CN204831562U - 防爆试验用红外热像仪监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆试验用红外热像仪监测装置，其包括：供电电源、红外热像仪、隔爆外壳、光源、上位机以及触发装置，所述红外热像仪安置在隔爆外壳内，构成隔爆型红外热像仪并整体安置在试验槽体内；所述光源安置在试验槽体内；所述供电电源为红外热像仪供电；所述上位机与隔爆外壳内的红外热像仪通信连接；所述触发装置同步触发隔爆外壳内的红外热像仪和试验设备的点火开关。本实用新型采用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统能监测爆炸试验槽体内部的状态，能够捕捉到试验壳体传爆瞬间的热量，从而能捕捉爆炸瞬间的状态；采用特殊设计的隔爆外壳不仅可以承受内部爆炸压力，还可以承受外部压力。

Description

防爆试验用红外热像仪监测装置

技术领域

本实用新型属于爆炸性环境用的电气设备安全检验技术领域，具体涉及一种监测耐压和内部点燃不传爆试验时内部样品的状态的一种实时监测装置。

背景技术

煤炭、石油、天然气在中国能源结构中占据着不可动摇的主体地位，并且在未来相当长的时期内，作为主体能源的地位不会改变。随着煤矿、石油开采、化工等大型装备生产能力不断增强，自动化程度逐年提高，近几年国内外化工厂、煤矿等危险区域接连发生爆炸事故，避免惨剧再次发生，危险区域的安全意识已经到了刻不容缓的地步，相应对防爆检验的要求也更加严格。

防爆试验用红外热像仪监测装置适用于GB3836.2-2010中第15章规定的外壳耐压和内部点燃不传爆试验时实时监测防爆试验槽体内部状态，是采集防爆试验过程数据的关键设备，其采集数据的准确性将直接影响试验结果的准确性和产品的安全性。然而中国目前试验人员仅能通过听力和打开试验槽体来辨别试验结果，准确率低。试验槽体内使用隔爆型高速摄像机，不仅可以真实监测试验结果，同时还能辨识隔爆壳体的薄弱环节，为设计制造厂商和科研单位提供宝贵的数据，以提高产品的安全性能。

但是普通的隔爆型摄像机存在以下问题：

1.分辨率低，捕捉的速度慢，不适用于防爆试验中采集爆炸瞬间数据，仅能拍摄到爆炸试验后的结果，不能检测到隔爆腔内传出的热气、不能捕捉到壳体传爆点或设备的薄弱环节，对设计、制造和科研没有太多帮助。

2.隔爆外壳仅能承受内部爆炸压力，不能承受试验槽传爆后产生的巨大压力。

3.高速摄像机造价昂贵，当发生试验壳体传爆后，试验槽体内爆炸性气体爆炸产生巨大压力，损坏摄像机，造成损失。

实用新型内容

针对现有的普通隔爆型摄像机不适用于防爆试验中采集爆炸瞬间数据，同时也不能承受试验槽传爆后产生的巨大压力以及不能检测到隔爆腔内传出的热气的问题，本实用新型的目的在于提供一种防爆试验用红外热像仪监测装置，统一解决现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

防爆试验用红外热像仪监测装置，所述监测装置包括：供电电源、红外热像仪、隔爆外壳、光源、上位机以及触发装置，所述红外热像仪安置在隔爆外壳内，构成隔爆型红外热像仪并整体安置在试验槽体内；所述光源安置在试验槽体内；所述供电电源为红外热像仪供电；所述上位机与隔爆外壳内的红外热像仪通信连接；所述触发装置同步触发隔爆外壳内的红外热像仪和试验设备的点火开关。

