CN107884439A - 一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，包括：温度检测单元，安装在所述采样室内，用于实时检测并采集所述采样室内气体的温度值，然后发送给数据显示单元冲击检测单元，安装在所述采样室的外壁，用于实时检测并采集所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度值，然后发送给数据显示单元；数据显示单元，分别与温度检测单元和冲击检测单元相连接，用于实时接收并显示所述温度检测单元发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元发来的冲击加速度值。本发明可以准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考。

Description

一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置
技术领域
本发明涉及爆炸性大气试验技术领域，特别是涉及一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置。
背景技术
目前，众所周知，航空航天、海洋船舶、道路交通等各领域的移动平台，如飞行器、舰船、汽车等，它们的发动机使用的燃料一般具有易燃、易爆、易挥发等特性。由于燃料的上述特性，安装在发动机附近的产品长期处于可燃性气体包围中，在此环境下，若产品出现短路、放电或发出电火花，将引燃产品周围的可燃性气体，引起火灾或爆炸，造成极其严重的后果。
因此，对于安装在移动平台发动机附近的产品在交付使用前，需进行爆炸性大气试验，考核其在爆炸性大气中工作而不引起爆炸，或者其外壳隔绝内部火焰不至于蔓延至外壳外部，而引起爆炸的能力。为此，目前研发出了爆炸性大气试验箱，通过把需要试验的产品放在爆炸性大气试验箱中工作，进行实际检测。现有的爆炸性大气试验箱，不仅能模拟爆炸性大气环境，还能在产品内部已引爆的条件下，检测其外壳能否隔断爆燃。
目前的爆炸性大气试验箱，其主要由主箱体和采样室组成，二者之间通过管路完成气体交换。试验时，在主箱体内放入待试验的产品，采样室通过气体交换使得其内部的爆炸性气体成分将与主箱体的一样。在试验时，需要尝试点燃试验箱采样室内气体，以判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求(例如能够被点爆的要求)。
但是，现阶段，对于采样室内的气体，判定其在点燃后是否发生爆炸(即是否被点爆)，目前的判定方式，主要是通过试验人员的人耳，来听采样室内是否传出声音来判定，由于爆炸性大气试验箱运行时主箱体处的噪音较大，那么采样室内气体点爆时发生的小声音将无法辨别。同时，由于不同试验人员的听力好坏不同，加之人为判定的主观性大，从而导致现有的人为判定的方式，实际对采样室内气体是否点爆的判定准确率差，无法准确判定采样室内的气体是否已被点爆。
因此，目前迫切需要开发出一种技术，其可以准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，从而为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其可以准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，从而为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考，有利于推广普及，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，包括：
温度检测单元，安装在所述采样室内，用于实时检测并采集所述采样室内气体的温度值，然后发送给数据显示单元；
冲击检测单元，安装在所述采样室的外壁，用于实时检测并采集所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度值，然后发送给数据显示单元；
数据显示单元，分别与温度检测单元和冲击检测单元相连接，用于实时接收并显示所述温度检测单元发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元发来的冲击加速度值。
其中，还包括一个点爆自动判定单元；
所述点爆自动判定单元，分别与温度检测单元和冲击检测单元相连接，用于实时接收所述温度检测单元发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元发来的冲击加速度值，并实时检测所述采样室内气体的温度上升速度，当该温度上升速度大于或者等于预定的上升速度值，并且所述冲击加速度数据值大于或者等于预设的冲击加速度值时，判定所述采样室内的气体已被点爆。
其中，所述温度检测单元包括温度传感器和温度数据采集仪，其中：
温度传感器，用于实时检测所述采样室内气体的温度信号，然后发送给温度数据采集仪；
温度数据采集仪，分别与温度传感器、数据显示单元和点爆自动判定单元相连接，用于接收所述温度传感器发来的所述采样室内气体的温度信号，并转换为对应的温度值，然后发送给所述数据显示单元和点爆自动判定单元。
其中，所述温度传感器为热电偶温度传感器。
其中，所述冲击检测单元包括冲击加速度传感器和冲击数据采集仪，其中：
冲击加速度传感器，用于实时检测所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度信号，然后发送给冲击数据采集仪；
冲击数据采集仪，分别与冲击加速度传感器、数据显示单元和点爆自动判定单元相连接，用于接收所述冲击加速度传感器发来的冲击加速度信号，并转换为对应的冲击加速度值，然后发送给所述数据显示单元和点爆自动判定单元。
