CN113189139B - 基于壁温监测的氧弹装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于壁温监测的氧弹装置，能够安全、精确地进行连续检测和快速热值分析，它包括：罐体，上部设有开口；封盖部，包括：封盖，安装在上层安装槽中的外石英窗，安装在下层安装槽中的内石英窗，将外石英窗与上层安装槽密封相连的外密封压帽，将内石英窗与下层安装槽密封相连内密封压帽；载样部，包括：样品池，样品架；压烟部，设置在样品池与内石英窗之间，包括：连接座，压烟扇；气门部，包括：气门座，进气端和出气端，气体流道，多个气门，和设置在气门座的顶部、遮挡住气门上方区域、由下向上并且向着罐体侧壁倾斜延伸、引导分散气流的风帽；以及传感部，包括：压力传感器，多个室温传感器，多个燃温传感器，多个罐温传感器。

Description

基于壁温监测的氧弹装置

技术领域

本发明属于分析测试仪器领域，具体涉及一种能够进行连续检测和快速热值分析的基于壁温监测的氧弹装置。

背景技术

《煤的发热量测定方法(GB/T 213-2008)》标准规定了煤的高位发热量的测定方法和低位发热量的计算方法，适用于泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤和炭质页岩的发热量测定。使用的最主要的装置为氧弹，由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，需要具备三个主要性能：a.不受燃烧过程中出现的高温和腐蚀性产物的影响而产生热效应；b.能承受充氧压力和燃烧过程中产生的瞬时高压；c.试验过程中能保持完全气密。

传统的燃烧热值测量方法中，利用电极之间连接的点火丝熔断点火或利用加热丝将棉线点燃点火，而后将样品在有过量氧气的高压氧弹中进行燃烧，产生的热量传递给包裹氧弹的水，通过检测固定容积水温度的提升计算出样品燃烧产生的热量，从而得到样品的发热量。然而这种方法无法实现连续的自动化热值分析检测，主要原因有：

点火方式：采用点火丝点火的方法，在每次装填样品后均需重新安装点火丝，而点火丝的安装有着较为严格的限位及安全要求，需人工操作；使用加热丝点燃棉线的点火方式，每次均需要挂棉线，而棉线较柔软、易湿，难以实现连续的自动化操作。

进放气方式：现有的氧弹进放气装置通常设置在氧弹盖上，与电极接线等在相同位置，而氧弹盖需要经常拆装，自上向下的充气方式也容易对装填的样品造成冲击，导致样品散落；向上出气的方式也易造成燃尽后样品在压力冲击下飞出，从而污染氧弹。

发热量检测方法：由于需要通过水温变化计算燃烧热值，因此通常需要配备内外桶，内筒容积固定，装填其中的水用于表征发热量，外筒水温固定，用于替换内筒检测用水，然而每次检测需要将内外桶水进行置换，耗时长、机构复杂、体积庞大；水易被污染，易堵塞流道，使用一段时间后即需更换，并对内外桶进行清洗；为保证测量精度还需保证水温恒定，外筒需配备加热和冷却装置；在温度较低的寒冷地区，水易结冰，造成现有发热量检测方法无法使用。

针对点火方式的问题，专利CN201610865186.6给出了一种氧弹点火装置，采用激光发生器向燃烧皿内发射激光，激光在燃烧皿内的样品表面聚集成光斑，持续发射激光后引燃样品；然而，采用激光点火的方式需要使用透光的视窗，视窗的沾污不仅会降低激光透过后的能量密度影响后续点火，还会使得视窗局部温度升高从而引发视窗破裂，造成很大安全隐患。

