CN208155956U - 气体危险特性试验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型气体危险特性试验仪，包括底板、控制机构、气体注射机构、点火及反应机构；所述控制机构包括电源控制装置、降温装置、控制开关、主控制装置，所述气体注射机构包括电机、注射器、注射器活塞杆、光轴导轨、光电对管、丝杆、滑动导条、静态混合器，所述点火机构及反应机构包括点火配置箱、点火枪、反应玻璃试管；所述控制结构固定在电箱上，所述气体注射机构通过注射器固定底板进行固定，所述点火机构固定在电箱上与反应机构相连接；所述底板下端设置有防震底脚；本实用新型提供了一种安全系数高，检定速度快的气体危险特性试验仪。

Description

气体危险特性试验仪

技术领域

本实用新型涉及可燃气体监测领域，更具体的说，它涉及气体危险特性试验仪。

背景技术

目前国内市场上的气体危险特性试验仪普遍存在检测精度低，效率低，安全性差的问题，已经越来越难以满足检定的现实要求。在实际的工作中，迫切需要一款能够高效，准确进行检定的仪器。本实用新型通过应用新材料，新技术，克服了现有气体危险特性试验仪的缺点，进一步提高了检定的速度和精度，降低了操作人员的安全风险，符合国内国外的新要求，新标准。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种安全系数高，检定速度快的气体危险特性试验仪。

本实用新型的技术方案如下：

气体危险特性试验仪，包括试验仪框架、控制机构、气体注射机构和点燃反应机构；所述试验仪框架包括底板、支撑架和主控架；所述底板靠近地面的一侧设置有至少4个防震底脚，所述防震底脚一端固定在底板上，另一端设置橡胶垫；

所述控制机构设置在主控架上，所述控制机构包括主控制装置、电源控制装置、降温装置、控制开关；所述主控制装置包括显示屏、USB接口、温度变送器、蜂鸣器、数据采集模块、紫外光电管模块、遥控接收器、上下端紫外光电管、上下端热电偶、电磁阀、阻火阀、安全阀、固态继电器和串口继电器板；所述显示屏用于显示信息或输入信息，该显示屏通过内置的主板进行驱动，进行控制整个实验和运算；所述USB接口、温度变送器、蜂鸣器、数据采集模块、紫外光电管模块、遥控接收器、上下端紫外光电管、上下端热电偶、电磁阀、阻火阀、安全阀、固态继电器、串口继电器板、电机与主板电性连接，并受其控制；所述温度变送器与上下端热电偶电性连接相连接，紫外光电管模块与上下端紫外光电管电性相连接，且都用于检测火焰；所述电源控制装置包括主板电源、电箱和电源控制模块，所述主板电源与主板电性连接，并提供电力，所述电源控制模块设置在电箱上，控制电箱供电；所述降温装置设置在主控架靠近主控制装置的一侧，该降温装置采用风扇结构；所述控制开关包括三合一开关、急停开关和自锁开关，所述三合一开关与外部电源电性连接；

所述气体注射机构包括电机、注射器、注射器活塞杆、光轴导轨、光电对管、丝杆、滑动导条、微型真空泵、针阀、静态混合器、压缩空气接管、质量流量计、气袋式待测气体接管、气瓶式待测气体接管；所述电机与丝杆连接，丝杆与滑动导条连接，滑动导条与注射器活塞杆固定，所述电机通过丝杆带动滑动导条，从而推动注射器活塞杆进行来回移动；所述注射器采用圆柱体设置在支撑架上，所述支撑架固定在底板上；所述微型真空泵设置在底板上，所述静态混合器通过固定件固定在底板上，所述质量流量计设置在压缩空气接管上，所述气袋式待测气体接管、气瓶式待测气体接管与静态混合器的气体进口相连接；

所述点燃反应机构包括点火配置箱、点火枪、反应玻璃试管、反应管固定架和过滤器；所述点火配置箱设置在电箱上，该点火配置箱与点火枪连接，点火配置箱产生高压促使点火枪产生弧光放电；所述反应玻璃试管设置在反应管固定架上，该反应玻璃试管上端设置过滤器，用于过滤气体中的水分。

