[发明专利]液雾燃爆参数测试系统及测试方法

权利要求书

1.液雾燃爆参数测试系统，其特征是，它包括：控制装置（1）、二次气动脉冲喷射雾化器（2）、点火装置（3）、粒径检测装置（4）、数字记录系统（5）以及顶部带有点火击针的透明实验爆炸罐体（6）；

控制装置（1）用于控制二次气动脉冲喷射雾化器（2）内电磁阀（2.3）的开启，对点火装置（3）进行触发，并对粒径检测装置（4）、数字记录系统（5）进行开启；

二次气动脉冲喷射雾化器（2）包括：依次连接的手动阀门（2.1）、高压气室（2.2）、电磁阀（2.3）、单向阀（2.4）、储液室（2.5）、气液输送管段（2.6）以及喷雾室（2.8）；储液室（2.5）上设有预装储液室液体入口（9）；喷雾室（2.8）一端与气液输送管段（2.6）连接，另一端为与实验爆炸罐体（6）相通的半球形的喷头；喷雾室（2.8）内还设有空心球体（2.7），空心球体（2.7）的球面上均布通孔，开孔处为空心球体（2.7）与其内接正二十面体的交点；

点火装置（3）用于对实验爆炸罐体（6）的点火击针进行触发；

粒径检测装置（4）包括：激光发射单元（4.1）、光照检测单元（4.2）、信号转换单元（4.3）以及信号接收处理单元（4.4）；激光发射单元（4.1）中包括：多组独立的激光发射器；光照检测单元（4.2）包括：多组独立的光照强度传感器；转换单元（4.3）用于接收光照检测单元（4.2）的信号输出，并将信号转换后输送至信号接收处理单元（4.4）；信号接收处理单元（4.4）根据接收到的信号进行计算；激光发射单元（4.1）与光照检测单元（4.2）布置在实验爆炸罐体（6）的两侧，一个激光发射器与一个光照强度传感器相配合，光路穿过实验爆炸罐体（6）的轴心；

数字记录系统（5）包括：布置在实验爆炸罐体（6）内的压力传感器（5.1）、温度传感器（5.2），连接压力传感器（5.1）、温度传感器（5.2）的电荷放大器（5.3），以及连接电荷放大器（5.3）的信号处理单元（5.4）。

2.如权利要求1所述的液雾燃爆参数测试系统，其特征是，控制装置（1）包括：PLC控制模块（1.1）、显示模块（1.2）、触控模块（1.3）以及总启动键（1.4）；PLC控制模块（1.1）设有开关指令输出端口（1.5）以及继电器指令输出端口（1.6）；显示模块（1.2）、触控模块（1.3）以及总启动键（1.4）分别与PLC控制模块（1.1）连接；继电器指令输出端口（1.6）所输出的指令控制电磁阀（2.3）的开启；开关指令输出端口（1.5）的指令输出与继电器指令输出端口（1.6）的指令输出具有延迟，开关指令输出端口（1.5）的输出指令控制粒径检测装置（4）、数字记录系统（5）的开启以及点火装置（3）的点火触发时长；触控模块（1.3）用于设置PLC控制模块（1.1）每个输出端口的指令触发时长以及指令延迟时间；显示模块（1.2）用于显示设定信息；确认设置后，PLC控制模块（1.1）接受来自总启动键（1.4）的指令，并开始执行；

点火装置（3）包括：单片机（3.1），与单片机（3.1）连接的显示单元（3.2）、触控单元（3.3）、放电控制单元（3.7）、充电控制单元（3.6），与充电控制单元（3.6）连接的高压电源（3.8），与放电控制单元（3.7）、充电控制单元（3.6）连接的继电器组（3.4），与继电器组（3.4）连接的电容组（3.5）、点火输出单元（3.9）；触控单元（3.3）用于对单片机（3.1）进行充电状态与放电状态的设定；显示单元（3.2）用于显示单片机（3.1）的状态；点火输出单元（3.9）与实验爆炸罐体（6）上的点火击针连接；放电控制单元（3.7）与开关指令输出端口（1.5）连接；当单片机（3.1）处于充电状态时，充电控制单元（3.6）控制继电器组（3.4）的闭合，使得高压电源（3.8）向电容组（3.5）进行充电；当单片机（3.1）处于放电状态时，放电控制单元（3.7）等待开关指令输出端口（1.5）的指令输出，当放电控制单元（3.7）接收到开关指令输出端口（1.5）的指令输出时，放电控制单元（3.7）控制继电器组（3.4）的闭合，使得电容组（3.5）与点火输出单元（3.9）接通，点火输出单元（3.9）触发实验爆炸罐体（6）上的点火击针。

3.液雾燃爆参数测试系统的测试方法，它基于如权利要求2所述的液雾燃爆参数测试系统，其特征是，它包括如下步骤：

A.对控制装置（1）进行设定：通过触控模块（1.3）对PLC控制模块（1.1）进行设置，其中包括继电器指令输出端口（1.6）的指令输出时长、开关指令输出端口（1.5）的指令输出的延迟时间以及对放电控制单元（3.7）的触发时长；

B.通过触控单元（3.3）将单片机（3.1）设置为充电状态，直至电容组（3.5）达到饱和；

C.开启手动阀（2.1），使高压气室（2.2）内的气压达到实验压力值；在储液室（2.5）内加装测试液体；

D.按压总启动键（1.4）；PLC控制模块（1.1）通过继电器指令输出端口（1.6）发出指令，在其指令输出时长内，开启二次气动脉冲喷射雾化器（2）中的电磁阀（2.3），高压气室（2.2）内的气体与储液室（2.5）内液体预混，并瞬态形成气液两相混合物；气液以环形流型为主进入喷雾室（2.8），液相部分对空心球体（2.7）发生绕流，气相部分通过空心球体（2.7）正面开孔处进入喷雾室（2.8）内部形成局部超压，再通过喷雾室（2.8）的喷头将气体排出至实验爆炸罐体（6）形成悬浮云雾；

E.设定的延迟时间后，PLC控制模块（1.1）通过开关指令输出端口（1.5）发出指令，开启粒径检测装置（4）与数据记录系统（5），记录实验爆炸罐体（6）内的状况，同时点火装置（3）中的放电控制单元（3.7）控制继电器组（3.4）的闭合，使得接通电容组（3.5）与点火输出单元（3.9）接通，在触发时长内点火输出单元（3.9）触发实验爆炸罐体（6）上的点火击针，实验爆炸罐体（6）内发生燃爆；

F.通过粒径检测装置（4）中的信号接收处理单元（4.4），以及数据记录系统（5）中的信号处理单元（5.4）获取液雾燃爆参数数据。