针对进放气方式的问题，专利CN201710811753.4公开了一种氧弹充氧放气装置，连接活塞连通有充氧装置及气体回收装置，连接活塞用于与挂载在挂座上的氧弹连通，以使充氧装置内的高压氧气通过连接活塞充入氧弹内，或使氧弹内的气体通过连接活塞排出至气体回收装置内。然而，这样的方法并没有解决再充放气过程中由于压力变化对罐体以及样品产生的冲击，可能造成氧弹结构的损坏、卡死甚至爆裂，也容易造成样品的散落、飞出或者倾覆。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够进行连续检测和快速热值分析的基于壁温监测的氧弹装置。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于，包括：罐体，上部设有开口；封盖部，密封盖合在罐体的上部开口处，通过内设的石英窗形成让外部激光进入所述罐体内的光通道；载样部，包括：用于承载待测样品的样品池，和将该样品池悬挂在光通道正下方的样品架；压烟部，设置在样品池与内石英窗之间，包括：与样品架相连、中部设有贯穿区域的连接座，中部设有贯穿孔、可转动地安装在该连接座上、朝向样品池、受样品燃烧产生的热气流驱动后进行旋转并将热气流向下回吹的压烟扇；贯穿区域和贯穿孔与光通道相通，让外部激光通过并照射至样品池内的样品上；气门部，包括：从底部贯穿进入罐体内的气门座，形成在气门座下部两侧且位于罐体外部的进气端和出气端，与进气端和出气端相连通并且沿着气门座向上延伸至上部的气体流道，均匀设置在气门座的上部位于罐体内、与气体流道相连通、朝向罐体侧壁横向延伸并开口的多个气门，和设置在气门座的顶部、遮挡住气门上方区域、由下向上并且向着罐体侧壁倾斜延伸、引导分散气流的风帽；以及传感部，包括：设置于气门座底部的压力传感器，设置于罐体侧壁下部四周对应气门喷出的射流与罐体接触位置处的多个室温传感器，设置于罐体侧壁四周与样品池相对应位置处的多个燃温传感器，设置于罐体侧壁上部四周且处于压烟扇上方位置处的多个罐温传感器。

该方案的有益效果是：外部激光光源发射的高能量密度激光穿过石英窗、连接座、压烟扇照射到样品池内的样品上，进行点火，样品燃烧后，产生热气流向上移动，压烟扇受到热气流的驱动进行转动，从而将一部分产生的热气流向下吹回，这样可以减少样品燃烧产生的物质直接涌向石英窗从而使石英窗沾污，也可以将热量集中在氧弹的中部，减少向上方的石英窗的对流，从而避免石英窗高压条件下形成高温发生破裂。

进一步，气门部通过罐体底部进气的方式降低了采用激光光源点火方式氧弹顶部结构的复杂程度，也使得进出气管路固定，在连续测样时无需频繁移动；多个横向气门的设置，可将进入氧弹的气体先均匀地沿周向射入罐体，减少了直接对样品池以及封盖等部件的冲击；风帽的设置一方面可以避免测试过程中飞出或迸溅的样品直接进入气门，从而影响进出气过程；另一方面还可以进一步引导从气门进入罐体的气流均匀地分散进入罐体内。

另外，室温传感器位于进气气流由气门喷出的射流与罐体的接触位置，进气时，由于与室温气体强对流换热，该部分与室温温度相同，将室温传感器设置于罐体壁面，也可以有效减少环境扰动对室温检测的影响；燃温传感器设置于罐体中部，位于与样品池相对应的位置处，用于检测样品燃烧过程中罐体温度的变化，该处温度变化最大，对样品燃烧过程最为敏感，有利于增加利用温度变化对样品发热量进行计算的精度和速度；罐温传感器设置于罐体上部壁面，且位于压烟扇上方位置处，能够检测每次样品燃烧前罐体的初始温度，用于消除连续检测时罐体初温不同对发热量计算带来的误差。

综上，基于以上氧弹装置的结构，通过多种传感器直接测量氧弹燃烧过程温度变化过程，能够快速、方便地获得样品的发热量，实现安全、连续、精确检测。

优选地，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以具有这样的特征，封盖部包括：由上至下依次设有上层安装槽、中层缓冲槽、下层安装槽的封盖，安装在上层安装槽中的外石英窗，安装在下层安装槽中的内石英窗，将外石英窗与上层安装槽密封相连、中部设有外通孔的外密封压帽，将内石英窗与下层安装槽密封相连、中部设有内通孔的内密封压帽；外通孔、外石英窗、中层缓冲槽、内石英窗、内通孔形成让外部激光进入罐体内的光通道。

以上优选方案的有益效果为：内外双层石英窗均可耐受氧弹压力，双层石英窗的设置可以在氧弹压力升高或降低时保证氧弹安全：在充气或样品燃烧提高氧弹内压力时，内石英窗承载较大压力，中层缓冲槽可以起到一定的缓冲作用，保证内石英窗的安全，即使在极端情况下(例如，由于在长期测试使得内石英窗达到使用寿命)内石英窗在测试过程中发生破损，外石英窗依然可保持罐内压力，有效避免猛烈破碎甚至爆炸；在放气时，内石英窗因压力减小可能会有所松动，而外石英窗则可起到密封的作用。

