CN201196618Y - 氧化性液体恒功率试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氧化性液体恒功率试验装置，该试验装置包括压力容器、火花塞、压力检测元件和供电电源，供电电源为一恒功率电源，包括一直流电源和一控制电路，控制电路采集直流电源瞬时间输出的电压和电流信号，计算电压和电流的乘积并与设定功率进行对比，从而进行动态调整直流电源的输出电压和电流，最终为发热丝提供恒定的加热功率，从而使发热丝的发热量持续稳定，提高了试验数据的精准度，并保证试验条件的可重复性，完全能够满足试验要求。

Description

氧化性液体恒功率试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种氧化性液体的试验装置，更确切地说，是涉及一种加热功率恒定的氧化性液体恒功率试验装置。

背景技术

氧化性物质是自身不一定可燃，但可以放出氧而有助于其它物质燃烧的一种物质。氧化性液体试验是用于测量氧化性液态物质在与一种可燃物质完全混合时，增加该可燃物质的燃烧速度或燃烧强度的潜力，或者形成混合物自发着火的潜力。

根据联合国《关于危险货物运输的建议书》的试验和标准手册(4th)的34.4.2试验O2，氧化性液体试验需要在一个圆柱型钢压力容器内进行。请参阅图1所示，目前，用于该氧化性液体恒功率试验的试验装置10包括压力容器11、压力检测元件(图中未示出)、火花塞15和供电电源16，压力容器11为钢制的圆柱形结构，上、下两端开口，内部为空腔体，压力容器11上端设有铝制防爆盘111，并通过夹持塞12的下端顶入压力容器11内，并与压力容器11压紧密封；压力容器11一侧还横向设有侧臂管13，侧臂管13一端与压力容器11相连通，另一端设有内螺纹131，压力检测元件通过内螺纹131与侧臂管13配合固定；火花塞15设于压力容器11下端，并与压力容器11连接固定，火花塞15上装有两个电极，一个为高压电极，与火花塞15的塞体相绝缘连接，另一个为接地电极，与火花塞15的塞体连接并接地。两个电极之间设有一根25cm长的发热丝14，该发热丝14通过采用一根直径5mm的棒把镍/铬金属丝绕成线圈形状后，连接到火花塞15的两个电极上；供电电源16为一直流电源，其输出端通过火花塞15与两电极连接，并能够为镍/铬金属丝提供至少10A电流进行加热。

试验时，将装有氧化性液体和纤维素丝混合物的压力容器11移到点火支撑架上，并置于防爆通风橱内，通过直流电源供电使发热丝14对混合物进行加热，并通过压力传感器测量压力容器11内的压力变化情况，同时记录下压力从690KPa升至2070KPa所需的时间，该试验共进行五次，通过测量的平均时间与参考物质的试验结果进行比较，从而来确定氧化性液体的危险等级。

在加热过程中，由于氧化性液体会侵蚀材料为镍/铬的金属发热丝14，导致发热丝14的电阻值(电阻R约为1欧姆)发生变化，并且由于不同氧化性液体对发热丝14的侵蚀程度不同，因此在不同氧化性液体的试验中，金属发热丝14的电阻值变化情况也不一致，从而在采用直流电源对金属发热丝14供电时，金属发热丝14的电阻值变化会导致其发热功率发生变化(W＝IR²)，从而造成整个试验过程中的加热功率不稳定，加大了试验数据的离散性，降低了试验精度，并且无法保证试验条件的可重复性，对试验结果造成严重影响。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述电热丝发热功率不稳定、易变化、试验数据离散以及试验条件可重复性较差的缺点，本实用新型的目的是提供一种氧化性液体恒功率试验装置，该试验装置能够保证发热丝的发热效率恒定，提高试验数据的精准度，保证试验条件的可重复性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该氧化性液体恒功率试验装置包括压力容器、火花塞、压力检测元件和供电电源，火花塞密封塞入压力容器下端，火花塞上设有两电极，电极间连接有金属发热丝，压力传感器设于压力容器一侧，所述的供电电源为一恒功率电源，其输出端连接至火花塞的外接头，并与两电极相连接导通。

所述的恒功率电源包括一直流电源和一控制电路，控制电路的输入端连接至直流电源的输出端，采集直流电源瞬时间输出的电压和电流信号；恒功率电源的输出端输出控制信号反馈至直流电源。

