全文摘要
本实用新型公开了一种爆炸极限试验仪，包括试验装置和控制机构，试验装置包括带有盖夹的玻璃测试容器、高频点火器和保温内胆，控制机构包括红外加热器、压缩制冷机、压力传感器和真空泵，盖夹上设有温度传感器，玻璃测试容器置入保温内胆内，高频点火器的点火电极设于玻璃测试容器内，红外加热器设于保温内胆底部，压缩制冷机制冷保温内胆，所述的压力传感器、真空泵与玻璃测试容器连接。上述爆炸极限试验仪适用于固体蒸汽、液体蒸汽、气体物质以及与空气形成的混合物等物质在所需测试温度下的爆炸极限浓度，操作简便，精确性高，安全性好。
主设计要求
1.一种爆炸极限试验仪，包括试验装置和控制机构，所述的试验装置包括带有盖夹的玻璃测试容器、高频点火器和保温内胆，控制机构包括红外加热器、压缩制冷机、压力传感器和真空泵，其特征在于，所述的盖夹上设有温度传感器，玻璃测试容器置入保温内胆内，高频点火器的点火电极设于玻璃测试容器内；所述的红外加热器设于保温内胆底部，压缩制冷机制冷保温内胆，所述的压力传感器、真空泵与玻璃测试容器连接。
设计方案
1.一种爆炸极限试验仪，包括试验装置和控制机构，所述的试验装置包括带有盖夹的玻璃测试容器、高频点火器和保温内胆，控制机构包括红外加热器、压缩制冷机、压力传感器和真空泵，其特征在于，所述的盖夹上设有温度传感器，玻璃测试容器置入保温内胆内，高频点火器的点火电极设于玻璃测试容器内；所述的红外加热器设于保温内胆底部，压缩制冷机制冷保温内胆，所述的压力传感器、真空泵与玻璃测试容器连接。
2.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的盖夹上设有液体注射口，待测液体通过液体注射口注入玻璃测试容器。
3.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的盖夹上设有湿度传感器，监测玻璃测试容器内的湿度。
4.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的玻璃测试容器与压力传感器之间连接有防爆电磁阀。
5.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的玻璃测试容器依次通过电磁阀、电磁调节阀、稳压阀以及过滤器与大气或气瓶连通。
6.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的玻璃测试容器采用高硼硅酸盐玻璃材质制成。
7.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的保温内胆设有与电脑连接的摄像头，监控玻璃测试容器。
8.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的玻璃测试容器带有磁性搅拌器。
9.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的控制机构还包括急停开关和自锁开关。
10.根据权利要求1所述的爆炸极限试验仪，其特征在于，所述的保温内胆带有泄压阀，保温内胆前部设有观察窗，后部设有防爆门。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及气体浓度检测领域，具体涉及一种爆炸极限试验仪。
背景技术
目前国内市场上的爆炸极限试验仪普遍自动化程度低、检测精度低、效率低、安全性差，现有的设备已经难以满足检定要求，迫切需要使用符合标准要求、适应时代发展的检测设备来对这些物质进行危险特性检测和包装分类。因此亟需新的爆炸极限试验仪来符合市场及满足国际上的新标准。
公告号为CN205643224U的专利说明书公开了一种可燃气体爆炸极限浓度测定试验装置，包括气体点火装置和气体浓度检测装置，所述的气体点火装置包括压力计、安全塞、反应管、进气阀、真空泵、放电电极及高压电源；所述的气体浓度检测装置包括截止阀、气体连通管、气体浓度检测仪及气体循环泵；所述的反应管的顶端和底端均与安全塞连接，所述的反应管的上半部分与压力计、进气阀及真空泵连接，所述的反应管的下半部分与放电电极和气体连通管连接，所述的气体连通管的两端分别靠近放电电极的正负两端而不与放电电极接触，所述的截止阀、气体循环泵和气体浓度检测仪通过气体连通管连接。上述装置无法实现加热或制冷功能，且无法便捷地检测固体或液体的蒸汽的爆炸极限。
