CN104297417B - 一种固体燃烧速率试验仪的校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种固体燃烧速率试验仪的校准方法及装置。本发明装置包括电控平移台，用于带动电加热棒运行设定的距离，模拟固体燃烧行程；电机热棒支架，用于夹持电加热棒，使其相对于支架的位置固定不移动；电加热棒，通过移动电加热棒模拟固体燃烧蔓延；电控箱，用于进行试验参数设置。本发明采用电加热棒作为模拟燃烧的热源，可兼容热电偶测温传感器检测和光电传感器检测等普遍的燃烧检测方式，适用性强。利用电机带动电加热棒运动，通过光电位移传感器控制燃烧行程，运行速率由单片微机设定，可调可控、自动化程度高。

Description

一种固体燃烧速率试验仪的校准方法及装置

技术领域

本发明涉及一种固体燃烧速率试验仪的校准方法及其装置，具体指一种利用电机带动电加热棒运动以模拟固体燃烧行程的校准方法及其装置。

背景技术

燃烧速率是指沿固体燃烧蔓延方向可燃物被烧掉的速率，反映了单位时间内烧去可燃物的数量。燃烧速率是衡量可燃固体安全性的一个重要指标，在石化、工矿、烟花爆竹企业、海关进口质检等众多领域都有广泛的应用。

校准在JJF1001-1998《通用计量术语及定义》中的定义为：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，按照校准链，将其溯源到标准所复现的量值。

校准的目的是确定示值误差，并可确定是否在预期的允差范围之内；得出标称值偏差的报告值，可调整测量器具或对示值加以修正；给任何标尺标记赋值或确定其他特性值，给参考物质特性赋值；确保测量器给出的量值准确，实现溯源性。校准的依据是校准规范或校准方法，可作统一规定也可自行制定。校准的结果记录在校准证书或校准报告中，也可用校准因数或校准曲线等形式表示校准结果。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种固体燃烧速率试验仪的校准方法及装置。

本发明解决技术问题所采取的技术方案：

固体燃烧速率校准装置，包括：

电控平移台，用于带动电加热棒运行设定的距离，模拟固体燃烧行程；

电机热棒支架，用于夹持电加热棒，使其相对于支架的位置固定不移动；

电加热棒，通过移动电加热棒模拟固体燃烧蔓延；

电控箱，用于进行试验参数设置。

进一步说，电控平移台包括丝杆、导轨、工作台、电机、联轴器、光电位移传感器；电机的输出轴与联轴器的输入连接，联轴器的输出与丝杆连接，工作台与丝杆螺纹配合，工作台架设在导轨上，所述的导轨有两根，位于丝杆两侧；工作台上设置有电机加热棒支架，一根导轨远离联轴器的一端上设置有用于限位的光电位移传感器。

利用上述的装置进行校准的方法，包括如下步骤：

第一步，将固体燃烧速率校准装置放置于待测固体燃烧速率试验仪承烧板位置处以代替燃烧堆垛，安装电加热棒、电加热棒支架；

第二步，在电控箱操作界面上设置各项试验参数，确认开始试验后，电控平移台带着电加热棒在一定时间内运行固定距离以模拟固体燃烧行程；

第三步，实验结束后，对比设定的速率值和固体燃烧速率试验仪测得的速率值，得出校准报告。

进一步说，采用电加热棒作为模拟燃烧的热源，可兼容热电偶测温传感器检测方式和光电传感器检测方式。

进一步说，电加热棒在电加热棒支架2上位置可调，可根据实际需要选择合适的夹持位置后固定。

进一步说，利用电机带动电加热棒运动，模拟固体燃烧，通过光电位移传感器控制燃烧行程，电机运行速率可调可控。

本发明采用电加热棒作为模拟燃烧的热源，可兼容热电偶测温传感器检测和光电传感器检测等普遍的燃烧检测方式，适用性强。利用电机带动电加热棒运动，通过光电位移传感器控制燃烧行程，运行速率由单片微机设定，可调可控、自动化程度高。本发明操作简单、安全可靠，能对固体燃烧速率试验仪进行科学、精确的校准。

附图说明

图1为本发明的固体燃烧速率校准装置结构示意图；

图2为本发明的电加热棒及其支架部分的侧示图。

其中，1为电加热棒，2为电加热棒支架，3为工作台，4为联轴器，5为电机，6为旋转编码器，7为线缆保护拖链，8为光电位移传感器，9为电控箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述。

为了解决现有固体燃烧速率试验仪生产加工后无更高精度仪器对其进行校准的问题，本发明提供了一种固体燃烧速率试验仪的校准方法，它包括以下步骤：

（1）将校准装置主体部分放置于待测固体燃烧速率试验仪承烧板位置处以代替燃烧堆垛，使工作台3的初始移动方向与待测固体燃烧速率试验仪固体的燃烧方向一致，电加热棒1的起始位置与待测仪器的检测起始位置相对齐，利用光电传感器8校准零位，连接装置主体部分与电控箱9。