进一步的，所述显示屏设置在主控架上。

进一步的，所述主控架上设置有与降温装置相适应的圆孔。

进一步的，所述注射器与注射器活塞杆之间设置密封圈。

进一步的，所述密封圈采用橡胶材料。

进一步的，所述光轴导轨与所述滑动导条通过螺栓连接。

进一步的，所述过滤器与所述底板之间通过反应管固定架进行连接。

进一步的，所述反应管固定架采用钢材料。

本实用新型相比现有技术优点在于：采用耐高温，透光率高的高硼硅玻璃材质反应管，可靠的密封结构设计，反应管最高耐压大于2MPa，超过市面上的同类产品，安全系数更高；待测气体通过电控注射系统完成进气，在组分不明的情况下，依然保证准确配比；采用动态配比，静态混合方式，确保待测气体与压缩空气均匀混合；进气管路配置干燥过滤器，保证试验气体干燥；提供气体取样接口，便于对试验气体进行采样分析；配备气体清洗系统，试验后自动完成废气置换；集成紫外、温度双重检测技术，保证检测结果准确可靠；内置火焰燃烧判据，自动判断火焰回燃。

本实用新型配置多重安全防护措施，耐高压反应管、夹丝浮法玻璃观察窗、金属机身设计，阻火能力符合EN730-1、ISO5175标准要求；支持遥控器点火、仪器端延时点火和无线网络远程点火三种点火方式，保证试验人员安全；一键急停，意外情况下可直接断电，保障试验人员安全；仪器内嵌工控PC主板、10.1英寸电容式触摸屏，采用Windows7操作系统，预装专业操作软件；支持无线组网，单台电脑可通过无线网络远程操控多台仪器，并实现数据集中存储、管理。

附图说明

图 1 为本实用新型气体危险特性试验仪的前视的机构示意图；

图 2 为本实用新型气体危险特性试验仪的后视的机构示意图。

图中标注：防震底脚1、底板2、主板电源3、主板4、USB接口5、温度变送器6、蜂鸣器7、数据采集模块8、紫外光电管模块9、信号接收器10、电源控制模块11、固态继电器12、风扇13、串口继电器板14、显示屏15、急停开关16、紫外光电管17、自锁开关18、反应玻璃试管19、上下端热电偶20、第一电磁阀21、反应管固定架22、第二电磁阀23、针阀24、安全阀25、点火枪26、稳压阀27、质量流量计28、第三电磁阀29、阻火阀30、压缩空气接管31、气瓶式待测气体接管32、气袋式等测气体接管33、电磁阀34、电机35、注射器36、过滤器37、注射器活塞杆38、第四电磁阀39、光轴导轨40、光电对管41、丝杆42、滑动导条43、点火配置箱44、第五电磁阀45、三合一开关46、静态混合器47、微型真空泵48、第六电磁阀49。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，气体危险特性试验仪，包括试验仪框架、控制机构、气体注射机构和点燃反应机构。所述试验仪框架包括底板2、支撑架和主控架。所述底板2靠近地面的一侧设置有至少4个防震底脚1，所述防震底脚1一端固定在底板2上，另一端设置橡胶垫。

所述控制机构设置在主控架上。所述控制机构包括主控制装置、电源控制装置、降温装置、控制开关。所述主控制装置包括显示屏15、USB接口5、温度变送器6、蜂鸣器7、数据采集模块8、紫外光电管模块9、遥控接收器10、上下端紫外光电管17、上下端热电偶20、电磁阀34、阻火阀30、安全阀25、固态继电器12和串口继电器板14。所述显示屏15设置在主控架上。所述显示屏15用于显示信息或输入信息，该显示屏15通过内置的主板4进行驱动，所述主板4控制整个实验和运算。所述USB接口5、温度变送器6、蜂鸣器7、数据采集模块8、紫外光电管模块9、遥控接收器10、上下端紫外光电管17、上下端热电偶20、电磁阀34、阻火阀30、安全阀25、固态继电器12、串口继电器板14、电机35与主板4电性连接，并受其控制。所述温度变送器6与上下端热电偶20电性连接相连接，所述紫外光电管模块9与上下端紫外光电管17电性相连接，且都用于检测火焰。所述蜂鸣器7起提醒报警作用，值得指出的是，为了提高警告的有效程度，还可以增加LED灯等措施，进一步提示实验人员危险。所述数据采集模块8用于将模拟信号转化为数字信号；所述遥控接收器10用于接收遥控器的信号；所述电磁阀34用于控制气路的通断，作为进一步优化，控制相关气路，还可以安装包括第一电磁阀21，第二电磁阀23，第三电磁阀29，第四电磁阀39在内的电磁阀组。所述阻火阀30及安全阀25用于防止火焰回燃，从而保证试验安全；所述电机35用于带动注射机构的移动。所述稳压阀27用于调节气压大小。所述电源控制装置包括主板电源3、电箱和电源控制模块11，所述主板电源3与主板4电性连接，并为主板4提供电力，所述电源控制模块11设置在电箱上，控制电箱供电。所述降温装置设置在主控架靠近主控制装置的一侧，该降温装置采用风扇13结构，值得指出的是，降温的结构包括但不限于风扇13，还可以采取水冷装置，或者风冷与水冷的结合方式。所述主控架上设置有与降温装置相适应的圆孔，进一步加快散热。所述控制开关包括三合一开关46、急停开关16和自锁开关18，所述三合一开关46与外部电源电性连接。所述急停开关16和自锁开关18设置在主控架内，急停开关16用于对气体危险性试验仪实验进行紧急停止。