公告号为CN104749218B的专利说明书公开了一种超低温下可燃气体爆炸特性测试装置，包括一制冷装置，在制冷装置的内腔放置有一长径比为3:1的爆炸容器，爆炸容器与制冷装置的内腔之间形成间隙，该间隙处添加有使爆炸容器及爆炸容器内的气体降至实验温度的导热材料；爆炸容器的顶部通过一法兰盖密封，爆炸容器内部设有两个与点火能量控制台相连的点火电极，爆炸容器的底部设有实现爆炸容器内积碳清理的排液口，爆炸容器的内壁上贴有实时监测爆炸过程中热应力的应变片；法兰盖上设有温度传感器、压力传感器以及与爆炸容器内部连通的进气孔和排气孔。所述的制冷装置采用超低温试验箱，其使用温度范围为室温～-160℃，超低温试验箱内部采用压缩机制冷，且制冷剂循环使用。
实用新型内容
针对本领域存在的不足之处，本实用新型提供了一种爆炸极限试验仪，适用于固体蒸汽、液体蒸汽、气体物质以及与空气形成的混合物等物质在所需测试温度下的爆炸极限浓度，操作简便，精确性高，安全性好。
一种爆炸极限试验仪，包括试验装置和控制机构，所述的试验装置包括带有盖夹的玻璃测试容器、高频点火器和保温内胆，控制机构包括红外加热器、压缩制冷机、压力传感器和真空泵，所述的盖夹上设有温度传感器，玻璃测试容器置入保温内胆内，高频点火器的点火电极设于玻璃测试容器内；所述的红外加热器设于保温内胆底部，压缩制冷机制冷保温内胆，所述的压力传感器、真空泵与玻璃测试容器连接。
真空泵用于抽真空和清洗玻璃测试容器，红外加热器和压缩制冷机用于调节测试所需温度，保温内胆起到保温效果。待玻璃测试容器内的试样物质到达所需温度后，高频点火器点火进行爆炸试验。温度传感器、压力传感器实时检测玻璃测试容器内的温度和气压状况。
优选地，所述的盖夹上设有液体注射口，待测液体通过液体注射口注入玻璃测试容器。
优选地，所述的盖夹上设有湿度传感器，监测玻璃测试容器内的湿度。
优选地，所述的玻璃测试容器与压力传感器之间连接有防爆电磁阀。防爆电磁阀的作用是让火花产生部位与压力传感器隔离，不但具有承受气体爆炸压力的隔爆作用，而且对气体爆炸能量传递具有阻滞作用，安全性能高。
优选地，所述的玻璃测试容器依次通过电磁阀、电磁调节阀、稳压阀以及过滤器与大气或气瓶连通。电磁阀用于控制气路的通断。电磁调节阀用于调节气体流量大小。稳压阀用于调节气压的大小，并使气压稳定。过滤器用于过滤气体中的水分。
优选地，所述的玻璃测试容器采用高硼硅酸盐玻璃材质制成，耐高温，透光率高。
优选地，所述的保温内胆设有与电脑连接的摄像头，监控玻璃测试容器。
优选地，所述的玻璃测试容器带有磁性搅拌器。磁性搅拌器用于对搅拌玻璃测试容器中的待测试样，使之充分混合并达到热平衡。
优选地，所述的控制机构还包括急停开关和自锁开关。急停开关用于对爆炸极限试验仪进行紧急停止。
优选地，所述的保温内胆带有泄压阀，保温内胆前部设有观察窗，后部设有防爆门。当保温内胆内的玻璃测试容器爆炸时，保温内胆内的压力会急剧升高，此时泄压阀和防爆门会打开，及时降低保温内胆内的压力，防止保温内胆中的压力过高而导致保温内胆前部的观察窗爆炸，对人体造成伤害。
所述的保温内胆可以为烘箱内胆，为长方体结构，内部空间利用率高，由不锈钢镜面板组成，内胆四周可铺设玻璃保温棉和隔热板，防止热量散失。
本实用新型与现有技术相比，主要优点包括：适用于固体蒸汽、液体蒸汽、气体物质以及与空气形成的混合物等物质在所需测试温度下的爆炸极限浓度，操作简便，精确性高，安全性好。
附图说明
图1为实施例的爆炸极限试验仪的前视的结构示意图；
图2为实施例的爆炸极限试验仪的后视的结构示意图；
图中：脚轮1；底板2；无油真空泵3；电源控制模块4；真空截止阀5；稳压阀6；红外加热器7；保温内胆8；急停开关9；自锁开关10；显示屏11；湿度传感器12；盖夹13；玻璃测试容器14；摄像头15；摄像头支架16；磁性搅拌器17；定位架18；磁性搅拌电机19；三合一开关20；电机控制器21；压缩制冷机22；防爆门23；液体注射口24；温度传感器25；USB接口26；电磁调节阀27；过滤器28；压力传感器29；电磁阀30；防爆电磁阀31；冷凝器32；进气口33。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，本实用新型的实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下列实施例中未注明具体条件的方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
