[發(fā)明專利]一種沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710134429.3
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106908358B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田莉;王信群;蘇登;孔麗麗;高林杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 杜立

本發(fā)明公開了一種沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置及方法，屬于可燃粉塵爆炸技術(shù)領(lǐng)域。裝置包括沉積狀可燃粉塵卷揚裝置、卷揚特性參數(shù)檢測系統(tǒng)。沉積狀可燃粉塵卷揚裝置由沖擊波產(chǎn)生裝置、卷揚特性參數(shù)檢測管道及消納器構(gòu)成；卷揚特性參數(shù)檢測系統(tǒng)由激光發(fā)射和接收模塊陣列以及沖擊波檢測傳感器組成，激光發(fā)射和接收模塊陣列布置在沉積狀可燃粉塵卷揚管道的豎直方向。本發(fā)明提供的沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置及方法可用來檢測沉積狀粉塵在沖擊波作用下的卷揚特性參數(shù)，為深入定量研究工業(yè)粉塵爆炸提供了重要手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可燃粉塵爆炸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

在各類加工、處理可燃粉體材料的生產(chǎn)工藝過程中，常會在生產(chǎn)車間內(nèi)、設(shè)備表面存有一定厚度呈沉積狀的可燃粉塵，而該類場所通常也為粉塵爆炸危險場所，其發(fā)生粉塵爆炸的顯著特點是：初始局部爆炸的有害效應(yīng)并不顯著，但局部爆炸產(chǎn)生的沖擊波使本身為沉積狀的可燃粉塵卷揚，與空氣混合形成更大范圍的可燃粉塵/空氣混合物，發(fā)生更為猛烈的二次爆炸，其爆炸強(qiáng)度、影響范圍遠(yuǎn)高于初始爆炸，因而如何防止二次爆炸的發(fā)生、控制其爆炸有害效應(yīng)，是防止爆炸事故蔓延、減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的重要措施之一。其中探究初始爆炸沖擊波對沉積粉塵卷揚特性的影響，有利于定量揭示二次爆炸的粉塵/空氣混合物形成過程，為有效防止粉塵卷揚及二次爆炸的參與程度奠定技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)有技術(shù)方案中，大多采用真實的爆炸沖擊波誘導(dǎo)沉積粉塵卷揚，卷揚的粉塵已經(jīng)參與爆炸形成產(chǎn)物，無法對卷揚特性開展定量檢測，因而有必要進(jìn)行較大改進(jìn)，以便安全、準(zhǔn)確檢測沖擊波誘導(dǎo)沉積粉塵卷揚的特性參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置及方法，可以檢測在沖擊波用下沉積狀粉塵的卷揚特性參數(shù)，有利于定量揭示二次爆炸的粉塵/空氣混合物形成過程，為有效防止粉塵卷揚及二次爆炸的參與程度奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置，由沉積狀可燃粉塵卷揚裝置、卷揚特性參數(shù)檢測系統(tǒng)組成，沉積狀可燃粉塵卷揚裝置包括：壓縮氣瓶，以及與壓縮氣瓶相連的進(jìn)氣管，所述的進(jìn)氣管上裝有電磁閥，該電磁閥通過屏蔽線連接數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，同時進(jìn)氣管另一端與截面為長方形、呈水平放置的沖擊波預(yù)形成管道的進(jìn)氣管口相連，該沖擊波預(yù)形成管道的另一端與截面相同且水平放置的沖擊波傳播管道以法蘭連接，同時在法蘭中間安裝爆破片，上述的壓縮氣瓶、進(jìn)氣管、電磁閥、進(jìn)氣管口、沖擊波預(yù)形成管道及爆破片共同構(gòu)成沖擊波產(chǎn)生裝置；所述的沖擊波傳播管道的另一端通過法蘭與沉積狀可燃粉塵卷揚管道首端連接，構(gòu)成卷揚特性參數(shù)檢測管道；所述的沉積狀可燃粉塵卷揚管道前后兩側(cè)分別安裝有第一觀察視窗和第二觀察視窗，同時沉積狀可燃粉塵卷揚管道下壁面安裝有可抽動鋼板，該可抽動鋼板上鋪設(shè)有一定厚度的沉積狀粉塵；所述的沉積狀可燃粉塵卷揚管道尾端通過法蘭與圓筒狀、豎直放置的消納器相連。

卷揚特性參數(shù)檢測系統(tǒng)包括：布置在沉積狀可燃粉塵卷揚管道端口位置的激光發(fā)射和接收模塊陣列，該激光發(fā)射和接收模塊陣列供電端及信號輸出端分別通過導(dǎo)線與電源和信號放大器相連，所述的激光發(fā)射和接收模塊由位于同一光路的激光發(fā)射器、聚焦透鏡、激光接收二極管組成；上述沖擊波傳播管道和沉積狀可燃粉塵卷揚管道上壁面端口位置分別安裝有第一沖擊波檢測壓力傳感器、第二沖擊波檢測壓力傳感器；上述的第一沖擊波檢測壓力傳感器、第二沖擊波檢測壓力傳感器及信號放大器通過屏蔽線分別與數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)相連。

進(jìn)一步的，激光發(fā)射和接收模塊陣列中的激光發(fā)射和接收模塊數(shù)量可調(diào)，至少為兩組。

進(jìn)一步的，可抽動鋼板與沉積狀可燃粉塵卷揚管道的壁面完全貼合，沉積狀粉塵布滿沉積狀可燃粉塵卷揚管道下壁面。

本發(fā)明還公開了一種使用上述的沉積狀可燃粉塵卷揚特性的檢測裝置檢測沉積狀可燃粉塵卷揚特性的方法包括以下步驟：