CN109239256A - 航空材料燃烧实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种航空材料燃烧实验装置，计算机通过烟气数据线与烟气分析仪相连，烟气分析仪通过钢制集烟管与高温加热炉的燃烧室相连，燃烧室内放置有式样载具和K型热电偶，式样载具上放置有式样材料，K型热电偶穿过高温加热炉的箱体上的进气孔并通过温度数据线与红外测温仪相连，高温加热炉内还设置有恒温加热棒，高温加热炉的燃烧室外部设置有加热炉舱门，加热炉舱门上设置有玻璃窗，高温加热炉下部设置有数据显示板，高温加热炉外部设置有高温摄像头，高温加热炉上部侧壁设置有加热功率设定和加热启动的控制的触屏控制板。本发明可实现对非金属材料表面烟气温度的测定，通过分析烟气成分，进而探究加热温度对材料裂解燃烧的影响因素。
Description
技术领域
本发明涉及的是，具体涉及一种航空材料燃烧实验装置。
背景技术
随着新工艺技术的发展，大量的非金属固体材料在飞机上普遍使用。且民机中的高分子内饰材料多易燃，发生燃烧时产生大量烟雾和有毒气体，严重威胁民机飞行安全。并且飞机内部处于变压环境，必然会对燃烧反应过程、烟气羽流运动和燃烧产物等产生一定的影响。通过对民机舱内非金属固体材料燃烧特性的分析，可为飞机舱内火灾的防治和早期探测提供理论依据。
在对民机舱内非金属可燃材料的燃烧特性研究中，如何实现对材料在燃烧过程中的多种燃烧特征参数的联动实时测量和分析，增加实验数据的真实性和稳定性。以往的研究中，研究者大多采用多种实验仪器对材料的燃烧特征参数分别测量的，往往花费大量的时间。并且，即使对同种、同尺寸材料进行多仪器测量时，由于外部不确定因素的影响，对于相关实验结果的精度和可重复性影响非常大。
1、现有的热辐射燃烧测试仪器，主要通过改变加热棒的升温速率来测定温度对式样材料热分解燃烧的影响；或通过设定时长下的恒温保持，来测定材料的着火点温度。该仪器不能用于对式样材料表面温度、燃烧烟气产物及材料裂解产物、燃烧时间及燃烧火焰图像的测量和记录。
2、目前使用的非金属材料辐射燃烧测试仪器，其测试材料燃烧性能比较单一，未能实现对式样材料燃烧功能多组联动的测试。
针对该问题，本发明提出了一种多仪器联动组合的民机舱内非金属材料热辐射燃烧测试平台，该测试平台可实现对非金属固体材料的多种燃烧特征参数的同时测量。
发明内容
针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种航空材料燃烧实验装置，可实现内部加热温度和加热功率的实时显示与调节控制，进而实现对式样材料在恒温和变温加热下的燃烧；可实现对加热炉内温度和非金属材料的燃烧烟气、着火点温度、燃烧时间及燃烧火焰成像等多种复杂燃烧特征参数的测定；可实现对非金属材料表面烟气温度的测定，通过分析烟气成分，进而探究加热温度对材料裂解燃烧的影响因素。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：航空材料燃烧实验装置，包括计算机、烟气数据线、烟气分析仪、钢制集烟管、恒温加热棒、式样载具、式样材料、K型热电偶、触屏控制板、进气孔、温度数据线、红外测温仪、高温摄像机、高温加热炉、数据显示板、玻璃窗和加热炉舱门，计算机通过烟气数据线与烟气分析仪相连，烟气分析仪通过钢制集烟管与高温加热炉的燃烧室相连，燃烧室内放置有式样载具和K型热电偶，式样载具上放置有式样材料，K型热电偶穿过高温加热炉的箱体上的进气孔并通过温度数据线与红外测温仪相连，高温加热炉内还设置有恒温加热棒，高温加热炉的燃烧室外部设置有加热炉舱门，加热炉舱门上设置有玻璃窗，高温加热炉下部设置有数据显示板，高温加热炉外部设置有高温摄像头，高温加热炉上部侧壁设置有加热功率设定和加热启动的控制的触屏控制板。
作为优选，所述的红外测温仪通过内置的红外传感器和激光瞄准，实现燃烧材料表面烟气层的温度进行非接触式测量。
作为优选，所述的高温摄像机实现对烟密度箱体内式样燃烧场景的实时拍摄。
作为优选，所述的式样载具为网格状材料载具。
本发明具有以下有益效果：
1、燃烧炉装置采用耐高温陶瓷棉及陶瓷板、岩棉三重保温，可实现恒温保持。
2、装置内布有恒温加热棒，可实现对式样材料在多种升温速率下的加热。
3、装置设有耐高温玻璃外窗，既保证对炉体结构的安全又便于观察式样的燃烧现象。
4、通过内置热电偶，实现对燃烧室温度变化的实时监控。
5、利用钢制集烟管实现对燃烧室内的高温烟气实时抽出并降温。