优选的，所述供电电源采用输出本安型电源，放置在试验槽体外安全场所，供电电源的供电电缆通过槽体后直接引入隔爆型红外热像仪内。

优选的，所述红外热像仪采用FLIRAxx系列红外热像仪。

优选的，所述上位机采用笔记本，与隔爆外壳内的红外热像仪实时通讯。

优选的，所述光源采用PI-LUMINOR150型号。

优选的，所述隔爆外壳可承受外部4.5MPa的压力，采用电缆直接引入方式，独立设置供电、信号传输、触发引入装置。

优选的，所述隔爆外壳包括包括：

防爆主壳体，所述防爆主壳体为中空的圆筒结构，内部安置红外热像仪；

前端盖，所述前端盖固设在防爆主壳体的前端，其上开设有摄像口，该摄像口上通过压盖固设有钢化玻璃。

后端盖，所述后端盖固设在防爆主壳体的后端，其上独立设置供电、信号传输、触发引入装置。

优选的，所述触发装置将红外热像仪上的触发信号连接到试验设备的点火开关上。

本实用新型采用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统能监测爆炸试验槽体内部的状态，能够捕捉到试验壳体传爆瞬间的热量，从而能捕捉爆炸瞬间的状态；采用特殊设计的隔爆外壳不仅可以承受内部爆炸压力，还可以承受外部压力。

另外，本实用新型利用安装的隔爆型红外热像仪可实时监测防爆试验槽体内部状态，采集爆炸试验的关键数据，能辨识隔爆壳体的传爆点或薄弱环节：

试验不合格时，能捕捉试验槽体内爆炸和样品传爆的瞬间状态及传爆位；

试验合格时，通过隔爆间隙传出的热气，检测到隔爆外壳的薄弱环节；

由此可为设计制造厂商和科研单位提供宝贵的资料。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型装置的结构框图；

图2为本实用新型中红外热像仪隔爆外壳的剖视图；

图3为红外热像仪安装示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，其示出了本实用新型中防爆试验用红外热像仪监测装置的基本组成结构。

由图可知，本实用新型提供的防爆试验用红外热像仪监测装置主要包括：供电电源1、红外热像仪2、隔爆外壳3、摄像光源4、上位机5以及触发装置6。

其中，红外热像仪2整体安置在隔爆外壳3内，构成隔爆型红外热像仪并整体安置在试验槽体7内，以实时监测试验槽体内部试验状态。

摄像光源4整体安置在试验槽体7内，以提供试验监测所需的照明光线。

供电电源1设置在外部，并与隔爆外壳3内的红外热像仪2电连接，为其工作供电。

上位机5通过相应的通信线缆与隔爆外壳内的红外热像仪2通信连接，使得红外热像仪2采集到的数据信号实时与上位机5进行通讯。

触发装置6设置在外部，同步触发隔爆外壳内的红外热像仪2和试验设备的点火开关。

上述结构的防爆试验用红外热像仪监测装置在具体实现时，供电电源1采用隔爆兼本安型型电源供电，输入220VAC，输出为交流100～240VAC，50～60Hz，40VA。该供电电源1具体放置在试验槽体外安全场所，其上的供电电缆通过槽体上的法兰后直接引入隔爆型红外热像仪内。

红外热像仪2采用FLIR公司生产的红外热像仪，具体为FLIRAxx系列。该红外热像仪2分辨率不低于10万像素，帧频不低于50Hz，多种触发,像素尺寸不大于17um。多种信号传输模式，与试验点燃开关同步触发模式，实时监测试验槽体内部试验状态，能够清晰捕捉点燃爆炸性气体时的槽体内部的瞬间状态，从而得到试验壳体的安全性能。

该红外热像仪2采用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统可实时监测防爆试验槽体内部状态，采集爆炸试验的关键数据，能辨识隔爆壳体的传爆点或薄弱环节，有效解决防爆试验中外壳耐压和内部点燃不传爆试验在密闭容器内，无法观察试验过程中槽体内部样品的状态、传爆点及薄弱点的问题。