本实施例的爆炸极限试验仪，包括底板2、试验装置和控制机构。
底板2下端设有4个脚轮1，用于支撑底板，便于移动。试验装置和控制机构设于底板2上。
试验装置包括盖夹13、磁性搅拌器17、玻璃测试容器14、高频点火器和保温内胆8。
盖夹13由弹簧、螺母和螺栓配合使用，用于盖紧玻璃测试容器14，提高玻璃测试容器14的密封性。盖夹13上设有液体注射口24、湿度传感器12和温度传感器25。液体试验物质从液体注射口24注入玻璃测试容器14内。温度传感器25用于监测玻璃测试容器14内的温度。湿度传感器12用于监测玻璃测试容器14内的湿度。
玻璃测试容器14采用高硼硅酸盐玻璃材质，耐高温，透光率高，用于盛放试验物质。玻璃测试容器14通过相匹配的定位架18放置在保温内胆8中。
磁性搅拌器17放置于玻璃测试容器14底部，用于对搅拌玻璃测试容器14中的试验物质，使之充分混合并达到热平衡。
保温内胆8的内壁贴合玻璃保温棉和隔热板，防止热量传递到仪器表面。保温内胆8还带有2级爆炸泄压装置，分别为泄压阀和设于保温内胆8后部的防爆门23。保温内胆8前部设有防护门，防护门带有观察窗。当保温内胆8内的玻璃测试容器14爆炸时，保温内胆8内的压力会急剧升高，此时泄压阀和防爆门23会打开，及时降低保温内胆8内的压力，防止保温内胆8中的压力过高而导致保温内胆8前部的防护门弹开、观察窗爆炸，对人体造成伤害。
高频点火器的点火电极设于玻璃测试容器14内。高频点火器的点火参数为15kV\/30mA，点火持续时间可调，为0.1～0.5s，支持终端点火和遥控点火两种点火模式。防护门关闭才能点火，避免点火造成对人员的伤害。
控制机构包括电源控制模块4、主控制装置和控制开关。
电源控制模块4安装在爆炸极限试验仪的后部，用于供电。
主控制装置与主机电性连接，并受主机控制，包括显示屏11、摄像头15、USB接口26、磁性搅拌电机19、电机控制器21、压缩制冷机22、冷凝器32、电磁阀30、电磁调节阀27、稳压阀6、过滤器28、防爆电磁阀31、压力传感器29、真空截止阀5、无油真空泵3和红外加热器7。
显示屏11用于显示信息或输入信息，通过内置的主板进行驱动，用于控制及运算。
摄像头15通过摄像头支架16固定于保温内胆8内，通过USB连接线与电脑的USB接口26相连接，用于实时显示、存储试验画面，高效视频监控系统，分辨率可达120帧\/秒，实现视频记录回放等功能。
磁性搅拌电机19位于定位架18的下端，用于带动磁性搅拌器17对试验物质进行搅拌、混合均匀。
电机控制器21置于底板2上，用于驱动磁性搅拌电机19的运动。
压缩制冷机22制冷保温内胆8，冷凝器32可实现自动水循环，用于压缩制冷机22的散热。压缩制冷机22控温最低可达-10℃，精度可达±1℃。
大气或气瓶依次通过进气口33、过滤器28、稳压阀6、电磁调节阀27以及电磁阀30与玻璃测试容器14连通。过滤器28用于过滤气体中的水分。稳压阀6用于调节气压的大小，并使气压稳定。电磁调节阀27用于调节气体流量的大小。电磁阀30用于控制气路的通断。
电磁阀30为三通结构，第一接口与电磁调节阀27相连，第二接口与玻璃测试容器14相连，第三接口与防爆电磁阀31相连。
防爆电磁阀31的另一端与压力传感器29连接。防爆电磁阀31的作用是让火花产生部位与压力传感器29隔离，不但具有承受气体爆炸压力的隔爆作用，而且对气体爆炸能量传递具有阻滞作用，安全性能高，可承受0～50bar的瞬间压力冲击，防护等级为IP65。
压力传感器29用于检测玻璃测试容器14内的气压状况，高频响，响应时间为2.5ms，防护等级为IP65。
无油真空泵3通过真空截止阀5与玻璃测试容器14连接。真空截止阀5用于隔断真空。无油真空泵3用于抽真空，便于对玻璃测试容器14及管路进行清洗。无油真空泵3杜绝了泵油氧化风险，极限真空度≤8Pa。
红外加热器7设于保温内胆8底部，红外辐射加热玻璃测试容器14，升温速度快，控温精度可达±1℃。
控制开关包括急停开关9、自锁开关10和三合一开关20。急停开关9和自锁开关10设置在显示屏11下方，急停开关9用于对爆炸极限试验仪进行紧急停止。三合一开关20用于与外部电源连接。
本实施例的爆炸极限试验仪还具有自检和报警功能，试验完成自动声光提醒，支持参数设置、数据存储、查看报表等功能，自动记录原始数据，自动判断试验结果，配7英寸工业平板电脑配电容式触摸屏，Linux操作系统，支持网络连接，实现远程操控和数据传输。
