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燃爆灾害演化动力学实验装置(圆管)
本仪器应用嵌入式控制技术,集精密机械加工技术、高速压力检测技术、无线数传技术及计算机技术于一体,结构紧凑、运行稳定、界面美观、操作简单、测量精度高,实现了试验过程的全自动化控制,是各类科研部门试验室测试可燃气体、爆炸参数或抑爆能力的理想设备。
应用领域:
1、空气中可燃气体爆炸传播参数。
2、开展常压下气体爆炸泄压、火焰传播、阻断及抑爆试验。
3、开展特定位置火焰无失真光学测试。
装置构成:
本实验装置由微型计算机控制系统、爆炸容器、抽真空系统、自动点火装置、自动配气系统、自动泄压系统、自动循环搅拌系统、无线数传系统和计算机监控系统等组成。
技术指标:
1、爆炸容器:容积45L,材质S30408不锈钢,承压2MPa,由1段长200m点火引导段、4段长800mm连接段、2段长1000mm连接段、1段直角转弯连接段、1套自动泄压盖及移动支架构成。
1.1 点火引导段:(1段)
1.1.1 长度:200mm
1.1.2 内截面:φ100mm
1.1.3 点火位置:点火位置在点火引导段几何中心
1.1.4 预留接口:压力传感器接口及温度传感器接口各1个,位置为点火中心截面;端面法兰50mm处预留1个循环接口。
1.2 连接段:(2段)
1.2.1 长度:800mm
1.2.2 内截面:φ100mm
1.2.3 爆破片口:纵向水平方向排布爆破片孔6个,前后各3个,爆破片泄压直径40mm
1.2.4 预留接口:纵向分布压力传感器及温度传感器接口各4个,接口规格M20*1.5;管道末端50mm处预留循环接口并配备密封堵。
1.3 连接段:(2段)
1.3.1 长度:800mm
1.3.2 内截面:φ100mm
1.3.3 预留接口:纵向分布压力传感器及温度传感器接口各4个,接口规格M20*1.5;管道末端50mm处预留循环接口并配备密封堵。
1.4 连接段:(1段)
1.4.1 长度:1000mm
1.4.2 内截面:φ100mm
1.4.3 观察口:配置2个直径100mm石英玻璃光学视窗(前后各一片石英玻璃光学视窗,视窗面严格平行,透光率:>90%,透射波长范围200~1000nm,面精度为1/4波长@328nm),耐压2MPa,位置为管道水平中心
1.4.4 预留接口:纵向分布压力传感器及温度传感器接口各5个,接口规格M20*1.5;管道末端50mm处预留循环接口并配备密封堵。
1.5 连接段:(1段)
1.5.1 长度:1000mm
1.5.2 内截面:φ100mm
1.5.3 预留接口:纵向分布压力传感器及温度传感器接口各5个,接口规格M20*1.5;管道末端50mm处预留循环接口并配备密封堵。
1.6 直角转弯连接段:(1段)
1.6.1 角度:90°
1.6.2 内截面:φ100mm
1.6.3预留接口:两端各预留1个压力传感器接口及温度传感器接,接口规格M20*1.5,管道末端50mm处预留循环接口并配备密封堵。
1.7 自动泄压盖装置1套。
1.7.1 泄放口径:≤φ100mm
1.8 自动泄压盖密闭法兰一套
1.9 配置筛网板2片,用于一段管道内安装阻隔抑爆材料。
1.10 爆炸容器支架,每段管道配备移动支架,可以任意组合管道;高度为观察窗距地面96cm±1cm。
2、同步控制及数据采集处理系统:(计算机监控)
采集计算机远程有线/无线监控,数据无线传输并存储,人机分离,保证试验人员人身安全。
2.1自动控制:
设定控制参数,试验装置按设定参数自动抽真空、自动将可燃气体样品配入爆炸容器、自动循环搅拌、点火,自动采集爆炸参数并存储到数据文件。绘制bao炸参数—时间曲线,数据可转存到EXCEL,进行进一步分析处理。
2.2手动控制:
通过模拟键盘,独立操作抽真空、配气、循环搅拌、点火、数据采集存储、清洗容器等操作,并可将数据文件读入计算机进行分析处理。
2.3爆炸检测系统:
采用压力检测和温度检测,通过判断爆炸球内的压力变化和温度变化,自动判断是否发生爆炸。
2.4爆炸参数同步采集处理系统:
配置多通道数据采集系统,设定控制参数,试验装置按设定参数自动抽真空、自动将可燃气体样品配入爆炸容器、自动点火,自动采集爆炸参数并存储到数据文件。绘制bao炸参数—时间曲线,数据可转存到EXCEL,进行进一步分析处理。
2.4.1爆炸压力检测范围:0~2MPa (绝压) 分辨率:0.001MPa 精度:0.25%FS
响应时间:<1ms 工作压力:10MPaMAX
配置情况:标配8支高速爆炸压力传感器。
2.4.2火焰温度检测范围:0~1200℃ 分辨率:1℃ 精度:0.25%FS
响应时间:<1ms 工作压力:6MPaMAX
配置情况:选配温度传感器,如需配置需增加采集通道。
2.4.3 同步采集通道数量:8通道(标配),可选配16、24通道。
2.4.4采样率:5K SPS(采样时间间隔:0.2ms)
2.4.5最大采样时间:4S
2.5外部设备驱动:
配置外部设备同步触发功能模块,同步或延时输出TTL启动信号,以便同步启动外部高速摄像机等试验设备。
3、精密配气系统:采用分压法自动比例配气技术实现多元混合气体自动配气,配气精度高;也可以通过按键实现手动配气。
3.1配气路数:3路配气(2路样品+1路空气),样品通路配置1个精密流量调节阀。
3.2配气精度:0.1%
3.3配气压力测量范围:0~110kPa,精度:0.1 kPa
4、循环搅拌系统:配置抗爆炸冲击无油循环搅拌系统 ,实现爆炸容器内可燃气体与空气的均匀分布。
5、真空系统:配置旋片式真空泵,真空泵极限真空:≤100Pa,配置抗爆炸冲击过滤器,防止燃烧爆炸产物堵塞管路,污染配气系统。
5.1真空范围:1kPa~100kPa,
5.2气密性:50kPa(绝压)下5分钟压力升≤0.5kPa
6、光学系统: 配置2个石英玻璃光学视窗(前后各一片石英玻璃光学视窗,视窗面严格平行,透射波长范围200~1000nm,面精度为1/4波长@328nm),耐压2MPa。
7、点火系统:点火位置设置在点火引导段中心
7.1高能电火花点火:点火能量:1~300J 静电电压:15KV 电极间距:3~6 mm
7.2烟火点火具点火:点火能量10J
8、安全防护系统:
8.1采用计算机无线远程监控,数据无线传输,人机分离,保证试验人员人身安全。
8.2设有自动泄压装置,容器超压时泄压装置的爆破片自动破裂,实现安全泄压,确保试验安全。
8.3自动控制系统具备自诊断功能,如发生密封故障,报警提示并自动停止试验。
8.4配置急停按键,当发生紧急情况下,快速按下以便于保护实验人员及设备安全。
9、环境监测:
大气压测量范围: 80~110.0kPa 分辨率:0.1 kPa
环境温度测量范围: -40~80℃ 分辨率:0.1℃
环境湿度测量范围: 0~100%RH 分辨率:0.1%RH
10、工 作 站:笔记本电脑(CPU-i5 内存8G 硬盘512G 14寸)
11、电 源:AC220V±10%,50Hz±2Hz 功率:<2500W
12、工作环境:
环境温度:10~40℃
环境湿度:5%~85%RH