[实用新型]气体爆炸特性尺寸效应的测试系统

权利要求书

1.一种气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：包括配气装置、点火装置、爆炸装置、数据采集及处理装置和高速数字摄像机；

所述的配气装置包括可燃气体气源、配气气源和配气罐，配气罐的输入端分别与可燃气体气源及配气气源相连，配气罐的另一路输出与爆炸装置的输入口相连通；

所述的点火装置包括点火器，点火器安装在爆炸装置上，采用电火花点火，根据点火器安装位置的不同，可以实现不同位置的点火；根据进入容器深度的不同，可以实现容器或管道的壁面点火和中心点火两种形式的点火；

所述的数据采集处理装置包括安装在所述的球形容器、圆柱形容器和管道上的压力传感器、火焰传播速率传感器、温度传感器以及信号放大电路、数据采集电路、计算机；压力传感器、火焰传播速率传感器、温度传感器与信号放大器的输入端相连，信号放大器的输出端与数据采集器的输入端相连，数据采集器的输出端与计算机相连；

所述的爆炸装置安装在配气装置与数据采集处理装置之间，爆炸装置包括球形容器、圆柱形容器和管道；球形容器、圆柱形容器和管道之间均可以通过法兰自由对接；

所述的高速数字摄像机用于拍摄容器与管道内可燃气体爆炸时的火焰，高速数字摄像机镜头正对需要监测位置的观察段，高速数字摄像机输出端与计算机相连。

2.根据权利要求1所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：所述的球形容器、圆柱形容器和管道均有多种尺寸规格，用于进行可燃气体在不同尺寸或形状的容器或管道中的爆炸特性的尺寸效应研究。

3.根据权利要求1或2所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：所述的球形容器体积为11L—1m³，优选体积为11L、22L、113L、550L和1m³。

4.根据权利要求1或2所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：所述的圆柱形容器按照长径比分别为2:1和1:1两种；长径比为2:1的圆柱形容器体积为11L—1m³，优选体积分别为：11L、22L、113L、550L和1m³；长径比为1：1的圆柱形容器体积为11L—1m³，优选体积分别为：11L、22L、113L、550L和1m³。

5.根据权利要求1或2所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：所述的管道按内截面分为圆形管道和方形管道两种；每种截面形状的管道有5种不同的截面尺寸，每种规格管道均有5节，每节管道长2m；圆形管道截面直径为30mm — 180mm，优选截面直径分别为30mm、60mm、100mm、140mm和180mm；方形管道截面边长为23.6mm — 141.3mm，优选截面边长分别为23.6mm、47.1mm、78.5mm、109.9mm和141.3mm。

6.根据权利要求1所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：所述的容器和管道均有高强度有机玻璃观察段，用于高速数字摄像机拍摄气体爆炸时的火焰图像；球形容器上共有4处观察段，分别位于球形容器水平最大轮廓位置、竖直导管与水平最大轮廓位置中间、垂直导管处、水平导管处；圆柱形容器上共有5处观察段，分别位于圆柱形容器主体的上、中、下部分，竖直导管处、水平导管处；管道上共有3处观察段，分别位于管道左、中、右。

7.根据权利要求1所述的气体爆炸特性尺寸效应的测试系统，其特征在于：在容器和管道上均设有点火器接口、传感器接口、进出气口；球形容器有1处点火器接口；圆柱形容器有3处点火器接口，分别位于容器的上、中、下3处；每节管道上有3处点火器接口，分别位于管道的左、中、右3处；

多处点火器接口实现在容器或管道不同位置点火，研究点火位置对气体爆炸特性产生的尺寸效应影响；传感器包括压力传感器、温度传感器和火焰传播速率传感器；容器和管道的特征位置均布有传感器接口，实现对爆炸装置特征位置处可燃气体爆炸特性的系统性监测；特征位置包括：引出导管与容器结合处、球形容器肩部、球形容器水平最大轮廓处、圆柱形容器肩部、圆柱形容器上部和下部、管道左中右三部分、管道两端封闭法兰中心；进出气口用于充放可燃预混气体、容器或管道吹扫以及预混气体的循环，采用下进上出或左进右出的循环模式，保证可燃气体混合均匀。