（2）固定电加热棒支架2于工作台3上。根据试验对象，在合适位置固定电加热棒1于电加热棒支架2上。调整电加热棒支架2的高度，使电加热棒1不过分靠近待测固体燃烧速率试验仪的承烧板和检测装置，确保电加热棒1在行程内能够不受阻碍、自由移动。

（3）开启待测固体燃烧速率试验仪和校准装置的电源，确保其工作在正常状态后进入试验。在电控箱9的操作界面上设置试验参数，用户可自行设置试验速率和试验次数。全部参数设置完成并确认后开始校准试验。

（4）试验开始，电加热棒1自动开启，经过延时升温后，工作台3开始带着电加热棒1运动。往返一次为单独一组试验，设置的全部试验均结束后，电加热棒1自动关闭，工作台3带动电加热棒1回到初始位置。试验过程中，旋转编码器6测量电机5的转速，反馈控制信号给单片机。

（5）根据不同速率下测试的多组数据，对比校准装置设定的速率值和待测固体燃烧速率试验仪测得的速率值，得出校准报告。

其中，电机5通过联轴器4固定在导轨尾端，旋转编码器6安装于电机5上，用于反馈位移信号，控制燃烧行程。

其中，线缆保护拖链7在装置侧面，将线缆放入线缆保护拖链7中，防止线缆纠缠、磨损、拉脱和散乱，对线缆形成保护。

其中，电控箱9内部固定电路板、操作显示面板、电机驱动器和线性电源，用于进行试验参数设置。

整个电控平移台包括丝杆、导轨、工作台、电机、联轴器、光电传感器；电机5的输出轴与联轴器4的输入连接，联轴器4的输出与丝杆连接，工作台3与丝杆螺纹配合，工作台3架设在导轨上，所述的导轨有两根，位于丝杆两侧；工作台3上设置有电加热棒支架2，一根导轨远离联轴器的一端上设置有用于限位的光电传感器8。

电加热棒1开启时能够同时发光发热，可兼容热电偶测温传感器检测方式和光电传感器检测方式，适用性强。电加热棒1在电加热棒支架2上位置可调，可根据实际需要选择合适的夹持位置后固定，能用于校准不同的固体燃烧速率试验仪，适用范围广。

电机5带动电加热棒1运动，模拟固体燃烧，通过光电传感器8控制燃烧行程，电机5的运动由单片微机控制，运行速率可调可控，自动化程度高。电控箱9是分离式的，具有独立的操作界面，操作方便，人机交互良好，且整机体积小巧，易于携带。

本发明通过测量位移和时间这两个基本物理量，计算得到速率这一导出量。位移采用测量工作台移动距离得到，长度值可直接溯源；时间采用单片微机控制，自动计时，时间量通过将时间转化为频率后溯源；两者均通过相应的溯源链溯源到国际单位制（SI）。

本测试方法能对固体燃烧速率试验仪进行精确、可靠的校准，可应用于化学品物理危险性鉴定与分类等领域中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本专利揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.固体燃烧速率校准装置，其特征在于：包括，

电控平移台，用于带动电加热棒运行设定的距离，模拟固体燃烧行程；

电加热棒支架，用于夹持电加热棒，使其相对于支架的位置固定不移动；

电加热棒，通过移动电加热棒模拟固体燃烧蔓延；

电控箱，用于进行试验参数设置；

所述电控平移台包括丝杆、导轨、工作台、电机、联轴器、光电位移传感器；电机的输出轴与联轴器的输入连接，联轴器的输出与丝杆连接，工作台与丝杆螺纹配合，工作台架设在导轨上，所述的导轨有两根，位于丝杆两侧；工作台上设置有电加热棒支架，一根导轨远离联轴器的一端上设置有用于限位的光电位移传感器。

2.利用权利要求1所述的装置进行校准的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

第一步，将固体燃烧速率校准装置放置于待测固体燃烧速率试验仪承烧板位置处以代替燃烧堆垛，安装电加热棒、电加热棒支架；

第二步，在电控箱操作界面上设置各项试验参数，确认开始试验后，电控平移台带着电加热棒在一定时间内运行固定距离以模拟固体燃烧行程；

第三步，实验结束后，对比设定的速率值和固体燃烧速率试验仪测得的速率值，得出校准报告。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：采用电加热棒作为模拟燃烧的热源，可兼容热电偶测温传感器检测方式和光电传感器检测方式。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：电加热棒在其支架上位置可调，可根据实际需要选择合适的夹持位置后固定。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：利用电机带动电加热棒运动，模拟固体燃烧，通过光电位移传感器控制燃烧行程，电机运行速率可调可控。