[发明专利]单颗粒反应测量装置及测量方法

说明书

本发明提供了一种单颗粒反应测量装置及测量方法，该测量装置包括管式炉、气体预热装置、气体测量装置、温度测量装置、图像拍摄装置和数据处理单元，所述管式炉具有燃烧通道，所述气体预热装置与所述燃烧通道的入口相连通，所述气体测量装置与所述燃烧通道的出口相连通，所述温度测量装置伸入至所述燃烧通道内，所述温度测量装置位于所述燃烧通道内的部分能托住样品颗粒并测量所述样品颗粒的温度，所述图像拍摄装置位于所述管式炉的外部，所述图像拍摄装置能拍摄所述样品颗粒的火焰，所述气体测量装置、温度测量装置和图像拍摄装置与所述数据处理单元相连接。本装置需要的样品量少，采集数据全面，测量精度较高，且易于实现数据的自动采集。

技术领域

本发明涉及一种单颗粒反应测量装置。

本发明还涉及一种单颗粒反应测量方法。

背景技术

燃料在常温条件下，接触氧化剂仅进行缓慢氧化而不能发生着火及燃烧过程。提高氧化剂温度至某一特定数值后，燃料和氧化剂会快速燃烧，这两种状态的变化瞬间被称为着火。

常用管式炉只能从反应气体成分分析燃料燃烧过程，难以同时采集颗粒内部温度及燃烧图像信息。因此，本发明设计了克服上述不足的基于管式炉的单颗粒反应测量装置及测量方法，且本发明可同时观察及分析不同气氛下，不同反应物料的反应特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的常用管式炉难以同时采集颗粒内部温度及燃烧图像信息的缺陷，而提供一种单颗粒反应测量装置及测量方法。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供一种单颗粒反应测量装置，包括管式炉、气体预热装置、气体测量装置、温度测量装置、图像拍摄装置和数据处理单元，所述管式炉具有燃烧通道，所述气体预热装置与所述燃烧通道的入口相连通，所述气体测量装置与所述燃烧通道的出口相连通，所述温度测量装置伸入至所述燃烧通道内，所述温度测量装置位于所述燃烧通道内的部分能托住样品颗粒并测量所述样品颗粒的温度，所述图像拍摄装置位于所述管式炉的外部，所述图像拍摄装置能拍摄所述样品颗粒的火焰，所述气体测量装置、温度测量装置和图像拍摄装置与所述数据处理单元相连接。

在本技术方案中，通过气体测量装置、温度测量装置和图像拍摄装置，将测量或拍摄到的数据信息发送给数据处理单元，数据处理单元对数据信息进行分析，采集数据全面，测量精度高，需要的样品量少，且易于实现数据的自动采集。

较佳地，所述管式炉的周面上设有法兰安装孔，所述温度测量装置包括法兰和固定于所述法兰的中间的热电偶，所述法兰可拆卸安装于所述法兰安装孔中，所述热电偶的测量端位于所述燃烧通道内并能托住所述样品颗粒。

在本技术方案中，热电偶的测量端位于燃烧通道内并能托住样品颗粒，热电偶直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测的样品颗粒的温度。

较佳地，所述管式炉的周面上还设有第一观察窗、第二观察窗，所述第一观察窗的外部设有光源，所述光源通过所述第一观察窗照射于所述样品颗粒，所述图像拍摄装置位于所述第二观察窗的外部，所述图像拍摄装置通过所述第二观察窗拍摄所述样品颗粒。

在本技术方案中，图像拍摄装置通过第二观察窗拍摄样品颗粒，光源通过第一观察窗照射样品颗粒，为样品颗粒的拍摄提供了亮度。

较佳地，所述单颗粒反应测量装置包括位于所述燃烧通道内的气体整流器，所述气体整流器位于所述气体预热装置与所述温度测量装置之间。

在本技术方案中，气体整流器用于对从气体预热装置出来的助燃气体进行整流，使助燃气体保持稳定。

较佳地，所述气体测量装置与所述燃烧通道的出口之间设有气体冷却装置。