[發明專利]一種實現瓦斯/空氣預混氣體爆燃實驗中金屬銅網多孔結構消波吸能的裝置

在審

• 申請號: 202011177513.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112213463A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 胡洋;吳秋遐;楊雨欣;秦漢圣;張延煒
• 申請（專利權）人: 華北科技學院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G09B23/06;B01F3/02;B01F13/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

1.一種實現瓦斯/空氣預混氣體爆燃實驗中金屬銅網多孔結構消波吸能的裝置，其特征在于：該裝置包括爆炸激波管、罐外預混氣體供給系統、壓力信號采集系統、火焰信號采集系統、東華數據采集系統、高壓點火系統和同步控制系統；

所述爆炸激波管包括首尾相連的多個實驗管道和1個可視化觀察窗實驗段管道；所述爆炸激波管的末端設置金屬銅網多孔結構；

所述罐外預混氣體供給系統與所述爆炸激波管內部連通，用于根據實驗要求產生預設當量比的預混氣體并輸入所述爆炸激波管內；

所述壓力信號采集系統和火焰信號采集系統布置在每段所述實驗管道的側壁上，用于對所述爆炸激波管內全程的壓力和火焰傳播速度的規律進行測量，測量結果經所述數據采集系統發送到所述同步控制系統；

所述東華數據采集系統與所述壓力信號采集系統和火焰信號采集系統連接，用于對所述爆炸激波管內全程數據采集和DHDAS動態信號采集分析；

所述高壓點火系統與所述激波管端部連接，用于對所述激波管內的預混氣體進行點火；

所述同步控制系統用于對所述火焰信號采集系統、壓力信號采集系統、東華數據采集系統和高壓點火系統進行同步控制。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：該裝置中，所述爆炸激波管依次由首尾相連的多節實驗管道、1節可視化觀察窗實驗段管道和3節首尾相連的外增管相連接構成；所述爆炸激波管的末端的外增管壁面設置金屬銅網多孔結構；

所述罐外預混氣體供給系統包括預混罐系統、抽真空系統和控制柜系統；所述預混罐系統包括預混罐、甲烷氣瓶和空壓機，所述抽真空系統包括兩個相連的真空泵，所述控制柜系統包括相連接的第一控制柜和第二控制柜；所述預混罐通過所述第一控制柜控制的供氣管路與所述甲烷氣瓶、所述空壓機和所述真空泵相連，以將所述預混罐中預混氣體通過所述供氣管路輸入與之相連的所述爆炸激波管；所述真空泵還與所述爆炸激波管連接；所述第二控制柜與所述爆炸激波管上的3個進氣端口連接；

所述壓力信號采集系統包括多個壓電式壓力傳感器；各所述壓電式壓力傳感器布置在所述首尾相連的多個實驗管道上，通過數據線將采集到的壓力信號輸送到所述東華數據采集系統；

所述火焰信號采集系統包括依次連接的光纖、光纖傳感器、光電集成器和數據采集系統，設置在所述首尾相連的多節實驗管道上，將光信號轉換為電信號，并將電信號輸送到所述東華數據采集系統；

所述東華數據采集系統包括16通道的數據采集卡和DHDAS動態信號采集分析系統；

所述高壓點火系統包括電容和二極管組成，設置于所述首尾相連的多個實驗管道的最前端，所述電容的正極和所述二極管負極與220V電源連接，所述電容的負極和所述二極管的正極與地線連接，完成瓦斯/空氣預混氣體點火；

所述同步控制系統包括函數信號發生器、時間延時器、固態繼電器組成，所述函數信號發生器的輸出端口與所述時間延時器的輸入端口相連，所述時間延時器的各輸出端口分別與所述火焰信號采集系統、所述壓力信號采集系統、所述東華數據采集系統和所述固體繼電器相連，所述固體繼電器的輸出端口與所述高壓點火系統相連。

3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于：所述多個實驗管道均為冷拔管道，截面形狀均為方形；

所述實驗管道的數量為14節；

在每節所述實驗管道上的同一位置的2個側面和頂面分別開有兩個孔座，以布置壓力傳感器或火焰傳感器；

觀察窗實驗段設置K9有機玻璃；

所述外增管為圓形鋼管；

所述爆炸激波管中各管道首尾相連均采用法蘭盤連接。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特征在于：所述預混罐通過球閥和高壓氣泵線與所述第一控制柜相連；

2個所述真空泵為一級泵旋片泵和二級泵羅茨泵；所述一級旋片泵和所述二級羅茨泵通過高壓氣泵線與所述激波管內部相連通，所述一級旋片泵和所述二級羅茨泵的控制端與所述第一控制柜和第二控制柜相連，用于根據所述第一控制柜和第二控制柜的控制信號對所述激波管抽真空和充配氣；

所述第一控制柜的輸出端口分別與所述空壓機、所述甲烷氣瓶以及第二控制柜相連，用于按照分壓定律將甲烷和空氣分別按照預定的體積百分數充入所述預混罐中。