CN204269392U - 矿用抑爆阻爆装置性能测试系统 - Google Patents

Abstract

一种矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：包括一条可抽为负压的测试钢管（6），在测试钢管（6）的管壁上设置有检测点火单元、测试供气单元（13），抑爆阻爆装置固定在测试钢管（6）的中部，在检测点火单元与抑爆阻爆装置之间的管道中安装有用于触发抑爆阻爆装置的传感器组（5），在测试供气单元（13）与抑爆阻爆装置之间的管壁上安装有多个火焰传感器（14）；同时设置有与检测点火单元、测试供气单元（13）、传感器组（5）以及火焰传感器（14）相连、并控制其工作的控制器。通过本实用新型可以模拟抽采管路内真实的负压环境，任意设定测试浓度同时具有较强通用性。

Description

矿用抑爆阻爆装置性能测试系统

技术领域

一种矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，属于矿用安全设备测试技术领域。

背景技术

抑爆、阻爆装置是矿井中常见的安全设备，一旦抽采管路内发生起火现象，通过抑爆、阻爆装置可以迅速作出反应，阻止抽采管路内的火焰蔓延，以避免造成更为严重的安全事故。鉴于抑爆、阻爆装置的重要作用，因此在发生火灾时，抑爆、阻爆装置的实际性能能否达到所预期的效果是人们所关心的重点问题，所以需要使用可靠地测试设备对抑爆、阻爆装置装置的性能进行测试。

在现有的测试装置中，普遍存在有以下缺陷：（1）现有的测试装置无法模拟抽采管路中的负压环境，因此无法得到最准确的测试结果；（2）在测试装置中无法任意设置甲烷浓度，适应性较差；（3）只可以对一种或一类产品进行测试，通用性较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可以模拟抽采管路内真实的负压环境，并任意设定测试浓度同时具有较强通用性的一种矿用抑爆阻爆装置性能测试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：包括一条可抽为负压状态的测试钢管，在测试钢管的管壁上设置有检测点火单元、测试供气单元，抑爆阻爆装置固定在测试钢管的中部，在检测点火单元与抑爆阻爆装置之间的管道中安装有用于触发抑爆阻爆装置的传感器组，在测试供气单元与抑爆阻爆装置之间的管壁上安装有多个火焰传感器；同时设置有与检测点火单元、测试供气单元、传感器组以及火焰传感器相连、并控制其工作的控制器。

优选的，所述的测试供气单元包括循环泵、储气罐以及将循环泵和储气罐环状连通的循环管路，在储气罐的一侧通过进气管路同时连接第三阀门和第四阀门的一端，第三阀门和第四阀门的另一端分别甲烷气源和空气气源相连，在储气罐的罐身同时安装有第三甲烷传感器，储气罐通过第一阀门与所述的测试钢管联通；

循环泵、第三阀门、第四阀门、第一阀门以及第三甲烷传感器与所述的控制器相连。

优选的，在所述的进气管路内设置有与所述控制器相连的流量计。

优选的，在所述的循环管路上设置有与所述控制器相连的第二阀门；在所述的储气罐的罐身上设置有与所述控制器相连的第五阀门。

优选的，所述的检测点火单元包括依次安装在测试钢管管壁上，同时与所述控制器相连的第一甲烷传感器、氧气传感器和第一压力传感器和点火器，第一甲烷传感器、氧气传感器和第一压力传感器分别通过一个阀门与测试钢管联通。

优选的，所述的传感器组包括两只紫外线火焰传感器、两只红外线火焰传感器，一只压力传感器以及一只温度传感器。

优选的，在所述的传感器组与阻爆抑爆装置之间的管壁上同时设置有与所述控制器相连的第二压力传感器和温度传感器。

优选的，所述的测试钢管由多段钢管通过法兰连接而成，测试钢管设置有封闭端和敞口端，敞口端有挡板可开合的进行遮挡，所述的检测点火单元，测试供气单元分别设置在封闭端和敞口端，在测试钢管的管壁上设置有抽采泵。

优选的，在所述的挡板与测试供气单元之间的测试钢管管壁上并联接有与所述控制器相连的第二甲烷传感器。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，通过储气罐可以任意设定甲烷的浓度，因此可以实现任意浓度下的测试，应用范围更广。

2、通过设置与测试钢管连接的抽采泵，可以完全模拟现场中抽采管路内的负压环境，测试效果更准确。

3、测试钢管由多段管路通过法兰连接而成，方便更换其中某一段中的测试装置，也方便对测试钢管长度进行加长，提高了通用性。

4、在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，通过挡板代替传统设备中的薄膜对敞口端进行封闭，避免了薄膜的更换，同时节约了成本。