使用本实施例的爆炸极限试验仪进行测试，准备工作包括：
(1)试验物质为气体：试验前将气体试样接入仪器下部的“待测试样”进气口33，调节供气装置的气体输出至少为0.3MPa，检测玻璃测试容器14的气密性；
(2)试验物质为液体：用注射器取所要进行的试样量，在仪器完成清洗、抽真空后将液体试样通过盖夹13上的液体注射口24注入玻璃测试容器14；
(3)试验物质为固体：将盖夹13打开，将固体试样放入玻璃测试容器14即可；
(4)摄像头：将摄像头15的USB连接线插入PC端USB接口26，打开摄像头捕捉软件，可以实时观测玻璃测试容器14内情况。根据玻璃测试容器14容量在摄像头软件界面勾选对应的容量值，如5L或12L。摄像头捕捉软件可捕捉、保存爆炸瞬间的图像。
(5)玻璃测试容器14更换：对于难以淬火的物质，需要更大的容器或更强的点火电压以便更好的观察到火焰传播的现象，因此需要对玻璃测试容器14进行更换。
使用本实施例的爆炸极限试验仪进行测试，可操作显示屏11设置试验内容，测试过程包括：
(1)选择样品属性为气体、固体或液体。
(2)使用无油真空泵3清洗玻璃测试容器14和管路，分为抽真空和进气两个步骤。抽真空是将玻璃测试容器14内的气压抽到1KPa以下除去玻璃测试容器14内残留的试样或废气。进气是从周围环境获取空气使玻璃测试容器14内的气压恢复到常压，进气的方式有两种，一种是环境空气，一种是压缩空气。
(3)调温。当预设温度高于室温时，红外加热器7加热，直至达到测试温度；当预设温度低于室温时，启动压缩制冷机22，实现高速稳定智能控温。高温试验进行完后不能直接进行低温试验，应先等玻璃测试容器14内温度与室温一致；反之同理。试验温度可以是-10～200℃。
(4)抽真空。调温完成后，无油真空泵3开始对玻璃测试容器14及管路进行抽真空，当玻璃测试容器14及管路内部压力达到预设值时，无油真空泵3停止工作，抽真空完成。
(5)向玻璃测试容器14内加样并打开磁性搅拌器17，使试样物质充分混合。针对液体试样，待试样放入后，液体在玻璃测试容器14内汽化。此时试验人员可以根据实际测试来选择是否需要完全汽化。
(6)再次调温。二次温度补偿，使玻璃测试容器14内温度控制在预设温度。温度到达预设温度后，停止搅拌。
(7)点火。当自动点火调至“off”时，可通过遥控器启动点火。如果第1次点火“未点燃”，试验人员通过遥控器进行第2次点火，如果仍“未点燃”，试验结束。当自动点火调至“on”时，爆炸极限试验仪运行到本步骤时，倒计时10s后自动启动点火器，并蜂鸣提醒试验人员注意防护。如果试验人员认为点火没有点着，可以根据显示屏11上的提示框进行再次点火。
(8)检测盖夹13。试验可能会引起强烈的爆炸反应导致玻璃测试容器14内压强突增使夹在玻璃测试容器14上的盖夹13脱离两根立柱，此时，程序会有提示框提醒，试验人员只需将盖架13重新扣上即可。如果试验人员判断到火焰没有传播，也可以根据提示框提醒进行相应的操作。
(9)清洗。试验结束之后，再次进入抽真空清洗流程，对玻璃测试容器14及管路进行清洗，保证试验人员安全。
(10)生成报表。摄像头15将记录试样燃烧状态，由用户观察后将结果输入显示屏11。若中途退出试验，试验人员可选择是否保存试验数据。完成上述一系列操作后，系统自动生成报表。
(11)操作显示屏11即可查看数据。
此外应理解，在阅读了本实用新型的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920125213.5
申请日:2019-01-24
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209707427U
授权时间:20191129
主分类号:G01N25/54
专利分类号:G01N25/54
范畴分类:31E;
申请人:浙江省化工研究院有限公司;中化蓝天集团有限公司;杭州研一智控科技有限公司
第一申请人:浙江省化工研究院有限公司
申请人地址:310023 浙江省杭州市西湖区西溪路926号
发明人:任斌;王高升;许丹红;方路;宋志杨;吴燕芳;檀园;李丽霞;李新波
第一发明人:任斌
当前权利人:浙江省化工研究院有限公司
代理人:胡红娟
代理机构:33224
代理机构编号:杭州天勤知识产权代理有限公司 33224
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计