用于探討多孔環(huán)境的特性及可燃固態(tài)介質(zhì)的物理和化學(xué)演變對(duì)陰燃向明火突變的影響。

背景技術(shù)

目前的實(shí)驗(yàn)裝置一般是從多個(gè)單一角度進(jìn)行，如材料材質(zhì)、材料形式、測(cè)量手段、外部條件、燃燒階段、燃燒方式、引燃方式、影響因素等。研究?jī)?nèi)容和材料較為分散、測(cè)量手段相對(duì)單一，一般側(cè)重于對(duì)單一材料陰燃特性的試驗(yàn)?zāi)M和對(duì)陰燃傳播及向明火轉(zhuǎn)化的一維計(jì)算機(jī)模擬，較少系統(tǒng)考慮本課題提出的陰燃突變及成災(zāi)的整個(gè)燃燒鏈，缺乏對(duì)誘發(fā)陰燃突變所依賴的微觀和細(xì)觀環(huán)境條件（“多孔環(huán)境”）的界定。本實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)地從可燃固態(tài)介質(zhì)在典型制約因素下和多個(gè)尺度上的物理（結(jié)構(gòu)形態(tài)、炭層集結(jié)過程等）和化學(xué)演變及其與熱量和氧氣的動(dòng)態(tài)關(guān)系探討陰燃向明火突變過程的機(jī)理和制約因素。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的旨在解決研究?jī)?nèi)容和材料較為分散、測(cè)量手段相對(duì)單一的問題，從可燃固態(tài)介質(zhì)在典型制約因素下和多個(gè)尺度上的物理（結(jié)構(gòu)形態(tài)、炭層集結(jié)過程等）和化學(xué)演變及其與熱量和氧氣的動(dòng)態(tài)關(guān)系給出陰燃向明火突變過程的機(jī)理和制約因素。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案：其特征是包括氣氛控制裝置、陰燃發(fā)生器、溫度采集裝置、燃燒分析儀、稱重裝置、數(shù)據(jù)采集處理裝置，其中陰燃發(fā)生器的底部放置稱重裝置，燃燒分析儀和稱重裝置與數(shù)據(jù)采集處理裝置連接，氣氛控制裝置中的流量計(jì)與陰燃發(fā)生器相連，陰燃發(fā)生器中的熱電偶與溫度采集裝置中的接線點(diǎn)相接；工作時(shí)，氧氣和氮?dú)夥謩e從氧氣瓶、氮?dú)馄恐辛鞒觯謩e經(jīng)過減壓閥、流量計(jì)，混合后進(jìn)入陰燃發(fā)生器，發(fā)生器內(nèi)熱裝置開始供熱，陰燃逐漸開始發(fā)生，熱電偶開始采集各點(diǎn)的溫度，并通過溫度采集裝置具體顯示；氣體采樣針收集陰燃產(chǎn)生的氣體，并通過燃燒分析儀分析具體展示各氣體成份的含量；陰燃材料的宏觀現(xiàn)象和進(jìn)度，可以通過石英觀察窗進(jìn)行觀看；陰燃過程的重量變化通過稱重裝置進(jìn)行稱重，質(zhì)量傳感器感受到陰燃過程中質(zhì)量的變化，并通過數(shù)據(jù)采集裝置進(jìn)行具體的顯示。

本實(shí)用新型的有益效果是：1）從可燃固態(tài)介質(zhì)在典型制約因素下和多個(gè)尺度上的物理和化學(xué)演變及其與熱量和氧氣的動(dòng)態(tài)關(guān)系綜合探討陰燃向明火突變過程的機(jī)理和制約因素。2）設(shè)計(jì)中充分考慮了陰燃建立、傳播和向明火轉(zhuǎn)化的過程特性，對(duì)熱電偶溫度采集系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)。3）實(shí)現(xiàn)了多種性能測(cè)試功能的耦合，可直觀和在線監(jiān)測(cè)陰燃實(shí)驗(yàn)過程。4）實(shí)現(xiàn)了多種性能測(cè)試功能的耦合，可直觀和在線監(jiān)測(cè)陰燃實(shí)驗(yàn)過程，可根據(jù)實(shí)際生活中陰燃災(zāi)害形式設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，依據(jù)場(chǎng)景不同可靈活調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)條件。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主要技術(shù)指標(biāo)為：

箱體尺寸：0.60m×0.3m×0.20m；

溫控器量程：室溫～650℃；

熱電偶：NiCr-NiSi，Φ5mm，室溫～1200℃；

稱重傳感器量程：15～60kg；

氣體流量計(jì)：1～500mL/min。

附圖說明

附圖1是陰燃轉(zhuǎn)明火實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2?是氣氛控制裝置圖。

附圖3是陰燃發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4是稱重裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的1是氣氛控制裝置、2是陰燃發(fā)生器、3是溫度采集裝置、4是燃燒分析儀、5是稱重裝置、6是數(shù)據(jù)采集、7是氧氣瓶、8是氮?dú)馄俊?是減壓閥、10是流量計(jì)、11是質(zhì)量傳感器、12是支架、13是熱電偶、14是氣體采樣針、15是熱裝置、16是氣流擴(kuò)散裝置、17是標(biāo)尺、18是石英觀察窗、19是端面、20是樣品。

具體實(shí)施方式

對(duì)照附圖1，陰燃轉(zhuǎn)明火實(shí)驗(yàn)裝置，其結(jié)構(gòu)包括氣氛控制裝置1、陰燃發(fā)生器2、溫度采集裝置3、燃燒分析儀4、稱重裝置5、數(shù)據(jù)采集處理裝置6，其中陰燃發(fā)生器2的底部放置稱重裝置5，燃燒分析儀4和稱重裝置5與數(shù)據(jù)采集處理裝置6連接，氣氛控制裝置1中的流量計(jì)10與陰燃發(fā)生器2相連，陰燃發(fā)生器2中的熱電偶13與溫度采集裝置3中的接線點(diǎn)相接。首先，氧氣和氮?dú)夥謩e從氧氣瓶7、氮?dú)馄?中流出，分別經(jīng)過減壓閥9、流量計(jì)10，混合后進(jìn)入陰燃發(fā)生器2，發(fā)生器內(nèi)熱裝置15開始供熱，陰燃逐漸開始發(fā)生，熱電偶13開始采集各點(diǎn)的溫度，并通過溫度采集裝置3具體顯示；氣體采樣針14收集陰燃產(chǎn)生的氣體，并通過燃燒分析儀4分析具體展示各氣體成份的含量；陰燃材料的宏觀現(xiàn)象和進(jìn)度，可以通過石英觀察窗18進(jìn)行觀看；陰燃過程的重量變化通過稱重裝置5進(jìn)行稱重，質(zhì)量傳感器11感受到陰燃過程中質(zhì)量的變化，并通過數(shù)據(jù)采集裝置6進(jìn)行具體的顯示。