[發(fā)明專利]低壓環(huán)境下燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010965023.1
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111929119A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝松;鞏譯澤;李明浩;陳現(xiàn)濤;王海斌;孫強;賀元驊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民用航空飛行學(xué)院
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01N30/02;G01N25/20
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明提供了一種低壓環(huán)境下燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試裝置，包括文氏管道、第一通道、第二通道和第三通道，文氏管道一端為第一進(jìn)氣口；第一通道一端與所述文氏管道的另一端連通，第一通道的另一端為第一出氣口，第一通道在第一出氣口外接熱釋放速率測試儀；第二通道兩端之間與第一通道連通，第二通道的一端設(shè)有氣體推進(jìn)器，第二通道的另一端為第二出氣口，第二通道在第二出氣口外接氣相色譜儀，第二通道連接氣瓶和泄壓口；第三通道一端與文氏管道連通，第三通道另一端為第二進(jìn)氣口，第三通道內(nèi)設(shè)有多層可拆卸濾網(wǎng)。本發(fā)明解決了低壓環(huán)境下燃燒產(chǎn)生的煙塵顆粒的收集、熱值測試以及氣體成分分析的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空材料燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓環(huán)境下燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試裝置。

背景技術(shù)

近年來，民用航空需求量增多，航空產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，不斷有新材料被使用在飛機制造上，這些新材料往往具有更加優(yōu)異的特點，質(zhì)量更輕，耐久度更持久，價格也更加合理，但與此同時其安全性也顯得更加重要?？紤]到民航客機巡航高度一般位于海拔8400km至12500km之間，海拔每升高9m，大氣壓強降低100Pa，客機飛行過程中長期處于低壓環(huán)境，一旦發(fā)生熱失控燃燒事件，那么新材料在低壓環(huán)境下經(jīng)過燃燒后產(chǎn)生煙氣的毒害性也成為其能否被廣泛應(yīng)用的考慮因素。不同環(huán)境壓力下，材料燃燒產(chǎn)物不同，其毒害性也不同，如果新材料燃燒后煙氣的危害性對人體影響較大，那么在制造過程中對其使用范圍會有所保留，甚至可能拒絕使用。所以對于航空材料燃燒后的煙氣收集以及毒性分析就顯得尤為重要。一般的煙氣收集系統(tǒng)都在常壓范圍下運行，對于煙氣中的顆粒物和氣體并沒有明顯區(qū)分?？紤]到民航領(lǐng)域的實際情況，于是設(shè)計一種針對低壓環(huán)境下航空材料燃燒后的煙氣收集分析系統(tǒng)就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決低壓條件下燃燒物煙顆粒收集及煙氣在線采集及分析問題。飛機在運行環(huán)境中，艙內(nèi)與艙外實際上都處于低壓狀態(tài)，艙內(nèi)或艙外起火對機組人員、乘客的生命安全有著極大的威脅，為此需要研究低壓下物質(zhì)燃燒的燃燒特性，為航空材料的設(shè)計、制備及選擇，以及航空應(yīng)急處置能力的提高提供保障。

現(xiàn)有實驗手段及分析技術(shù)，對于低壓條件下煙氣成分的測試主要是借助于煙氣分析儀，而這種測試手段所測氣體組分、精度都相對有限，實時檢測效果較差，而且難以直接應(yīng)用到低壓環(huán)境中進(jìn)行樣品采集和分析。而具備在線高精度測試功能的色譜，目前還難以直接用于低壓下煙氣成分的測試。此外，對于低壓下燃燒產(chǎn)生的顆粒物，目前還缺乏有效的收集手段，而本發(fā)明在文丘里原理上創(chuàng)新提出的方案，可在不影響燃燒物氣體排放及熱值測試的基礎(chǔ)上，在線采集樣品燃燒產(chǎn)生的顆粒物。而且本發(fā)明還可通過簡單拆卸取樣，將收集到的顆粒物進(jìn)行分析測試。氣體測試方面，本發(fā)明通過物理推進(jìn)器對采集到的氣體進(jìn)行加壓，從而滿足色譜測試要求，實現(xiàn)氣體的在線高精度實時采集分析。

本發(fā)明提供一種低壓環(huán)境下燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試裝置，以解決低壓環(huán)境下燃燒產(chǎn)生的煙塵顆粒的收集、熱值測試以及氣體成分分析的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的低壓環(huán)境下燃燒顆粒物收集及煙氣成分測試裝置，包括：

文氏管道，其一端為第一進(jìn)氣口；

第一通道，其一端與所述文氏管道的另一端連通，所述第一通道的另一端為第一出氣口，所述第一通道在第一出氣口外接熱釋放速率測試儀；

第二通道，其兩端之間與所述第一通道連通，所述第二通道的一端設(shè)有氣體推進(jìn)器，所述第二通道的另一端為第二出氣口，所述第二通道在第二出氣口外接氣相色譜儀，所述第二通道連接氣瓶和泄壓口；

第三通道，其一端與所述文氏管道連通，所述第三通道另一端為第二進(jìn)氣口，所述第三通道內(nèi)設(shè)有多層可拆卸濾網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述第一通道在文氏管道與第二通道之間設(shè)有多層濾網(wǎng)。

進(jìn)一步地，所述第一通道與第二通道通過管道連通，且在管道上設(shè)有第四閥門。