[发明专利]一种多火花高能静电发生装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种多火花高能静电发生装置及控制方法，所述多火花高能静电发生装置包括高能静电发生装置、高压电极、地电极、支架、法兰盘，高能静电发生装置包括高压电源、充电继电器及若干充放电回路，每支充放电回路相互独立，可在每对高压电极和地电极间产生可调能量的静电火花。通过改变充放电回路数量，可改变同时产生的静电火花数量。通过该方式可在同一时刻产生多个点火源，共同引燃待测粉尘云，提高了点燃效率；每支充放电回路可产生高达50 J且放电时长低于1ms的火花能量，提高了传统电点火器的火花能量并降低了放电时长。多火花高能静电发生方式可作为化学点火方式的替代，实现粉尘燃爆特性参数更安全、更便捷、更精确地测量。

技术领域

本发明属于电子点火器技术领域，具体涉及一种多火花高能静电发生装置及控制方法。

背景技术

可燃爆性、爆炸指数、爆炸下限以及极限氧浓度等燃爆特性参数是评价粉尘燃爆危险性的重要参数。在食品、采矿、化工、纺织等领域，多有涉及可燃粉尘的生产、加工及运输，这增加了可燃粉尘的燃爆潜在危险性。通过对可燃粉尘燃爆特性参数的测量，可为可燃粉尘的防爆及泄爆设计提供重要参考。

粉尘燃爆特性参数的测量，是通过一定压力将待测粉尘均匀分散至测试装置中，形成粉尘云，然后以一定能量的点火具去试点燃待测粉尘，进而测得相应的测试参数。使用的点火具通常有两类：化学点火具与静电点火具。化学点火具由熔断丝与烟火药构成，烟火药由锆粉、过氧化钡和硝酸钡按4：3：3的比例混合得到，具有释放能量高且爆炸时呈球形分散特点，能量一般为1kJ~10kJ，在可燃粉尘燃爆特性参数的测量中得到广泛应用。但化学点火具配置所需药品近年来均被列为管制危险品，购买极为困难，且每次实验需更换点火头，操作繁琐，也带来很大的安全隐患；其次，化学点火头引燃后爆炸形状具有随机性，引燃粉尘效果不一致，导致不同批次的粉尘燃爆特性参数测量结果偏差较大。静电点火具是通过对电容的充放电来产生一定能量的静电火花，能量一般为0.1mJ ~10J。相较于化学点火，静电点火具有可重复使用、能量可调、操作便捷等优点，但能量无法达到化学点火具的量级。专利CN101639229通过“高压击穿、低压续弧”方式，虽实现了较大能量放电，但其通过延长放电时间来增加放电能量，放电时间远大于化学点火方式；再者，其为单点点火，而化学点火方式为分散的多点点火，因此相较于化学点火方式，使用该方法所测得的粉尘燃爆特性参数偏低。

当前20L球形爆炸参数测试仪、1m³球形爆炸参数测试仪等粉尘燃爆特性参数测试类仪器仍普遍采用化学点火方式，但又面临着化学点火具难以获取的困扰，而静电点火方式因测量误差大又难以获得行业认可。这导致粉尘燃爆检测行业面临着虽有测量仪器、但无点火具的困境。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种多火花高能静电发生装置及控制方法，主要应用于20L球形爆炸参数测试仪、1m³球形爆炸参数测试仪等粉尘燃爆特性参数测试类仪器，该方法可实现与传统化学点火方式相比拟的点火效果，避免化学点火方式操作的危险性、繁琐性以及化学点火具的难获取性，同时还能克服传统静电点火方式放电能量低、单点放电缺点，实现粉尘燃爆特性参数更安全、更便捷、更精确地测量。

为实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供的一种多火花高能静电发生装置，包括高能静电发生装置、高压电极、地电极、支架、法兰盘、球体及附属高压导线。所述法兰盘，安装于球体顶部，用于固定支架，密封球体；所述支架垂直固定于法兰盘，为高压电极和地电极提供支撑，同时为高能静电发生装置、高压电极和地电极提供电气连接；所述高能静电发生装置，设置于球体外部，用于产生多个相互独立且可调节能量的高压输出；所述高压电极和地电极，构成配对的点火电极，与所述高能静电发生装置连接，用于产生静电火花。