[实用新型]激波管式可燃气体爆炸实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激波管式可燃气体爆炸实验装置。

背景技术

国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）中，将“开发燃烧、爆炸、毒物泄漏等重大工业事故防控与救援技术及相关设备”列为公共安全中的优先发展主题之一。在工业生产过程中，特别是化工生产企业，可燃气体得到了广泛的应用，在对可燃气体的贮存、运输和使用过程中，经常出现可燃气体与空气混合所造成的火灾爆炸事故，给人民生命财产带来了不可估量的损失。因此，深入研究气体爆炸特性，对于控制和预防由此引发的事故，显得极其必要。

激波管式可燃气体爆炸实验装置由三部分组成，一是用有机玻璃制作的可燃气体爆炸管及支架，二是爆炸瞬间所发生的现象的摄录系统，三是可燃气体爆炸过程的有关数据的采集与处理。目前，国际上通用的爆炸测试系统是20L球形爆炸测试系统，该装置能测试粉尘和气体的爆炸性参数，可测气体最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率、气体爆炸极限，符合ISO6184/1-1985，ASTM E20191:1986，英国BS6713:Part及PREN14034:Parts1,2等标准。但是该装置购置价格非常高，达到九十多万元，且不能显示燃气爆炸过程冲击波（火焰）变化的现象，不能记录和回放，仅适合于科研机构而不适用于高校的教学研究，一般高校的教学经费不能满足该项目投入的要求。

目前用于粉尘和可燃气体爆炸的实验装置，如20L球形爆炸实验装置等，其主要缺点是对球体的密闭程度要求高，操作程序比较复杂，装置昂贵以及运行成本高，另外，由于球形爆炸试验装置的火焰喷出口很小，只能观察到爆炸瞬间火焰喷出的情况，而无法观察到筒内腔可燃气体消耗、压力减小后，火焰回退的情况。在爆炸的参数纪录、显示效果等方面等存在着许多不足，因此使用有较大的局限性，在高校等教学系统中应用较少。

发明内容

为了克服现有燃气爆炸对测试设备的密闭性要求高，操作程序复杂，非可视性以及加工费用高昂等缺点，本实用新型提供了一种操作简单，爆炸过程可视、费用低廉的在常温常压状态下进行操作的激波管式可燃气体爆炸实验装置。

本实用新型采用的技术方案是：

激波管式可燃气体爆炸实验装置，包括管状爆炸测试筒，所述爆炸测试筒横向架设于一支架上，所述爆炸测试筒的前端开口且设有将开口密封的防爆膜，所述爆炸测试筒与一向筒内腔注入常温常压的可燃气体的供气装置连接，所述爆炸测试筒上设有感应筒内压力的压力传感器、监测筒内气体浓度的监测器、点燃筒内气体的点火器，所述压力传感器与显示筒内压力值的显示模块连接，其特征在于：所述爆炸测试筒的后端密封。

进一步，所述压力传感器有三只，分别设置于所述爆炸测试筒的前端、中端和后端位置。

进一步，所述爆炸测试筒周围设有记录爆炸状态演变的摄像机、记录爆炸火焰出管状态的的摄像头和记录爆炸声响的声级计。

进一步，所述爆炸测试筒的前端开口的前方设有阻挡气体爆炸时产生的冲击的防冲击挡板。

进一步，所述爆炸测试筒的进气口设有可直接显示数据的流量计。

进一步，所述爆炸测试筒为一柱形无缝的有机玻璃管，后端用圆形有机玻璃板封闭，有机玻璃管前端粘结第一法兰，所述防爆膜通过第二法兰固定于有机玻璃管的开口处。

本实用新型的技术构思是：先用法兰固定防爆膜、以封闭测试筒端口，测试筒内腔形成一个密闭的空腔；向测试筒内腔充入常温常压的被测可燃气体，监测可燃气体浓度，当浓度到达预设浓度时，开启点火器，测试筒内的气体发生爆炸，火焰冲破前端的防爆膜而喷出火焰。压力传感器获取爆炸瞬间测试筒内的压力并传递至显示模块，用高倍摄像机记录爆炸过程的变化和以摄像头捕捉爆炸瞬间喷出管时的火焰状态。通过试验测得的可燃气体浓度，试验时的环境温度，爆炸瞬间的压力值和喷出的火焰状态即可获取四者之间的相互关系。

本实用新型采用高质量的有机玻璃管作为爆炸测试筒，无需预先将筒内腔形成真空环境，省去了抽真空的步骤，操作简单。且玻璃管前端的开口较大，很容易观测到火焰喷出和火焰回退的情况，有利于管内数据采集。本实用新型采用高倍摄像机、摄像头和声级计捕捉爆炸时的火焰状态和爆炸声响，有利于爆炸时采集不同位置压力变化数据、爆炸瞬间演变情况，也有利于教学时回放。

本实用新型的有益效果体现在：操作简单，费用低廉，可回放爆炸瞬间的火焰状态、显示爆炸管内压力变化和爆炸声响的优点。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式