优选地，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以具有这样的特征：外密封压帽、外石英窗、内石英窗、内密封压帽、封盖均通过密封垫片密封相连；外密封压帽、内密封压帽均与封盖相螺合；外石英窗与内石英窗尺寸相同，外密封压帽与内密封压帽尺寸相同，方便制作及更换；中层缓冲槽的高度与内石英窗厚度的比例关系为1～1.5：1，该比例能够获得更好的安全性。

优选地，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以具有这样的特征：样品架为上部开口的框型结构，并且上端可拆卸地与封盖底部相连，样品池安装在样品架的底部横杆中央，这样对称的结构设置使得样品池更稳固，受力更均衡。

优选地，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以具有这样的特征：压烟扇包括：可旋转地与连接座压烟叶片轴相连的环形叶片转轴，和均布在该环形叶片转轴外周上、朝向样品池倾斜的多个压烟叶片；压烟叶片的转动区域面积与样品池上部开口面积的比例关系为1.4～2.5：1，该比例能够获得更好的压烟效果。

优选地，本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置，还可以具有这样的特征：设压烟扇到样品池的距离为A，内石英窗到压烟扇的距离为B，样品池到风帽顶部的距离为C，则A：B：C＝5～6：8～10：4～6，该比例下既能够获得更佳的压烟效果，而且还能够很好地分散均匀从风门进入罐体的气流。

优选地，本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置，还可以具有这样的特征：设样品池到气门的距离为D，则A：D＝5：6～8，这样设置可进一步减小样品池受到的气流干扰。

优选地，本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置，还可以具有这样的特征：风帽的下部为倒圆锥台状，上部纵向截面为圆弧状。气流经风门会向外扩，倒锥形的倾斜壁面可以配合气流出风门的角度，有效地分散气流，气流经罐壁反射后会到达风帽上部的位置，圆弧形的风帽可将反吹回的气流向上反射，同时向四周分散，从而更好地分散流出气门以及经罐壁反射的气流，均匀地提升氧弹压力，减少冲击。

优选地，本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置，还可以具有这样的特征：风帽的下部锥角为120～170°，风帽的上部最大横截面的直径与样品池开口直径的比例关系为2～4：1，这样设置可以进一步提升均匀分散气流、减少冲击的效果。

优选地，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以具有这样的特征：压力传感器设置于进气端和出气端之间；室温传感器、燃温传感器、罐温传感器各设置至少三个，并且都分别沿着罐体侧壁周向匀布。压力传感器设置于进出气过程流速最大的进气端和出气端附近，一方面可以迅速地反馈罐内压力的变化，便于对氧弹反应压力的精准控制，另一方面也可以实时反馈进气和出气的压力值，通过对进气阀和出气阀的调节实现对进气速度和出气速度的准确控制。分别沿周向匀布的室温传感器、燃温传感器、罐温传感器能够获得更加准确的温度数据，进一步减小检测误差，提高精度。

进一步，在本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置中，还可以包括：激光光源，向罐体内发射激光；进气阀，横向连接在进气端上；以及出气阀，横向连接在出气端上。进气阀可采用调节更为精密的电动针阀，可以更为精确地控制进气速度，逐渐调大或调小进气流量；出气阀则可采用结构简单、耐温更高、更不易堵塞的插板阀，样品燃烧后罐内气体温度有所提升，插板阀则可以耐受高温，即使有部分样品或燃烧产物进入出气端，也可以顺利流出保证氧弹的长时间连续稳定运行。