6、利用烟气分析仪实现对燃烧烟气成分及式样裂解产物的实时分析。
7、通过红外测温仪，实现对式样表面烟气温度的测量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：航空材料燃烧实验装置，包括计算机1、烟气数据线2、烟气分析仪3、钢制集烟管4、恒温加热棒5、式样载具6、式样材料7、K型热电偶8、触屏控制板9、进气孔10、温度数据线11、红外测温仪12、高温摄像机13、高温加热炉14、数据显示板15、玻璃窗16和加热炉舱门17，计算机1通过烟气数据线2与烟气分析仪3相连，烟气分析仪3通过钢制集烟管4与高温加热炉14的燃烧室相连，燃烧室内放置有式样载具6和K型热电偶8，式样载具6上放置有式样材料7，K型热电偶8穿过高温加热炉14的箱体上的进气孔并通过温度数据线11与红外测温仪12相连，高温加热炉14内还设置有恒温加热棒5，高温加热炉14的燃烧室外部设置有加热炉舱门17，加热炉舱门17上设置有玻璃窗16，高温加热炉14下部设置有数据显示板15，高温加热炉14外部设置有高温摄像头13，高温加热炉14上部侧壁设置有加热功率设定和加热启动的控制的触屏控制板9。
本具体实施方式的高温加热炉14可以通过触屏控制板，实现对加热温度、升温速率及加热时间的设定。恒温加热棒5以通过气压调节，实现对燃气压力的调整。触屏控制板9通过控制面板实现加热功率设定和加热启动的控制。式样载具6：通过网格状的材料载具，既方便承载式样又便于射流火焰对式样的加热测试。烟气分析仪3：通过将烟感探头内接到烟密度箱体内部，实现对燃烧烟气的实时测量。高清摄像机13实现对烟密度箱体内式样燃烧场景的实时拍摄。钢制集烟管4可以对燃烧室内的高温烟气实时抽出并降温。红外测温仪12通过内置的红外传感器和激光瞄准，实现燃烧材料表面烟气层的温度进行非接触式测量。温度数据线11内部温度传感器温度数据的导出输出。烟气数据线2对内部烟感探头探测的烟气成分数据的实时输出。
本具体实施方式的运行原理：高温加热炉内设有恒温加热棒，通过调整升温速率和加热功率，可以实现对炉体内部式样材料的变温或恒温加热。烟气分析仪器中有多种烟气探头，可以实现对燃烧烟气中的多种气体的成分和含量的分析。红外测温仪可以通过内置的红外传感器和激光瞄准，实现燃烧材料表面烟气层的温度进行非接触式测量。高清摄像机可以透过玻璃窗，实现对高温加热炉内动态图像火焰的记录。通过箱体外设进气孔可以将K型热电偶探头布置到加热炉内部，并且可以连接到红外测温仪中现同屏上查看的测温结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.航空材料燃烧实验装置，其特征在于，包括计算机(1)、烟气数据线(2)、烟气分析仪(3)、钢制集烟管(4)、恒温加热棒(5)、式样载具(6)、式样材料(7)、K型热电偶(8)、触屏控制板(9)、进气孔(10)、温度数据线(11)、红外测温仪(12)、高温摄像机(13)、高温加热炉(14)、数据显示板(15)、玻璃窗(16)和加热炉舱门(17)，计算机(1)通过烟气数据线(2)与烟气分析仪(3)相连，烟气分析仪(3)通过钢制集烟管(4)与高温加热炉(14)的燃烧室相连，燃烧室内放置有式样载具(6)和K型热电偶(8)，式样载具(6)上放置有式样材料(7)，K型热电偶(8)穿过高温加热炉(14)的箱体上的进气孔并通过温度数据线(11)与红外测温仪(12)相连，高温加热炉(14)内还设置有恒温加热棒(5)，高温加热炉(14)的燃烧室外部设置有加热炉舱门(17)，加热炉舱门(17)上设置有玻璃窗(16)，高温加热炉(14)下部设置有数据显示板(15)，高温加热炉(14)外部设置有高温摄像头(13)，高温加热炉(14)上部侧壁设置有加热功率设定和加热启动的控制的触屏控制板(9)。
2.根据权利要求1所述的航空材料燃烧实验装置，其特征在于，所述的红外测温仪(12)通过内置的红外传感器和激光瞄准，实现燃烧材料表面烟气层的温度进行非接触式测量。
3.根据权利要求1所述的航空材料燃烧实验装置，其特征在于，所述的高温摄像机(13)实现对烟密度箱体内式样燃烧场景的实时拍摄。
4.根据权利要求1所述的航空材料燃烧实验装置，其特征在于，所述的式样载具(6)为网格状材料载具。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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