其中，所述采样室内放置有点燃单元，所述点燃单元用于点燃所述采样室内的气体；
所述点燃单元通过一个电磁开关与外部电源相连接；
所述电磁开关与一个点燃控制单元相连接，用于根据所述点燃控制单元输出的开启控制信号或者关闭控制信号，将所述点燃单元与外部电源相导电导通或者断开；
点燃控制单元，用于根据用户输入的控制指令，向所述电磁开关发送开启控制信号或者关闭控制信号。
其中，所述点燃单元为点火器或者电加热丝。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其可以准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，从而为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考，有利于推广普及，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置的结构方框图；
图2为本发明提供的一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置的一种实施例的结构方框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，主要用于准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，从而为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考。该装置包括温度检测单元100、冲击检测单元200和数据显示单元300，其中：
温度检测单元100，安装在所述采样室内，用于实时检测并采集所述采样室内气体的温度值，然后发送给数据显示单元300；
冲击检测单元200，安装在所述采样室的外壁，用于实时检测并采集所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度值，然后发送给数据显示单元300；
数据显示单元300，分别与温度检测单元100和冲击检测单元200相连接，用于实时接收并显示所述温度检测单元100发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元200发来的冲击加速度值。
因此，对于试验人员来说，可以通过数据显示单元300，可以在点燃采样室内气体后，对采样室内气体的温度以及对采样室外壁传递的冲击加速度值进行显示，实现可视化监测，全过程了解采样室形成的温度值和冲击加速度值，当发现采样室内的气体温度值上升速度大于或者等于预定的上升速度值，并且对采样室外壁传递的冲击加速度值大于或者等于预设的冲击加速度值时，试验人员可以直观地判定采样室内的气体已经被有效的点爆(即点燃后发生爆炸)。
在本发明中，需要说明的是，所述采样室为中空的采样室，与爆炸性大气试验箱具有的主箱体通过中空的管路相连通，采样室通过气体交换使得其内部的爆炸性气体成分将与主箱体的一样。
在本发明中，具体实现上，所述数据显示单元300可以为任意一种具有数据显示功能的装置，例如可以为LCD液晶显示屏，或者其他类型的计算机显示屏。
在本发明中，一并参见图2，为了实现对采样室内的气体是否已经被有效的点爆进行自动化的判定，本发明还可以包括一个点爆自动判定单元400；
所述点爆自动判定单元400，分别与温度检测单元100和冲击检测单元200相连接，用于实时接收所述温度检测单元100发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元200发来的冲击加速度值，并实时检测所述采样室内气体的温度上升速度，当该温度上升速度大于或者等于预定的上升速度值，并且所述冲击加速度数据值大于或者等于预设的冲击加速度值时，判定所述采样室内的气体已被点爆。
需要说明的是，在本发明中，所述预定的上升速度值可以根据用户的需要进行预先设置，例如可以为每秒两摄氏度的温度上升速度。所述预设的冲击加速度值可以根据用户的需要进行预先设置，例如可以为60m/s2(米每二次方秒)。
具体实现上，所述点爆自动判定单元400可以为可编程控制器PLC、中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。
在本发明中，具体实现上，所述温度检测单元100包括温度传感器和温度数据采集仪，其中：
温度传感器，用于实时检测所述采样室内气体的温度信号，然后发送给温度数据采集仪；
温度数据采集仪，分别与温度传感器、数据显示单元300和点爆自动判定单元400相连接，用于接收所述温度传感器发来的所述采样室内气体的温度信号，并转换为对应的温度值，然后发送给所述数据显示单元300和点爆自动判定单元400。
具体实现上，所述温度传感器优选为热电偶温度传感器。
在本发明中，具体实现上，所述冲击检测单元200包括冲击加速度传感器和冲击数据采集仪，其中：
冲击加速度传感器，用于实时检测所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度信号，然后发送给冲击数据采集仪；
冲击数据采集仪，分别与冲击加速度传感器、数据显示单元300和点爆自动判定单元400相连接，用于接收所述冲击加速度传感器发来的冲击加速度信号，并转换为对应的冲击加速度值，然后发送给所述数据显示单元300和点爆自动判定单元400。
在本发明中，具体实现上，为了点燃采样室内的气体，所述采样室内放置有点燃单元，所述点燃单元用于点燃所述采样室内的气体。
具体实现上，所述点燃单元可以为点火器或者电加热丝。