附图说明

图1是本发明实施例涉及的基于壁温监测的氧弹装置的结构示意图；

图2是本发明实施例涉及的压烟扇的结构示意图；

图3是本发明实施例涉及的气门部的结构示意图；

图4是本发明实施例涉及的燃温变化曲线图。

具体实施方式

下参照附图对本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置作详细阐述。

<实施例>

如图1至3所示，基于壁温监测的氧弹装置10包括激光光源11、罐体12、封盖部13、载样部14、压烟部15、气门部16、进气阀17、出气阀18、传感部19。

激光光源11自上而下向罐体内发射高密度激光。

罐体12为圆柱体状，由耐热、耐腐蚀的镍铬或镍铬钼合金钢制成，上部设有开口。

封盖部13密封盖合在罐体12的上部开口处，它包括封盖131、封帽132、外石英窗133、内石英窗134、外密封压帽135、内密封压帽136。

封盖131呈中空圆柱体状，截面为呈倒T字形，中部沿轴线由上至下依次设有上层安装槽、中层缓冲槽、下层安装槽。封帽132与封盖131和罐体12均螺纹相连，经由夹设的密封垫圈将封盖131密封压连在罐体12开口处。外石英窗133安装在上层安装槽中，上下设有密封垫圈。内石英窗134安装在下层安装槽中，上下设有密封垫圈。外密封压帽135与上层安装槽相互螺合，将外石英窗133与上层安装槽密封压连，中部设有外通孔。内密封压帽136与下层安装槽相互螺合，将内石英窗134与下层安装槽密封压连，中部设有内通孔。在本实施例中，外通孔、内通孔、中层缓冲槽的内径相等；外石英窗133、内石英窗134结构尺寸相同，并且均为圆柱体状，外径都大于中层缓冲槽的内径；上层安装槽和下层安装槽的结构尺寸相同；外密封压帽135和内密封压帽136的结构尺寸相同；中层缓冲槽的高度与内石英窗134厚度的比例关系为1.2：1。外通孔、外石英窗133、中层缓冲槽、内石英窗134、内通孔形成让激光进入罐体12内的光通道。

载样部14包括样品池141和样品架142。样品池141用于承载待测样品。样品架142固连在封盖131上，延伸至罐体12内，用于将样品池141悬挂在光通道的正下方。本实施例中，样品池141为上部开口的框型结构，具有两个竖杆和一个横杆，两个竖杆的上端与封盖131底部相连，两个竖杆的下端连接横杆；样品池141安装在样品架142的底部横杆中央。

压烟部15设置在内密封压帽136与样品池141之间，它包括连接座151和压烟扇152。连接座151的两侧分别与样品架142的两个竖杆相连，中部设有圆形贯穿区域，内径与内通孔的内径相等。压烟扇152可转动地安装在该连接座151底部，朝向样品池141，并且压烟扇152的中部设有贯穿孔，孔径与内通孔相等，压烟扇152在受到样品燃烧产生的热气流驱动后能够进行周向旋转，并将热气流向下回吹。具体地，如图2所示，压烟扇152包括环形叶片转轴152a和多个压烟叶片152b；环形叶片转轴152a可旋转地与连接座151相连；多个压烟叶片152b均布在环形叶片转轴152a的外周上，并且朝向样品池141倾斜。本实施例中，压烟叶片152b的转动区域面积与样品池141上部开口面积之比为1.6：1。

气门部16包括气门座161、进气端162、出气端163、气体流道164、气门165、固定轴166以及风帽167。气门座161的截面呈倒T字形，从底部贯穿伸入罐体12内，下部设有横向通孔，中上部为圆柱体状并且内设有与该横向通孔连通、从中央开始向上延伸的竖向通孔；气门座161的中部与罐体12底部相螺合，下部上壁面通过密封垫圈与罐体12底部密封压连。进气端162和出气端163形成在气门座161下部两侧。气体流道164与进气端162和出气端163相连通，并且沿着气门座161向上延伸至上部。多个气门165均匀设置在气门座161的上部，与气体流道164相连通，朝向罐体12侧壁横向延伸并开口；本实施例中，共设有四个相互连通的横向气门165，四个横向气门165由两条中部交叉的横向通孔形成，能够将气体流道164输送的气流均匀地朝着前、后、左、右四个方向导出。风帽167通过固定轴166固定安装在气门座161的顶部，能够遮挡住气门165上方区域，由下向上并且向着罐体12侧壁倾斜延伸，用于阻挡样品掉入气门165并引导、反射和分散气流。本实施例中，风帽167的下部为倒圆锥台状，锥角为160°，上部纵向截面为圆弧状，最大横截面的直径与样品池141开口直径的比例为2.5：1。

本实施例中，设压烟扇152到样品池141的距离为A，内石英窗134到压烟扇152的距离为B，样品池141到风帽167顶部的距离为C，样品池141到气门的距离为D，则A：B：C＝5：8.2：4.4：6.2。