隔爆外壳3，主要用于保护红外热像仪，其采用有限元分析法设计内部能够承受1.5MPa的压力，外部承受4.5MPa的压力，有效解决了普通隔爆外壳仅能承受内部爆炸压力不能承受来自外部爆炸的压力(经过试验测试外壳内部爆炸压力低于1.0MPa，试验槽体内部爆炸的压力低于3MPa)。

参见图2，该隔爆外壳3采用电缆直接引入方式，主要包括防爆主壳体31、前端盖32、后端盖33三部分。其中，防爆主壳体31为中空的圆筒结构，内部安置红外热像仪2；

前端盖32固设在防爆主壳体31的前端，其上开设有摄像口34，该摄像口34具体为沉孔，其内安置有钢化玻璃35。该钢化玻璃35由压盖36通过密封垫37以及紫钢垫密封固定在摄像口34中，由此保证在爆炸安全的情况下，不降低拍摄的透明度。

后端盖33固设在防爆主壳体31的后端，其上独立设置供电、信号传输、触发引入装置39，以便外部电源能够为壳体内的红外热像仪2供电、触发控制信号能够及时的传入至壳体内的红外热像仪2，壳体内的红外热像仪2采集到的信号能够实时传至上位机5。

上位机5，选用联想公司生产的E440笔记本，信号通过网线传输，满足摄像机的速度要求。由此红外热像仪2采集的信号通过网线实时传输到上位机电脑中，能够观察和储存试验槽体内部的情况。

摄像光源4，采用最新设计的高功率LED光学技术、恒流电源控制技术。总功率为150W，发光主波长572nm，发光色温5170K。具体可采用PI-LUMINOR150型号。

触发装置6采用开关触发模式，与试验启动信号同步。该触发装置6将红外热像仪上的触发信号连接到试验设备的点火按钮开关上，保证在点火瞬间启动摄像机拍摄，满足捕捉要求，同时解决摄像机光源发热问题。

防爆试验槽7直径为3.4m，用于安置红外热像仪2(如图3所示)，以便拍摄内部试验样品状态。

本实用新型提供的装置能够实现在防爆试验槽内监测爆炸瞬间从外壳中传出的热气，在试验不合格时，能捕捉试验槽体内爆炸和样品传爆的瞬间状态及传爆位；在试验合格时，通过隔爆间隙传出的热气，检测到隔爆外壳的薄弱环节。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：供电电源、红外热像仪、隔爆外壳、光源、上位机以及触发装置，所述红外热像仪安置在隔爆外壳内，构成隔爆型红外热像仪并整体安置在试验槽体内；所述光源安置在试验槽体内；所述供电电源为红外热像仪供电；所述上位机与隔爆外壳内的红外热像仪通信连接；所述触发装置同步触发隔爆外壳内的红外热像仪和试验设备的点火开关。

2.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述供电电源采用输出本安型电源，放置在试验槽体外安全场所，供电电源的供电电缆通过槽体后直接引入隔爆型红外热像仪内。

3.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述红外热像仪采用FLIRAxx系列红外热像仪。

4.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述上位机采用笔记本，与隔爆外壳内的红外热像仪实时通讯。

5.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述光源采用PI-LUMINOR150型号。

6.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述隔爆外壳可承受外部4.5MPa的压力，采用电缆直接引入方式，独立设置供电、信号传输、触发引入装置。

7.根据权利要求1或6所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述隔爆外壳包括：

防爆主壳体，所述防爆主壳体为中空的圆筒结构，内部安置红外热像仪；

前端盖，所述前端盖固设在防爆主壳体的前端，其上开设有摄像口，该摄像口上通过压盖固设有钢化玻璃；

后端盖，所述后端盖固设在防爆主壳体的后端，其上独立设置供电、信号传输、触发引入装置。

8.根据权利要求1所述的防爆试验用红外热像仪监测装置，其特征在于，所述触发装置将红外热像仪上的触发信号连接到试验设备的点火开关上。