具体实现上，所述点燃单元通过一个电磁开关与外部电源相连接，在通电后将点火；
所述电磁开关与一个点燃控制单元相连接，用于根据所述点燃控制单元输出的开启控制信号或者关闭控制信号，将所述点燃单元与外部电源相导电导通或者断开；
点燃控制单元，用于根据用户输入的控制指令，对应向所述电磁开关发送开启控制信号或者关闭控制信号。
具体实现上，所述点燃控制单元可以为可编程控制器PLC、中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。
具体实现上，所述点燃控制单元和点爆自动判定单元400可以是分立的元件，也可以集成设置在一起。
对于本发明，需要说明的是，当采样室内的气体被点爆后，其内的气体温度必然上升速度很快，同时，气体点燃后，如果由于急剧地膨胀而发生爆炸，那么气体必然会对采样室的外壁形成有力的冲击，使得冲击加速度传感器可以采集到相应的冲击加速度信号。
因此，综上所述可知，对于本发明提供的爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其通过采样室内气体的温度变化数据和对采样室外壁的冲击数据的采集，为判定采样室内的气体是否被点爆提供有力的数据支撑，进而为爆炸性大气试验箱中主箱体内的气体是否符合试验要求提供客观依据。
对于本发明提供的爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其提供的是一种客观、有效、具有回溯性的爆炸性气体合格性判定方式。
对于本发明，具体操作实践上，可以通过点燃控制单元远程控制所述采样室内的点燃单元(例如电加热丝)，点燃采样室内的气体。在点燃后，如果采样室内的气体的温度急剧上升，同时冲击加速度传感器采集到符合预设要求的冲击加速度信号(具有预设的冲击加速度值)，那么，则可以说明，采样室内的气体已经被成功的点爆。需要说明的是，由于采样室内气体的浓度与主箱体内的气体的浓度相同，说明主箱体内的气体在点燃后，也会发生爆炸，因此也同时满足试验要求。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其可以准确、可靠地判定爆炸性大气试验箱中采样室内的气体是否已被点爆，从而为判定主箱体内气体是否满足爆炸性大气试验的要求提供客观参考，有利于推广普及，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种爆炸性大气试验箱中采样室内气体的点爆判定装置，其特征在于，包括：
温度检测单元(100)，安装在所述采样室内，用于实时检测并采集所述采样室内气体的温度值，然后发送给数据显示单元(300)；
冲击检测单元(200)，安装在所述采样室的外壁，用于实时检测并采集所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度值，然后发送给数据显示单元(300)；
数据显示单元(300)，分别与温度检测单元(100)和冲击检测单元(200)相连接，用于实时接收并显示所述温度检测单元(100)发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元(200)发来的冲击加速度值。
2.如权利要求1所述的点爆判定装置，其特征在于，还包括一个点爆自动判定单元(400)；
所述点爆自动判定单元(400)，分别与温度检测单元(100)和冲击检测单元(200)相连接，用于实时接收所述温度检测单元(100)发来的采样室内气体的温度值和所述冲击检测单元(200)发来的冲击加速度值，并实时检测所述采样室内气体的温度上升速度，当该温度上升速度大于或者等于预定的上升速度值，并且所述冲击加速度数据值大于或者等于预设的冲击加速度值时，判定所述采样室内的气体已被点爆。
3.如权利要求1所述的点爆判定装置，其特征在于，所述温度检测单元(100)包括温度传感器和温度数据采集仪，其中：
温度传感器，用于实时检测所述采样室内气体的温度信号，然后发送给温度数据采集仪；
温度数据采集仪，分别与温度传感器、数据显示单元(300)和点爆自动判定单元(400)相连接，用于接收所述温度传感器发来的所述采样室内气体的温度信号，并转换为对应的温度值，然后发送给所述数据显示单元(300)和点爆自动判定单元(400)。
4.如权利要求3所述的点爆判定装置，其特征在于，所述温度传感器为热电偶温度传感器。
5.如权利要求1所述的点爆判定装置，其特征在于，所述冲击检测单元(200)包括冲击加速度传感器和冲击数据采集仪，其中：
冲击加速度传感器，用于实时检测所述采样室内部向外壁传递的冲击加速度信号，然后发送给冲击数据采集仪；
冲击数据采集仪，分别与冲击加速度传感器、数据显示单元(300)和点爆自动判定单元(400)相连接，用于接收所述冲击加速度传感器发来的冲击加速度信号，并转换为对应的冲击加速度值，然后发送给所述数据显示单元(300)和点爆自动判定单元(400)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的点爆判定装置，其特征在于，所述采样室内放置有点燃单元，所述点燃单元用于点燃所述采样室内的气体；
所述点燃单元通过一个电磁开关与外部电源相连接；
所述电磁开关与一个点燃控制单元相连接，用于根据所述点燃控制单元输出的开启控制信号或者关闭控制信号，将所述点燃单元与外部电源相导电导通或者断开；
点燃控制单元，用于根据用户输入的控制指令，向所述电磁开关发送开启控制信号或者关闭控制信号。
7.如权利要求6所述的点爆判定装置，其特征在于，具体实现上，所述点燃单元为点火器或者电加热丝。
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