进气阀17横向连接在进气端162上，本实施例中采用电动针阀作为进气阀17。

出气阀18横向连接在出气端163上，本实施例中采用结构简单、耐温更高、更不易堵塞的插板阀作为出气阀18。

传感部19包括压力传感器191、四个室温传感器192、四个燃温传感器193以及四个罐温传感器194。

压力传感器191设置于气门座161底部，并且位于进出气过程流速最大的进气端162和出气端163之间，一方面可以迅速地反馈罐内压力的变化，便于对氧弹反应压力的精准控制，另一方面也可以实时反馈进气和出气的压力值，通过对进气阀17和出气阀18的调节实现对进气速度和出气速度的准确控制。

室温传感器192设置于罐体12下部侧壁上，对应气门喷出的射流与罐体12接触位置处，本实施例中，四个室温传感器192沿着罐体12侧壁周向匀布。室温传感器192用于检测氧弹测试时的室温，位于进气气流由气门165喷出的射流与罐体12的接触位置，进气时，由于与室温气体强对流换热，该部分与室温温度相同。

燃温传感器193设置于罐体12侧壁上，位于与样品池141高度相对应的位置处(样品燃烧过程中罐体12温度变化最大的位置)，用于检测样品燃烧过程中罐体12温度的变化，本实施例中，四个燃温传感器193沿着罐体12侧壁中部周向匀布。

罐温传感器194设置于罐体12上部侧壁上，位于压烟扇152上方靠近封帽底部的位置处，用于检测每次样品燃烧前罐体12的初始温度，消除连续检测时罐体12初温不同对发热量计算带来的误差。本实施例中，四个罐温传感器194沿着罐体12侧壁上部周向均布。

以上是本实施例所提供的基于壁温监测的氧弹装置10的结构，下面以一个具体检测过程为例对氧弹装置10的检测方法和工作过程进行说明：

首先，在样品池中装入质量为m的样品，随封盖131装入罐体12，旋紧封帽132，封闭罐体12；

接着，开启压力传感器191，打开进气阀17和出气阀18，通入0.15MPa/s的氧气，吹扫1min；氧气经进气阀17进入气门座161，再通过气门165流出进入罐体12中，填充罐体12并将空气从出气阀18排出；

然后，关闭出气阀17，以0.01MPa/s的速度充入氧气，直至罐体12内压力达到3.00MPa，关闭进气阀16；

随后，采用室温传感器192测点温度取算术平均输出为室温T_r，然后停止输出；罐温传感器194测点温度取算术平均输出为罐温T_p，然后停止输出；燃温传感器193测点温度取算术平均输出为燃温T_c，持续输出；

数秒后，打开激光光源11，点火完成后关闭，燃温传感器193持续实时输出燃温T_c；

待燃温T_c下降并低于最高燃温5℃时，基于燃温传感器193输出的燃温T_c数据生成燃温变化曲线，计算发热量(热值Q)；本实施例中，是按照以下公式计算出热值Q：

式中，C₁、C₂为采用已知热值的标样标定的参数(本实施例中，取C₁＝137.1,C₂＝0.3965)，T(t_e)＝燃温变化曲线上最高点(最高燃温)T_max-T₂，t_e为燃温变化曲线上相对于T_max下降了温度T₂时的时刻，t₀为相对于燃温变化曲线上最低点T_min上升温度T₁时的时刻，T(t₀)＝T_min+T₁，k为环境温度，k＝T_r-T₃，T₁、T₂、T₃为采用已知热值的标样在所需精度下标定的参数；本实施例中，取T₁＝0.2K，T₂＝0.3K，T₃＝8.6K；

然后，打开出气阀18，以0.05MPa/s的速度放气，直至压力传感器191检测到罐体12内压力降至常压0.1MPa；

再打开进气阀17，通入0.15MPa/s的空气，吹扫至罐温传感器194检测罐温恢复到T_p+5℃范围内；

最后，关闭进气阀17，打开封帽132，取出封盖131，关闭出气阀18，清空样品池141；

进行下一次检测。

通过上述过程，对样品进行连续精确检测和快速热值分析。

采用基于以上方法，本实施例共进行了26组样本的检测，26组样本的质量分别为：1.0084,1.0083,1.0151,1.0024,1.005,1.0022,1.0028,0.9981,1.0074,1.005,0.999,1.0097,1.0006,1.0109,0.9821,1.0517,1.0117,0.9961,0.992,1.0044,0.9944,1.0038,1.011,1.0059,0.9889,1.021。

热值分别为：6330,6330,6330,6330,5400,5400,5750,6388,4064,6330,6610,5530,4276,5264,4785,6330,6330,5587,5704,5399,4948,6348,5579,5174,5968,5887。

