[發(fā)明專利]一種便攜式火災(zāi)試驗熱釋放速率測量裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610126145.5 | 申請日： | 2016-03-07 |
| 公開（公告）號： | CN105606648A | 公開（公告）日： | 2016-05-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 蔣亞強;何勤理;李樂 | 申請（專利權(quán)）人： | 公安部四川消防研究所 |
| 主分類號： | G01N25/22 | 分類號： | G01N25/22 |
| 代理公司： | 成都科奧專利事務(wù)所(普通合伙) 51101 | 代理人： | 王蔚 |
| 地址： | 610036 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 便攜式 火災(zāi) 試驗 釋放 速率 測量 裝置 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種便攜式火災(zāi)試驗熱釋放速率測量裝置，主要用于火災(zāi) 規(guī)模較大的現(xiàn)場火災(zāi)試驗。
背景技術(shù)：
火災(zāi)會對人類社會和自然造成巨大的破壞，熱釋放速率是描述火災(zāi)過 程的一個重要參數(shù),它體現(xiàn)了火災(zāi)中能量釋放的多少,是決定火災(zāi)發(fā)展和火 災(zāi)危險的基本參數(shù)，其單位通常為kw，表示單位時間內(nèi)釋放的能量，火災(zāi) 科學(xué)試驗中需要測量熱釋放速率隨時間變化，由此對火災(zāi)大小進行量化分 析。
進行大尺度火災(zāi)中可燃物熱釋放速率的實驗測量具有重要意義，因為 大尺度的實驗可以模擬真實的火災(zāi)環(huán)境,測試結(jié)果比較可靠，大尺度的實驗 不僅可以評價可燃物在火災(zāi)中更為真實的行為規(guī)律,還可同步考察可燃物 引起的周圍環(huán)境火災(zāi)動力學(xué)參數(shù)的變化。
目前,考查火災(zāi)試驗中可燃物熱釋放速率的途徑主要有三種：
1)經(jīng)驗公式法：對于油池火、木垛火等火源，已有一些經(jīng)典公式對其 熱釋放速率進行估算，但其缺點是只能估算峰值熱釋放速率，不能反映火 源熱釋放率隨時間變化的特性，因此其預(yù)測結(jié)果與實際數(shù)據(jù)之間的誤差較 大；
2)耗氧原理法：根據(jù)大量火災(zāi)試驗數(shù)據(jù)獲知，大部分燃料燃燒過程中 消耗單位質(zhì)量氧氣所產(chǎn)生的能量約為13.1MJ/kg，因此可根據(jù)燃燒產(chǎn)物中氧 氣濃度變化來計算火源熱釋放速率。但該類方法通常需要大型集煙罩，精 確搜集燃燒煙氣，且需要配套的高精度氣體成分分析設(shè)備，而現(xiàn)場試驗基 本不能達到該要求；
3)失重法：對燃料的質(zhì)量損失進行實時測量，獲取質(zhì)量損失速率，再 乘以燃料的燃燒熱值來進行計算，即
式中Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔHc為燃料燃燒熱值，火源質(zhì)量損失速率。則需要使用稱重系統(tǒng)系統(tǒng)進行實時測量，獲取燃料的質(zhì)量損失速率。目前應(yīng)用失重法主要依靠購買商用電子天平對燃料質(zhì)量損失數(shù)據(jù)進行測量，但常規(guī)的電子天平通常尺寸固定，無法依據(jù)試驗中燃料的面積變化而進行調(diào)節(jié)，稱重操作過程復(fù)雜，且體積笨重不方便攜帶。另外，使用常規(guī)的電子天平不能在現(xiàn)場快速獲取熱釋放速率隨時間變化的規(guī)律，對于大尺度現(xiàn)場火災(zāi)試驗尤為不便。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種攜帶方便且能快速提供熱釋放速率隨時間 變化規(guī)律的火災(zāi)試驗熱釋放速率測量裝置。
本發(fā)明提供的便攜式火災(zāi)試驗熱釋放速率測量裝置包括用于盛裝燃料的油盤、以及隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數(shù)據(jù)處理裝置和顯示器，所述油盤放置在數(shù)個稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設(shè)有隔熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數(shù)字信號通過公式計算出熱釋放速率并由顯示器顯示，式中：Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔHc為燃料燃燒熱值，為燃料質(zhì)量損失速率。
進一步地，隔熱層與稱重模塊之間設(shè)有承重支架。
更進一步地，油盤由多個油盤組合而成。
進一步地，稱重模塊為四個。
進一步地，數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器通過藍牙無線連接。
本發(fā)明裝置能實時計算、顯示和儲存火源熱釋放速率數(shù)據(jù)，從而能在現(xiàn) 場快速獲取熱釋放速率隨時間變化的規(guī)律，此外，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、 操作便捷、精度較高且便于攜帶，能適用于不同大小的火源，尤其適用于 大面積現(xiàn)場火災(zāi)試驗。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的分解圖。
圖3為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的分解圖。
圖1、圖3中的各零件均按透明件畫出，以便于表示結(jié)構(gòu)。
圖中：1—數(shù)據(jù)處理裝置2—油盤3—隔熱層4—稱重模塊 5—重量變送器6—顯示器7—藍牙信號發(fā)送器8—承重支架
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