1m3 粉塵/氣體爆炸試驗裝置

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1m3 粉塵/氣體爆炸試驗裝置滿足粉塵試驗、氣體試驗、氣粉兩相試驗、惰化及抑爆材料性能評定試驗、以及爆炸泄壓試驗的要求。裝置由微型計算機控制系統、爆炸容器、抽真空系統、自動點火裝置、自動配氣系統、無線數傳系統和計算機監控系統等組成。

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一、功能

1.1組成

1m³ 粉塵/氣體爆炸試驗裝置滿足粉塵試驗、氣體試驗、氣粉兩相試驗、惰化及抑爆材料性能評定試驗、以及爆炸泄壓試驗的要求。裝置由微型計算機控制系統、爆炸容器、抽真空系統、自動點火裝置、自動配氣系統、無線數傳系統和計算機監控系統等組成。

1.2功能

試驗裝置具有以下功能：自動抽真空、樣品倉充壓、氣體自動配氣、自動噴粉、點火、數據采集、數據無線傳輸存儲及數據分析。測試氣體、粉塵、氣/粉兩相爆炸過程的壓力、溫度參數，通過光學視窗開展光學測試。具體功能如下：

（1）多元混合氣體、粉塵、氣體/粉塵混合物的測量；

（2）空氣中可燃氣體爆炸指數，包括氣體最da爆炸壓力，氣體最da壓力上升速率：

（3）空氣中可燃氣體爆炸下限；

（4）粉塵云最da爆炸壓力、最da大壓力上升速率；

（5）氣體的極限氧濃度；

（6）惰化材料惰化性能評定：

（7）抑爆材料抑爆性能評定及抑爆方法驗證。

二、結構

2.1爆炸容器

容積1m³，靜態工作壓力1.2MPa。

2.2 粉塵擴散系統

樣品倉容積5L，最da工作壓力2.5MPa；高速氣體/粉塵進樣閥工作壓力1～2.5MPa。

2.3配氣系統

采用分壓法自動配氣技術實現多路氣體自動配氣，配置獨立的精密配氣壓力傳感器及閥門，配氣精度±0.1%

發明專li（《可燃氣體極限氧濃度參數測定裝置及操作方法》

專li號：ZL 2017 1 0443836.2

專li權人：吉林市宏源科學儀器有限公司/應急管理bu天津消防研究所（原公安Bu天津消防研究所）

精密配氣為4路(含3路樣品，1路空氣)，配氣精度0.1%；配氣壓力測量范圍：0～100.0kPa（絕壓），分辨率0.1kPa，精度：士0.1%FS。

2.4真空系統

系統密封：50kPa（絕壓）下，5分鐘壓力升≤0.5kPa。

2.5攪拌系統(選配)

磁力驅動，抗爆炸沖擊。

三、控制及數據采集處理系統

試驗裝置由計算機遠程無線監控，數據無線傳輸并存儲，人機分離，保證試驗人員人身安全。

3.1自動控制

   試驗裝置按設定參數自動抽真空、自動將粉塵樣品配入爆炸容器、自動攪拌(選配)、點火，自動采集爆炸參數并存儲到數據文件。繪制bao炸參數一時間曲線，數據可轉存到EXCEL，進行進一步分析處理。

3.2手動控制

     可通過模擬鍵盤，獨立操作抽真空、配氣、攪拌(選配)、點火、數據采集存儲、清洗容器等操作，并可將數據文件讀入計算機進行分析處理。

3.3多通道數據同步采集處理系統

      試驗裝置按設定參數自動抽真空、自動將粉塵樣品配入爆炸容器、自動攪拌（選配)、點火，自動采集爆炸參數并存儲到數據文件。繪制bao炸參數一時間曲線，數據可轉存到EXCEL，進行進一步分析處理。

      3.3.1爆炸壓力檢測范圍：0～2MPa(絕壓)；分辨率：0.001MPa；精度：±0.25%FS;

              響應時間：≤lms； 標配1支高速壓力傳感器。

      3.3.2火焰溫度檢測范圍：0～1200℃；分辨率：1℃；精度：±0.5%FS；

              響應時間：≤lms； 選配高速火焰溫度傳感器。

      3.3.3數據采樣時間間隔：0.2ms；采樣深度：3s；實時顯示各壓力時間等數據。

3.4 外部設備驅動

配置兩路外部設備同步觸發功能模塊，同步或延時輸出TTL啟動信號，以便同步啟動外部高速攝像機等試驗設備。

四、試驗條件

4.1初始壓力，當地大氣壓

4.2容器抽真空：5～100kPa

4.3樣品倉壓力；1～2.5MPa

4.4延遲點火時間：1～1000ms

4.5樣品倉延時自動關閉

4.6氣體樣品1（2，3）進樣量之和；0～100%。

五、點火系統

5.1化學點火

點火能范圍10J～10KJ（10KJ需要用40%鋯粉、30%硝酸bei和30%過氧化鋇按比例配置，用戶自備）。

5.2 電火花點火

（1）高頻脈沖點火裝置電火花能量：0～300J；

（2）火花電壓：15kV；

（3）火花電流：20mA；

（4）點火能量可調，持續時間：1～1000ms

六、光學系統（選配）

罐體水平方向對稱設置2個φ150mm石英玻璃超大光學視窗片窗，耐壓3MPa，透射波長范圍200～1000nm：兩個視窗表面嚴格平行，可開展高速攝像、紋影等項目的試驗。

七、取樣接口

配置取樣接口，取樣后可用于色譜儀等分析設備。

八、試驗種類

8.1粉塵試驗：自動噴粉，延遲點火，爆炸壓力數據采集，繪制bao炸壓力/時間曲線，數據分析。

8.2氣體試驗：按設定值將氣體樣品自動配入1m³爆炸容器，磁力驅動攪拌，靜態混合，點火及爆炸壓力數據采集，繪制bao炸壓力/時間曲線，數據分析。

8.3氣粉兩相試驗：自動配氣、噴塵，延遲點火，爆炸壓力數據采集，繪制曲線。

8.4惰化材料惰化性能評定試驗：通過點火能量變化來評定材料情化性能。

8.5抑爆材料抑爆性能評定試驗：通過爆炸參數變化來評定材料抑爆性能。

8.6泄壓試驗：通過改變泄壓孔大小研究泄壓孔面積對泄壓效能的影響。

九、環境監測

用于設備內部電子元件對環境溫濕度及氣壓的安全運行條件的監控，不作為實驗條件的判定。

9.1大氣壓測量范圍：10～110.0kPa  分辨率：0.1kPa；

9.2環境溫度測量范圍：-40～80℃   分辨率：0.1℃；

9.3環境濕度測量范圍：0～100%RH   分辨率：0.1%RH。

十、工作站

CPU-i5  內存8G  硬盤512G

十一、供電要求

220V±10%AC 50Hz±2Hz；功率：＜5KW。

十二、工作環境

環境溫度：10℃～40℃；

環境濕度：5%～90%RH。