[實用新型]激波管式可燃氣體爆炸實驗裝置

有效

• 申請號: 201220522958.3
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN202904982U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 李振明;康泉勝;朱建芳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及一種激波管式可燃氣體爆炸實驗裝置。

背景技術

國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006－2020年）中，將“開發燃燒、爆炸、毒物泄漏等重大工業事故防控與救援技術及相關設備”列為公共安全中的優先發展主題之一。在工業生產過程中，特別是化工生產企業，可燃氣體得到了廣泛的應用，在對可燃氣體的貯存、運輸和使用過程中，經常出現可燃氣體與空氣混合所造成的火災爆炸事故，給人民生命財產帶來了不可估量的損失。因此，深入研究氣體爆炸特性，對于控制和預防由此引發的事故，顯得極其必要。

激波管式可燃氣體爆炸實驗裝置由三部分組成，一是用有機玻璃制作的可燃氣體爆炸管及支架，二是爆炸瞬間所發生的現象的攝錄系統，三是可燃氣體爆炸過程的有關數據的采集與處理。目前，國際上通用的爆炸測試系統是20L球形爆炸測試系統，該裝置能測試粉塵和氣體的爆炸性參數，可測氣體最大爆炸壓力、最大爆炸壓力上升速率、氣體爆炸極限，符合ISO6184/1-1985，ASTM?E20191:1986，英國BS6713:Part及PREN14034:Parts1,2等標準。但是該裝置購置價格非常高，達到九十多萬元，且不能顯示燃氣爆炸過程沖擊波（火焰）變化的現象，不能記錄和回放，僅適合于科研機構而不適用于高校的教學研究，一般高校的教學經費不能滿足該項目投入的要求。

目前用于粉塵和可燃氣體爆炸的實驗裝置，如20L球形爆炸實驗裝置等，其主要缺點是對球體的密閉程度要求高，操作程序比較復雜，裝置昂貴以及運行成本高，另外，由于球形爆炸試驗裝置的火焰噴出口很小，只能觀察到爆炸瞬間火焰噴出的情況，而無法觀察到筒內腔可燃氣體消耗、壓力減小后，火焰回退的情況。在爆炸的參數紀錄、顯示效果等方面等存在著許多不足，因此使用有較大的局限性，在高校等教學系統中應用較少。

發明內容

為了克服現有燃氣爆炸對測試設備的密閉性要求高，操作程序復雜，非可視性以及加工費用高昂等缺點，本實用新型提供了一種操作簡單，爆炸過程可視、費用低廉的在常溫常壓狀態下進行操作的激波管式可燃氣體爆炸實驗裝置。

本實用新型采用的技術方案是：

激波管式可燃氣體爆炸實驗裝置，包括管狀爆炸測試筒，所述爆炸測試筒橫向架設于一支架上，所述爆炸測試筒的前端開口且設有將開口密封的防爆膜，所述爆炸測試筒與一向筒內腔注入常溫常壓的可燃氣體的供氣裝置連接，所述爆炸測試筒上設有感應筒內壓力的壓力傳感器、監測筒內氣體濃度的監測器、點燃筒內氣體的點火器，所述壓力傳感器與顯示筒內壓力值的顯示模塊連接，其特征在于：所述爆炸測試筒的后端密封。

進一步，所述壓力傳感器有三只，分別設置于所述爆炸測試筒的前端、中端和后端位置。

進一步，所述爆炸測試筒周圍設有記錄爆炸狀態演變的攝像機、記錄爆炸火焰出管狀態的的攝像頭和記錄爆炸聲響的聲級計。

進一步，所述爆炸測試筒的前端開口的前方設有阻擋氣體爆炸時產生的沖擊的防沖擊擋板。

進一步，所述爆炸測試筒的進氣口設有可直接顯示數據的流量計。

進一步，所述爆炸測試筒為一柱形無縫的有機玻璃管，后端用圓形有機玻璃板封閉，有機玻璃管前端粘結第一法蘭，所述防爆膜通過第二法蘭固定于有機玻璃管的開口處。

本實用新型的技術構思是：先用法蘭固定防爆膜、以封閉測試筒端口，測試筒內腔形成一個密閉的空腔；向測試筒內腔充入常溫常壓的被測可燃氣體，監測可燃氣體濃度，當濃度到達預設濃度時，開啟點火器，測試筒內的氣體發生爆炸，火焰沖破前端的防爆膜而噴出火焰。壓力傳感器獲取爆炸瞬間測試筒內的壓力并傳遞至顯示模塊，用高倍攝像機記錄爆炸過程的變化和以攝像頭捕捉爆炸瞬間噴出管時的火焰狀態。通過試驗測得的可燃氣體濃度，試驗時的環境溫度，爆炸瞬間的壓力值和噴出的火焰狀態即可獲取四者之間的相互關系。

本實用新型采用高質量的有機玻璃管作為爆炸測試筒，無需預先將筒內腔形成真空環境，省去了抽真空的步驟，操作簡單。且玻璃管前端的開口較大，很容易觀測到火焰噴出和火焰回退的情況，有利于管內數據采集。本實用新型采用高倍攝像機、攝像頭和聲級計捕捉爆炸時的火焰狀態和爆炸聲響，有利于爆炸時采集不同位置壓力變化數據、爆炸瞬間演變情況，也有利于教學時回放。

本實用新型的有益效果體現在：操作簡單，費用低廉，可回放爆炸瞬間的火焰狀態、顯示爆炸管內壓力變化和爆炸聲響的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型整體結構示意圖。

具體實施方式