CN104458492A - 一种遇水放气试验仪的校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遇水放气试验仪的校准方法及装置，主要用于对测量物质遇水放出气体体积的仪器进行校准。遇水放气试验仪校准装置包括电控平移台、气缸、光栅尺、电控箱，其校准方法为利用电控平移台带动气缸中的活塞运动，配合光栅尺以精确模拟气体发生量，通过对比设定的气体体积值和遇水放气试验仪测得的气体体积值，实现遇水放气试验仪的校准。本发明通过电控箱控制电控平移台的运动行程，利用光栅尺测量气缸内活塞的位移，将其溯源到国际单位制（SI），利用已知的气缸截面积，计算得到体积这一导出量。本发明原理简单、操作可靠，能实现对遇水放气试验仪进行科学、精确的校准。

Description

一种遇水放气试验仪的校准方法及装置

技术领域

本发明涉及一种遇水放气试验仪的校准方法及其装置，具体指一种利用电控平移台带动气缸中的活塞运动，配合光栅尺以精确模拟气体发生量，通过对比设定的气体体积值和遇水放气试验仪测得的气体体积值，实现遇水放气试验仪的校准。

背景技术

遇水放气是指物质与水起反应放出危险数量的可燃气体。我国发布的《遇水放出易燃气体危险货物危险特性检验安全规范》要求需对样品依次进行入水试验、停留试验、滴水试验和包装类别判定试验，以判定该货物是否为遇水放出易燃气体的危险货物，并制定了相关试验标准。其中包装类别判定试验需测定样品与水反应释放气体的速率，以判定货物的包装类别。

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。目前，我国还没有遇水放气试验仪的校准方法及校准装置。

发明内容

    本发明主要针对测量物质遇水放出气体体积的仪器进行校准。

本发明通过电控箱控制电控平移台的运动行程，利用光栅尺测量气缸内活塞的位移，将其溯源到国际单位制（SI），利用已知的气缸截面积，计算得到体积这一导出量。本发明利用步进电机带动气缸中的活塞运动，运行距离由单片机设定，发生气体体积可调可控，适用性强、自动化程度高。采用光栅尺测量气缸内活塞的运行距离，保证了位移测量的准确性。本发明采用如下技术方案：

遇水放气试验仪校准装置，包括：电控平移台，用于带动气缸内的活塞运行设定的距离；气缸，用于模拟气体发生；光栅尺，用于气缸内活塞直线位移的检测；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、丝杆座、丝杆支撑座、气缸活塞杆、导轨、步进电机、联轴器、光电对管；步进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，丝杆另一端通过气缸活塞杆与气缸中的活塞连接，丝杆座设在导轨上，所述的导轨有两根，位于丝杆两侧，电控平移台的一侧设置有光栅安装板，丝杆支撑座上方设置有用于校准光栅尺零位的光电对管。

利用上述的装置进行校准的方法，包括如下步骤：

第一步，将遇水放气校准装置的输出气路接入待测遇水放气试验仪反应锥形瓶，代替试样注水管。

第二步，在电控箱操作界面上设置步进电机运行距离、运行速度；开始试验后，电控平移台带着气缸中的活塞在一定时间内运行固定距离以模拟气体发生过程。

第三步，实验结束后，对比设定的气体体积值和遇水放气试验仪测得的气体体积值，完成校准。

进一步说，采用电控平移台并配合光栅尺实现气缸活塞的精确运动，通过电控箱设定气体体积值，以产生标准体积的气体。

进一步说，采用光栅尺测量气缸内活塞的运行距离，且光栅尺读数头直接固定在气缸活塞杆上，以减少运动传递误差。

进一步说，电控箱是分离式的，内置电路板、输入及显示器件、步进电机驱动器及开关电源。电路板上的单片机用于设定步进电机的运行距离、速度及运行次数；输入及显示器件可采用Samkoon公司生产的、型号为SA-4.3A的产品，该器件与单片机进行串行通信，为单片机提供设置步进电机位移、速度及运行次数的参数；步进电机驱动器对步进电机进行驱动；开关电源将220V交流电转换为24V和12V的直流电，为电路板供电。

本发明解决了现有遇水放气试验仪生产加工后无更高精度仪器对其进行校准的问题，保证了检测结果的准确、可靠。

附图说明

图1为本发明的遇水放气校准装置结构示意图；

图2为本发明的遇水放气校准装置的电控箱。

其中，1为步进电机，2为联轴器，3为光电对管，4为丝杆，5为防撞块，6为丝杆支撑座，7为丝杆座，8为气缸活塞杆，9为导轨，10为脚垫，11为气缸，12为输出气路，13为光栅安装板A，14为光栅安装板B，15为机架罩壳，16为机架挡板，17为光栅尺读数头，18为光栅尺，19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。