附图说明

图1为矿用抑爆阻爆装置性能测试系统结构示意图。

图2为矿用抑爆阻爆装置性能测试系统循环补气设备结构示意图。

其中：1、第一甲烷传感器  2、氧气传感器  3、第一压力传感器  4、点火器  5、传感器组  6、测试钢管  7、第二压力传感器  8、温度传感器  9、抑爆器  10、挡板  11、第二甲烷传感器  12、第一阀门  13、测试供气单元  14、火焰传感器  15、抽采泵  16、第二阀门  17、循环管路  18、循环泵  19、第三阀门  20、第四阀门  21、流量计  22、储气罐  23、第五阀门  24、第三甲烷传感器  25、进气管路。

具体实施方式

图1~2是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~2对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，包括一条测试钢管6以及连接在测试钢管6一侧管壁上的测试供气单元13。测试钢管6由多节钢管通过法兰连接而成，测试钢管6的左端封闭，右端口通过挡板10遮挡，挡板10的顶部与测试钢管6的上端沿活动连接，使挡板10可开合的对测试钢管6的右端口进行遮挡，测试供气单元13固定在位于靠近挡板10的一侧。在现有的抑爆阻爆装置性能测试系统中，测试钢管6的右端口普遍采用薄膜进行密封，在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，通过挡板10代替薄膜，避免了薄膜的更换，同时节约了成本。

在测试钢管6的左端管壁上依次通过阀门并联接有第一甲烷传感器1、氧气传感器2和第一压力传感器3，在第一压力传感器3的右侧同时设置有点火器4。点火器4由两根具有极性的点火棒组成，通电后由于极性不同，在点火棒顶部释放高能点火能，实现电子打火。第一甲烷传感器1、氧气传感器2、第一压力传感器3以及点火器4安装在同一段钢管上。在点火器4右侧的钢管内部安装有传感器组5，在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，传感器组5包括两只紫外线火焰传感器、两只红外线火焰传感器，一只压力传感器以及一只温度传感器。在点火器4点火之后传感器组5用于检测测试钢管6内的火焰信号，检测到火焰信号之后，可通过现有的触发装置实现抑爆阻爆装置的触发。

在测试钢管6的中部的管壁上并联接有第二压力传感器7和温度传感器8，第二压力传感器7和温度传感器8安装于同一段钢管。在温度传感器8右侧的钢管上安装有测试的阻爆抑爆装置，在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，阻爆抑爆装置为抑爆器9，在实际测试中，也可以安装其他阻爆抑爆装置，如阻火器。在抑爆器9右端的管路上同时并联接有多个火焰传感器14，火焰传感器14用于测试抑爆器9的抑爆效果。在火焰传感器14右侧的钢管管壁上通过第一阀门12连接有上述的测试供气单元13以及第二甲烷传感器11。在测试钢管6外部同时设置有一台抽采泵15，抽采泵15通过管路与测试钢管6相连，用于对测试钢管6内进行抽真空操作。

如图2所示，测试供气单元13包括一台循环泵18、储气罐22以及将循环泵18和储气罐22环状连通的循环管路17，在循环管路17上安装有第二阀门16。在储气罐22的一侧设置有进气管路25，通过进气管路25同时连接第三阀门19和第四阀门20的一端，在进气管路25内设置有流量计21。第三阀门19和第四阀门20的另一端分别与甲烷气源和空气气源相连。在储气罐22的罐身同时安装有第三阀门23和第三甲烷传感器24。储气罐22通过上述的第一阀门12与测试钢管6联通。通过储气罐22可以任意设定甲烷的浓度，因此可以实现任意浓度下的测试，应用范围更广。

在本矿用抑爆阻爆装置性能测试系统中，同时设置有一台控制器（图中未画出），上述的各传感器以及阀门均与控制器相连，由控制器实现测试过程的自动进行，控制器可通过多种方式实现，如PLC。

具体工作过程及工作原理如下：

首先，控制器控制关闭第一阀门12同时打开第四阀门20，通过第四阀门20向储气罐22内输入空气，达到预定时间之后，控制器关闭第四阀门20，停止向储气罐22内注入空气。然后，控制器控制打开第三阀门19，通过第三阀门19向储气罐22内注入甲烷气体，同时开启循环泵18，使储气罐22内混合气体充分混合，在启用循环泵18进行气体混合的同时开启抽采泵15，对测试钢管6进行抽真空操作，使测试钢管6内处于负压状态。

