[发明专利]一种引燃纸燃烧速度检测系统的校准装置及校准方法在审
申请号: | 201710802541.X | 申请日: | 2017-09-07 |
公开(公告)号: | CN107449934A | 公开(公告)日: | 2017-12-08 |
发明(设计)人: | 瞿明生 | 申请(专利权)人: | 贵州航天计量测试技术研究所 |
主分类号: | G01P3/68 | 分类号: | G01P3/68;G01P21/02 |
代理公司: | 贵阳中新专利商标事务所52100 | 代理人: | 商小川 |
地址: | 550009 *** | 国省代码: | 贵州;52 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 引燃 燃烧 速度 检测 系统 校准 装置 方法 | ||
技术领域
本发明属于测量仪器校准技术,尤其涉及一种引燃纸燃烧速度检测系统的校准装置及校准方法。
背景技术
引燃纸主要由氯化钡、镉酸钾、锆粉和石棉布等化学材料做成象纸张一样薄的易燃物质,用于热电池中。当被点燃时,发生激烈的化学反应,放出大量热量,激活热电池中的加热系统,使热电池中的电解质温度迅速升高,热电池中的正极和负极之间的隔膜熔化,正极和负极之间的电解质混合,从而产生电能,从正极和负极间输出。
引燃纸燃烧速度检测系统用于测量引燃纸的燃烧速度,它主要由电加热丝1、第一光电接收管7、第二光电接收管6、脉冲整形电路、PLC控制器和计算机等组成。安装第一第二光电接收管的夹具如图1所示:第一光电接收管7、第二光电接收管6安装在孔座5中,上面盖上透明的耐高温的云母片4,引燃纸3安放在云母片4上,上面用金属盖板2盖上。电加热丝1安装在引燃纸的左端并与引燃纸接触,由电加热丝支座8支撑。当给电加热丝通电时,点燃引燃纸使其从左向右燃烧,燃烧产生的光透过云母片,第一光电接收管先接收光信号并将其转换成脉冲信号,引燃纸燃烧速度检测系统开始计时,经过一段时间后,第二光电接收管接收光信号并将其转换成脉冲信号,使引燃纸燃烧速度检测系统停止计时,这样引燃纸燃烧速度检测系统可测出两个脉冲信号间的时间间隔。安装第一光电接收管7、第二光电接收管6的孔的中心孔距可精确测出来,将此中心孔距输入到软件中,引燃纸燃烧速度检测系统的软件根据已知的中心孔距除以时间间隔,就可计算出引燃纸的燃烧速度并显示出来。同时,电脑显示器上还显示测得的时间间隔值。因此,引燃纸燃烧速度测量就变成了时间间隔测量。
目前,典型的引燃纸燃烧速度检测系统的主要技术指标为:孔距:70mm,误差:±0.1mm;时间间隔测量范围:1ms~5s,最大允许误差:±5%;燃烧速度测量范围:14mm/s~70m/s,最大允许误差:±5%。
目前,校准引燃纸燃烧速度检测系统还没有专用的校准装置,现行的校准方法是:将二只示波器探头分别接到第一光电接收管7、第二光电接收管6上,点燃引燃纸,引燃纸燃烧速度检测系统测得的第一光电接收管7、第二光电接收管6的脉冲信号的时间间隔为Ti,示波器测得的时间间隔为T0,则测量误差为ΔT=Ti-T0,如ΔT在误差内,引燃纸燃烧速度检测系统合格,否则不合格。
通过改变引燃纸的宽度和厚度,使得燃烧速度不同,从而改变要校准的时间间隔。这种校准方法的难点在于:由于引燃纸燃烧速度的随机性,因而不能精确设定要校准的时间间隔点,如1ms、10ms、100ms、1s等,从而造成所校准的点不能覆盖整个量程范围。同时,由于二只示波器探头分别接到二只光电接收管上,示波器的输入阻抗、电信号等将产生干扰,从而不能精确的校准。
发明内容:
本发明要解决的技术问题:提供一种引燃纸燃烧速度检测系统的校准装置及校准方法,以解决现有技术针对引燃纸燃烧速度检测系统的校准存在的由于引燃纸燃烧速度的随机性,因而不能精确设定要校准的时间间隔点,如1ms、10ms、100ms、1s等,从而造成所校准的点不能覆盖整个量程范围等技术问题。
本发明技术方案:
一种引燃纸燃烧速度检测系统的校准装置,它包括NPN型晶体三极管和PNP型晶体三极管,NPN型晶体三极管的集电极引出到接线端B,在接线端B与NPN型晶体三极管的集电极之间串联有第一电阻和第一发光二极管;PNP型晶体三极管的发射极引出到接线端B,在接线端B与PNP型晶体三极管的发射极之间串联有第二电阻和第二发光二极管;NPN型晶体三极管的基极接到接线端A,PNP型晶体三极管的基极接到接线端C;NPN型晶体三极管的发射极与PNP型晶体三极管的集电极短接后接到接地端GND。
第一发光二极管和第二发光二极管安装在夹具的上孔座中;引燃纸燃烧速度检测系统的第一光电接收管和第二光电接收管安装在下孔座中,上孔座与下孔座之间为云母片;第一发光二极管和第二发光二极管的安装孔与第一光电接收管和第二光电接收管的安装孔对称设置。
接线端A、B和C均为BNC型接头。
所述的一种引燃纸燃烧速度检测系统的校准方法,它包括:
步骤1、将B端和GND端连接到直流稳压电源的直流电压输出端和GND端;
步骤2、在A端加入一正的脉冲宽度为T1的单脉冲电压信号,在低电平时,使NPN型晶体三极管截止,在高电平时,使NPN型晶体三极管饱和导通;
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