如图1和图2所示，本发明提供了一种遇水放气试验仪的校准方法，它包括以下步骤：

（1）将机架罩壳15、机架挡板16与电控平移台组装。将光栅尺18、光栅安装板A 13与光栅安装板B 14组装。

（2）将遇水放气校准装置的输出气路12接入待测遇水放气试验仪反应锥形瓶，代替试样注水管。利用光电对管3校准光栅尺18的零位，连接装置主体部分与电控箱19。

（3）开启待测遇水放气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19的操作界面上设置试验参数，用户可自行设置运行距离、运行速度和试验次数。全部参数设置完成并确认后开始校准试验。

（4）试验开始，丝杆4带动气缸11内的活塞运动。运行一次为单独一组试验，设置的全部试验均结束后，丝杆4带动气缸11内的活塞回到初始位置。试验过程中，光栅尺18测量气缸11内活塞运行的距离，反馈控制信号给单片机。

（5）根据不同运行距离下测试的多组数据，对比校准装置设定的气体体积值和遇水放气试验仪测得的气体体积值，完成校准，得出校准报告。

其中，步进电机1通过联轴器2固定在导轨9尾端，光电对管3安装于丝杆支撑座6上。

其中，丝杆座7侧面设置有防撞块5，防止丝杆座7撞击到气缸11，对气缸11形成保护。

其中，电控平移台底端设置有脚垫10，保证了整个装置的稳定。

其中，电控箱19内部固定电路板、输入及显示器件、步进电机驱动器及开关电源，通过设置参数以实现不同的气体体积发生。

整个电控平移台包括丝杆、丝杆座、丝杆支撑座、气缸活塞杆、导轨、步进电机、联轴器、光电对管；步进电机1的输出轴与联轴器2的输入连接，联轴器2的输出与丝杆4连接，丝杆4另一端通过气缸活塞杆8与气缸11中的活塞连接，丝杆座11设在导轨9上，所述的导轨有两根，位于丝杆4两侧；电控平移台的一侧设置有光栅安装板，丝杆支撑座6上方设置有用于校准光栅尺零位的光电对管3。

进一步的，利用步进电机1带动气缸11中的活塞运动，模拟气体发生，自动化程度高。

进一步的，气缸11内的活塞运行距离由单片机设定，发生气体体积可调可控，适用性强。

进一步的，采用光栅尺18测量气缸11内活塞的运行距离，保证了距离测量的准确性。

进一步的，光栅尺读数头17直接固定在气缸活塞杆8上，以减少运动传递误差。

进一步的，电控箱19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这个基本物理量，利用已知的气缸截面积，计算得到体积这一导出量。位移采用光栅尺测量气缸内活塞移动距离得到，通过相应的溯源链溯源到国际单位制（SI）。

本测试方法能对遇水放气试验仪进行科学、精确的校准，可应用于化学品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 (7)

1. 一种遇水放气试验仪的校准装置，其特征在于，包括

电控平移台，用于带动气缸内的活塞运行设定的距离；

气缸，用于模拟气体发生；

光栅尺，用于气缸内活塞直线位移的检测；

电控箱，用于进行试验参数设置。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述的电控平移台包括丝杆、丝杆座、丝杆支撑座、气缸活塞杆、导轨、步进电机、联轴器、光电对管；步进电机的输出轴与联轴器的输入连接，联轴器的输出与丝杆一端连接，丝杆另一端通过气缸活塞杆与气缸中的活塞连接，丝杆座设在导轨上，所述的导轨有两根，位于丝杆两侧，电控平移台的一侧设置有光栅安装板，丝杆支撑座上方设置有用于校准光栅尺零位的光电对管。

3.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，丝杆座侧面设置有防撞块，防止丝杆座撞击到气缸，对气缸形成保护。

4.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，电控平移台底端设置有脚垫，保证了整个装置的稳定。

5.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，电控箱内部固定电路板、输入及显示器件、步进电机驱动器及开关电源，通过设置参数以实现不同的气体体积发生。

6.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，光栅尺读数头直接固定在气缸活塞杆上，以减少运动传递误差。

7.利用权利要求1所述装置对遇水放气试验仪进行校准的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将校准装置的输出气路接入待测遇水放气试验仪反应锥形瓶，代替试样注水管；

第二步，在电控箱操作界面上设置步进电机运行距离、运行速度；开始试验后，电控平移台带着气缸中的活塞在一定时间内运行固定距离以模拟气体发生过程；

第三步，实验结束后，对比设定的气体体积值和遇水放气试验仪测得的气体体积值，完成校准。