[实用新型]人体静电放电引爆瓦斯模拟实验系统点火装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种点火放电装置，具体地说是涉及一种在进行人体静电放电引爆瓦斯模拟实验时所需要的点火装置。

背景技术

人体静电是由于人体动作或与其它物体接触、分离或静电感应等宏观上呈现出某种极性的电荷积累，其电压峰值可达到数千伏。这样，在煤矿等有瓦斯存在的环境中，人体静电可能会引起瓦斯爆炸，所以需要进行寻找引爆瓦斯人体最小放电能量的实验。在该实验系统中，就需要一种保证实验人员人身安全、且易于实现的点火装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可根据不同条件的人体电阻、人体电容选择合适电压进行点火引爆的人体静电放电引爆瓦斯模拟实验系统点火装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括位于实验腔体内的点火电极，所述的点火电极与人体ESD模型相连接，人体ESD模型与高压电源相连接，所述的人体ESD模型和高压电源均与点火控制器相连接，点火控制器与主控制器相连接。

所述的点火电极为两只尖锥形的不锈钢圆柱体。

所述的两只不锈钢圆柱体之间的间隙为0.2～2mm。

所述的人体ESD模型由多组电容、电阻组合构成。

所述的高压电源为500V～20KV电压。

采用上述技术方案的本实用新型，采用高压电源产生500V～20KV的电压来模拟人体运动产生的静电，同时利用研究得出的人体ESD模型，通过点火控制器的控制在放电电极上进行放电，可点火引爆实验腔体中的瓦斯混合气体，并可根据不同条件下的人体电阻、人体电容选择合适的放电电压进行点火引爆，从而模拟出引爆瓦斯的人体最小放电电压。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型中电路图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括位于实验腔体1内的点火电极2，点火电极2与人体ESD模型相连接，人体ESD模型与高压电源相连接，上述的人体ESD模型和高压电源均与点火控制器相连接，点火控制器与主控制器相连接。

具体地说，上述的点火电极2为两只尖锥形的不锈钢圆柱体，其两只不锈钢圆柱体之间的间隙为0.2～2mm连续可调。需要说明的是，间隙小所需要的放电能量小，放电时产生的火花也小，而间隙越大击穿两尖端之间的气体所需的能量就越大，放电时产生的火花也越大。上述的人体ESD模型中包括多组电容、电阻组合。上述的高压电源为500V～20KV电压连续可调。

本实用新型的工作原理是：

点火控制器负责接收主控制器的命令，并根据命令选取各种实验条件下的人体ESD模型、选择合适的放电电压，并发出点火信号；人体ESD模型由多组不同组合的电阻、电容组成，用来模拟各种条件下的人体电阻、人体电容；放电电极是两只一端为尖锥形、长度50mm、直径5mm的不锈钢圆柱体，两者尖端相对安装在实验腔体内部，两尖端之间的距离可调节，放电电极和实验腔体之间绝缘，其圆柱形的一端通过导线分别连接到人体ESD模型；高压电源可产生500V～20KV的电压，用来模拟人体运动产生的静电，其通过人体ESD模型连接到放电电极上，该高压电源输出的电压由点火控制器控制其开通或关断，实现点火信号的控制，其输出的电压值连续可调，用于选择合适的放电电压。

在进行人体静电放电引爆瓦斯模拟实验时，首先根据实验的需要调整好放电电极两尖端之间的间隙，范围在0.2mm～2mm之间。放电电极的间隙调整好后，封堵好实验腔体的快速泄压装置，由主控制器控制打开瓦斯进气电磁阀将瓦斯气体注入实验腔体，达到合适的浓度(5％～15％范围内)后关闭瓦斯进气电磁阀，仅在关闭进气阀的情况下才能进行点火引爆，电气上进行互锁，这就保证了实验的安全性。

根据不同的实验条件，主控制器发送命令给点火控制器选定实验的人体ESD模型和起始放电电压，高压电源提供人体ESD模型模拟放电电压，并缓慢的增高放电电压，直至放电电极间瓦斯混合气体击穿引爆，输出的电压越高，放电能量就越大，点火控制器通过调节高压电源输出电压来选择合适的放电能量。人体ESD模型和放电能量选定后，先对人体ESD模型充电，再控制人体ESD模型通过电极放电点火，连续充电、放电，从而能得到引爆瓦斯的人体最小静电放电电压。