[实用新型]一种沉积状可燃粉尘卷扬特性的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及可燃粉尘爆炸技术领域，具体涉及一种沉积状可燃粉尘卷扬特性的检测装置。

背景技术

在各类加工、处理可燃粉体材料的生产工艺过程中，常会在生产车间内、设备表面存有一定厚度呈沉积状的可燃粉尘，而该类场所通常也为粉尘爆炸危险场所，其发生粉尘爆炸的显著特点是：初始局部爆炸的有害效应并不显著，但局部爆炸产生的冲击波使本身为沉积状的可燃粉尘卷扬，与空气混合形成更大范围的可燃粉尘/空气混合物，发生更为猛烈的二次爆炸，其爆炸强度、影响范围远高于初始爆炸，因而如何防止二次爆炸的发生、控制其爆炸有害效应，是防止爆炸事故蔓延、减少人员伤亡和财产损失的重要措施之一。其中探究初始爆炸冲击波对沉积粉尘卷扬特性的影响，有利于定量揭示二次爆炸的粉尘/空气混合物形成过程，为有效防止粉尘卷扬及二次爆炸的参与程度奠定技术基础。现有技术方案中，大多采用真实的爆炸冲击波诱导沉积粉尘卷扬，卷扬的粉尘已经参与爆炸形成产物，无法对卷扬特性开展定量检测，因而有必要进行较大改进，以便安全、准确检测冲击波诱导沉积粉尘卷扬的特性参数。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉积状可燃粉尘卷扬特性的检测装置，可以检测在冲击波用下沉积状粉尘的卷扬特性参数，有利于定量揭示二次爆炸的粉尘/空气混合物形成过程，为有效防止粉尘卷扬及二次爆炸的参与程度奠定技术基础。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：一种沉积状可燃粉尘卷扬特性的检测装置，由沉积状可燃粉尘卷扬装置、卷扬特性参数检测系统组成，沉积状可燃粉尘卷扬装置包括：压缩气瓶，以及与压缩气瓶相连的进气管，所述的进气管上装有电磁阀，该电磁阀通过屏蔽线连接数据采集及控制系统，同时进气管另一端与截面为长方形、呈水平放置的冲击波预形成管道的进气管口相连，该冲击波预形成管道的另一端与截面相同且水平放置的冲击波传播管道以法兰连接，同时在法兰中间安装爆破片，上述的压缩气瓶、进气管、电磁阀、进气管口、冲击波预形成管道及爆破片共同构成冲击波产生装置；所述的冲击波传播管道的另一端通过法兰与沉积状可燃粉尘卷扬管道首端连接，构成卷扬特性参数检测管道；所述的沉积状可燃粉尘卷扬管道前后两侧分别安装有第一观察视窗和第二观察视窗，同时沉积状可燃粉尘卷扬管道下壁面安装有可抽动钢板，该可抽动钢板上铺设有一定厚度的沉积状粉尘；所述的沉积状可燃粉尘卷扬管道尾端通过法兰与圆筒状、竖直放置的消纳器相连。

卷扬特性参数检测系统包括：布置在沉积状可燃粉尘卷扬管道端口位置的激光发射和接收模块阵列，该激光发射和接收模块阵列供电端及信号输出端分别通过导线与电源和信号放大器相连，所述的激光发射和接收模块由位于同一光路的激光发射器、聚焦透镜、激光接收二极管组成；上述冲击波传播管道和沉积状可燃粉尘卷扬管道上壁面端口位置分别安装有第一冲击波检测压力传感器、第二冲击波检测压力传感器；上述的第一冲击波检测压力传感器、第二冲击波检测压力传感器及信号放大器通过屏蔽线分别与数据采集及控制系统相连。

进一步的，激光发射和接收模块阵列中的激光发射和接收模块数量可调，至少为两组。

进一步的，可抽动钢板与沉积状可燃粉尘卷扬管道的壁面完全贴合，沉积状粉尘布满沉积状可燃粉尘卷扬管道下壁面。

本实用新型还公开了一种使用上述的沉积状可燃粉尘卷扬特性的检测装置检测沉积状可燃粉尘卷扬特性的方法包括以下步骤：

首先，在冲击波预形成管道末端法兰中安装一定爆破压力的爆破片；将一定厚度沉积状粉尘铺设在可抽动钢板上；通过数据采集及控制系统设定电磁阀的触发时间，并在数据采集及控制系统中存储爆破片的爆破压力值及相应粉尘的浓度标定曲线，同时开启电源给激光发射和接收模块阵列供电。

其次，通过数据采集及控制系统触发电磁阀动作，使压缩气体充入冲击波预形成管道；当冲击波预形成管道内压力达到爆破片爆破压力时，爆破片破裂产生冲击波；第一冲击波检测压力传感器检测值达到爆破压力值后，数据采集及控制系统立即再次发出信号，使电磁阀停止动作；冲击波在卷扬特性参数检测管道中传播，使沉积状可燃粉尘卷扬管道下壁面沉积状粉尘卷扬，第二冲击波检测压力传感器、激光发射和接收模块阵列同步采集信号；冲击波穿过卷扬特性参数检测管道后被消纳器吸收。