在循环泵18循环的过程中，第三甲烷传感器24对储气罐22内甲烷气体的浓度进行监测，并将实时检测到的浓度送至控制器内进行判断，当储气罐22内的甲烷浓度达到预定浓度之后，控制器控制关闭循环泵18、抽采泵15，同时打开第一阀门12，储气罐22内的混合气体被抽至测试钢管6内。

由于测试钢管6内为负压状态时，所以挡板10紧贴测试钢管6的右端口，不会出现漏气的现象。当第一阀门12打开之后储气罐22内的混合气体在负压的作用下被抽至测试钢管6内。

储气罐22内的混合气体被抽至测试钢管6内之后关闭第一阀门12，然后静置，使混合气体均匀充满测试钢管6。当第一甲烷传感器1以及氧气传感器2实时监测测试钢管6内的甲烷与氧气的浓度，并将检测到的浓度值送至控制器，控制器判断达到预定浓度滞后，控制器控制点火器4点火，点燃测试钢管6内的甲烷混合气体。

点火器4将测试钢管6内的混合气体点燃之后发生爆炸，火焰迅速从测试钢管6的左侧向右侧蔓延，传感器组5检测到火焰之后触发抑爆器9，抑爆器9动作阻止火焰继续蔓延，同时火焰传感器14对测试钢管6内的火焰信号进行检测，根据检测到的火焰的情况测试抑爆器9的性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：包括一条可抽为负压的测试钢管（6），在测试钢管（6）的管壁上设置有检测点火单元、测试供气单元（13），抑爆阻爆装置固定在测试钢管（6）的中部，在检测点火单元与抑爆阻爆装置之间的管道中安装有用于触发抑爆阻爆装置的传感器组（5），在测试供气单元（13）与抑爆阻爆装置之间的管壁上安装有多个火焰传感器（14）；同时设置有与检测点火单元、测试供气单元（13）、传感器组（5）以及火焰传感器（14）相连、并控制其工作的控制器。

2.根据权利要求1所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：所述的测试供气单元（13）包括循环泵（18）、储气罐（22）以及将循环泵（18）和储气罐（22）环状连通的循环管路（17），在储气罐（22）的一侧通过进气管路（25）同时连接第三阀门（19）和第四阀门（20）的一端，第三阀门（19）和第四阀门（20）的另一端分别与甲烷气源和空气气源相连，在储气罐（22）的罐身同时安装有第三甲烷传感器（24），储气罐（22）通过第一阀门（12）与所述的测试钢管（6）联通；

循环泵（18）、第三阀门（19）、第四阀门（20）、第一阀门（12）以及第三甲烷传感器（24）与所述的控制器相连。

3.根据权利要求2所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：在所述的进气管路（25）内设置有与所述控制器相连的流量计（21）。

4.根据权利要求2所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：在所述的循环管路（17）上设置有与所述控制器相连的第二阀门（16）；在所述的储气罐（22）的罐身上设置有与所述控制器相连的第五阀门（23）。

5.根据权利要求1所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：所述的检测点火单元包括依次安装在测试钢管（6）管壁上，同时与所述控制器相连的第一甲烷传感器（1）、氧气传感器（2）和第一压力传感器（3）和点火器（4），第一甲烷传感器（1）、氧气传感器（2）和第一压力传感器（3）分别通过一个阀门与测试钢管（6）联通。

6.根据权利要求1所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：所述的传感器组（5）包括两只紫外线火焰传感器、两只红外线火焰传感器，一只压力传感器以及一只温度传感器。

7.根据权利要求1所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：在所述的传感器组（5）与阻爆抑爆装置之间的管壁上同时设置有与所述控制器相连的第二压力传感器（7）和温度传感器（8）。

8.根据权利要求1所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：所述的测试钢管（6）由多段钢管通过法兰连接而成，测试钢管设置有封闭端和敞口端，敞口端有挡板（10）可开合的进行遮挡，所述的检测点火单元，测试供气单元（13）分别设置在封闭端和敞口端，在测试钢管（6）的管壁上设置有抽采泵（15）。

9.根据权利要求8所述的矿用抑爆阻爆装置性能测试系统，其特征在于：在所述的挡板（10）与测试供气单元（13）之间的测试钢管（6）管壁上并联接有与所述控制器相连的第二甲烷传感器（11）。