其中一组样本的燃温变化曲线如图4所示。

检测结果显示均方相对误差为0.0077，即0.77％，证实了本发明所提供的基于壁温监测的氧弹装置具有很高的精度。

以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的基于壁温监测的氧弹装置并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的结构，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于，包括：

罐体，上部设有开口；

封盖部，密封盖合在所述罐体的上部开口处，通过内设的石英窗形成让外部激光进入所述罐体内的光通道；

载样部，包括：用于承载待测样品的样品池，和将该样品池悬挂在所述光通道正下方的样品架；

压烟部，设置在所述样品池与所述石英窗之间，包括：与所述样品架相连、中部设有贯穿区域的连接座，中部设有贯穿孔、可转动地安装在该连接座上、朝向所述样品池、受样品燃烧产生的热气流驱动后进行旋转并将热气流向下回吹的压烟扇；所述贯穿区域和所述贯穿孔与所述光通道相通，让所述外部激光通过并照射至所述样品池内的样品上；

气门部，包括：从底部贯穿进入所述罐体内的气门座，形成在所述气门座下部两侧且位于所述罐体外部的进气端和出气端，与所述进气端和所述出气端相连通并且沿着所述气门座向上延伸至上部的气体流道，均匀设置在所述气门座的上部位于所述罐体内、与所述气体流道相连通、朝向所述罐体侧壁横向延伸并开口的多个气门，和设置在所述气门座的顶部、遮挡住所述气门上方区域、由下向上并且向着罐体侧壁倾斜延伸、引导分散气流的风帽；以及

传感部，包括：设置于所述气门座底部的压力传感器，设置于所述罐体侧壁下部四周对应所述气门喷出的射流与所述罐体接触位置处的多个室温传感器，设置于所述罐体侧壁四周与所述样品池相对应位置处的多个燃温传感器，设置于所述罐体侧壁上部四周且处于所述压烟扇上方位置处的多个罐温传感器。

2.根据权利要求1所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述封盖部包括：由上至下依次设有上层安装槽、中层缓冲槽、下层安装槽的封盖，安装在所述上层安装槽中的外石英窗，安装在所述下层安装槽中的内石英窗，将所述外石英窗与所述上层安装槽密封相连、中部设有外通孔的外密封压帽，将所述内石英窗与所述下层安装槽密封相连、中部设有内通孔的内密封压帽；所述外通孔、所述外石英窗、所述中层缓冲槽、所述内石英窗、所述内通孔形成所述光通道。

3.根据权利要求2所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述外密封压帽、所述外石英窗、所述内石英窗、所述内密封压帽、所述封盖均通过密封垫片密封相连；所述外密封压帽、所述内密封压帽均与所述封盖相螺合；所述外石英窗与所述内石英窗尺寸相同，所述外密封压帽与所述内密封压帽尺寸相同；

所述中层缓冲槽的高度与所述内石英窗厚度的比例关系为1~1.5：1。

4.根据权利要求1所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述样品架为上部开口的框型结构，并且上端可拆卸地与所述封盖底部相连，所述样品池安装在所述样品架的底部横杆中央。

5.根据权利要求1所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述压烟扇包括：可旋转地与所述连接座压烟叶片轴相连的环形叶片转轴，和均布在该环形叶片转轴外周上、朝向所述样品池倾斜的多个压烟叶片；

所述压烟叶片的转动区域面积与所述样品池上部开口面积的比例关系为1.4~2.5：1。

6.根据权利要求2所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，设所述压烟扇到所述样品池的距离为A，所述内石英窗到所述压烟扇的距离为B，所述样品池到所述风帽顶部的距离为C，则A：B：C=5~6：8~10：4~6。

7.根据权利要求1所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述风帽的下部为倒圆锥台状，上部纵向截面为圆弧状。

8.根据权利要求7所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述风帽的下部锥角为120~170°，所述风帽的上部最大横截面的直径与所述样品池开口直径的比例关系为2~4：1。

9.根据权利要求7所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于：

其中，所述压力传感器设置于所述进气端和出气端之间；所述室温传感器、所述燃温传感器、所述罐温传感器各设置至少三个，并且都分别沿着所述罐体侧壁周向匀布。

10.根据权利要求1所述的基于壁温监测的氧弹装置，其特征在于，还包括：

激光光源，向所述罐体内发射激光；

进气阀，横向连接在所述进气端上；以及

出气阀，横向连接在所述出气端上。

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