在上述技术方案中，本实用新型的氧化性液体恒功率试验装置包括压力容器、火花塞、压力检测元件和供电电源，供电电源为一恒功率电源，包括一直流电源和一控制电路，控制电路采集直流电源瞬时间输出的电压和电流信号，计算电压和电流的乘积并与设定功率进行对比，从而进行动态调整直流电源的输出电压和电流，最终为发热丝提供恒定的加热功率，从而使发热丝的发热量持续稳定，提高了试验数据的精准度，并保证试验条件的可重复性，完全能够满足试验要求。

附图说明

图1是现有技术的氧化性液体恒功率试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型的氧化性液体恒功率试验装置的结构示意图；

图3是本实用新型的试验装置的供电电源的结构方框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2所示，本实用新型的氧化性液体恒功率试验装置20与现有技术的试验装置10(见图1)基本相同，同样也包括压力容器21、压力检测元件、火花塞25和供电电源26，压力容器21上端设有铝制防爆盘211，并通过夹持塞22的下端顶入压力容器21内；压力检测元件采用压力传感器，并通过内螺纹231设于侧臂管13的一端，并与压力容器21一侧相连通；火花塞25设于压力容器21下端，火花塞25上装有两个电极，一个为高压电极，与火花塞25的塞体绝缘连接，另一个为接地电极，与火花塞25的塞体连接并接地，两个电极之间还连接设有材料为镍/铬金属的发热丝24；供电电源26的输出端通过火花塞25的外接头与两电极相连接。由于上述压力容器21、压力检测元件和火花塞25的详细结构与现有技术相同，因而在此不再重复描述。

请参阅图3所示，本实用新型的氧化性液体恒功率试验装置20与现有技术的试验装置10的不同之处在于，上述的供电电源26采用一恒功率电源，该恒功率电源包括一直流电源261和一控制电路262，控制电路262的输入端连接至直流电源261的输出端，用于采集该直流电源261瞬时间输出的电压和电流信号，并计算采集的电压和电流的乘积，通过将计算出的输出功率值与设定功率值进行对比判定；控制电路262输出端连接至直流电源，如果计算出的输出功率值与设定功率值不一致，立即通过输出控制信号反馈至直流电源，对直流电源261的输出电压和电流进行动态调整，从而改变输出电流或电压值，使该供电电源26输出的加热功率保持恒定。在此需要说明的是，该恒功率电源可采用在市场上能够购买到的，型号为WWL-LDX41的直流200W恒功率电源，其输出功率可在80W-200W间任意设定，并可恒定在该范围内的某一值上。

本实用新型的试验装置的使用过程与现有技术相同，但使用效果却大大提高，下面通过具体试验进行举例说明：将5.0克重量比为1:1的65％HNO₃溶液和纤维素丝混合物搅拌均匀后，少量分批地加入压力容器21内，然后将防爆盘211放好后把夹持塞22拧紧，再将装了混合物的压力容器21移到点火支撑架上，恒功率电源接到火花塞25的外接头，恒功率电源26的输出功率设定为100W，开始试验，并记录下压力传感器产生的信号，同时记下压力从690KPa升至2070KPa所需的时间。试验共进行五次，结果表明压力从690KPa升至2070KPa所需的时间波动大大减小，由此可以看出，采用恒功率电源可以保证发热丝24的发热效率恒定，避免试验数据存在离散性，从而提高了试验数据的精准度，保证了试验条件的可重复性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (2)

1.一种氧化性液体恒功率试验装置，该试验装置包括压力容器、火花塞、压力检测元件和供电电源，火花塞密封塞入压力容器下端，火花塞上设有两电极，电极间连接有金属发热丝，压力传感器设于压力容器一侧，其特征在于：

所述的供电电源为一恒功率电源，其输出端连接至火花塞的外接头，并与两电极相连接导通。

2.如权利要求1所述的氧化性液体恒功率试验装置，其特征在于：

所述的恒功率电源包括一直流电源和一控制电路，控制电路的输入端连接至直流电源的输出端，采集直流电源瞬时间输出的电压和电流信号；恒功率电源的输出端输出控制信号反馈至直流电源。

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