所述气体注射机构包括电机35、注射器36、注射器活塞杆38、光轴导轨40、光电对管41、丝杆42、滑动导条43、微型真空泵48、针阀24、静态混合器47、压缩空气接管31、质量流量计28、气袋式待测气体接管33、气瓶式待测气体接管32。所述注射器36与注射器活塞杆38之间设置密封圈，所述密封圈采用橡胶材料，密封效果好。所述电机35与丝杆42连接，丝杆42与滑动导条43连接，滑动导条43与注射器36活塞杆固定，所述电机35通过丝杆42带动所述滑动导条43，从而推动所述注射器活塞杆38进行来回移动，进而通过所述注射器36来回移动将气袋式待测气体或气瓶式待测气体通过等测气体进口推入至所述静态混合器47中。所述压缩空气接管31通过压缩空气进口进行接入，通过所述质量流量计28对气体的流量进行控制，然后通过压缩空气接管31使试验气体在静态混合器47中混合均匀。所述注射器36采用圆柱体设置在支撑架上，所述支撑架固定在底板2上。所述滑动导条43与光轴导轨40通过螺栓连接固定。所述微型真空泵48设置在底板2上，所述静态混合器47通过固定件固定在底板2上，所述质量流量计28设置在压缩空气接管31上，所述气袋式待测气体接管33、气瓶式待测气体接管32与静态混合器47的气体进口相连接。所述光轴导轨40起导向作用。所述光电对管41起限位作用。所述微型真空泵48用于清洗气路和收集废气用。所述针阀24用于取样，需要时手动打开进行取样。

所述点燃反应机构包括点火配置箱44、点火枪26、反应玻璃试管19、反应管固定架22和过滤器37；所述点火配置箱44设置在电箱上，该点火配置箱44与点火枪26连接，点火配置箱44产生高压促使点火枪26产生弧光放电；所述反应玻璃试管19设置在反应管固定架22上，该反应玻璃试管19上端设置过滤器37，用于过滤气体中的水分，保证气体干燥。所述过滤器37与所述底板2之间通过反应管固定架22进行连接，所述反应管固定架22采用优质不锈钢材料，强度高，物理性能好。

气体危险特性试验仪试验操作步骤：

试验准备：包括两部分。①首先接通压缩空气管：把压缩空气一路沿压缩空气管连接到压缩空气进气口并调节压力到0.07MPa；如果是气瓶式的待检气体直接接到气瓶式待检气体进气口；如果是气袋式的待检气体就直接接到气袋式待检气体进气口；然后把压力调到0.08MPa。②混合进样前准备：压缩空气管连接完毕和压力调节好后，如果要进行混合过后的气体分析要在取样口接气体采样袋，若要做燃烧后尾气分析口接采样袋做尾气分析，其它的口要连接到通风橱。

进行自动化测试操作，由相应的显示屏进行设置试验内容，操作过程如下：

第一步：通过控制显示屏开机，确认当前应用程序已打开，操作软件启动，显示试验界面。

第二步：试验开始之前，用户在试验界面的右上方填写试验人员、试验物质、试验编号、待检气体试验摩尔浓度等试验信息，并在进样方式选择处选择进样的方式，“气瓶式”或“气袋式”。用户可在试验界面的右下角选择点火方式，“自动点火”或“遥控点火”，若选择“自动点火”，试验将延迟10s自动点火。

第三步：所有参数设置完毕后，点击界面上的“开始”按钮，试验开始。试验气体和通过压缩空气接管进入的气体，在静态混合器中混合均匀。再由点燃反应机构进行点燃，并监测气体的相关数据。

第四步：试验过程中，“待测气体实时浓度%”和“当前火焰传播速率cm/s”处实时显示数据，试样点火之前，界面右上方的点火警示灯在红绿之间进行变换，进行实时可能的提醒。在界面正中间有一个测量曲线图，实时显示试验过程中响应特性随时间变化的特征，曲线图下方的窗口实时显示试验状态信息。

第五步：试验结束后，“待测气体实时浓度%”和“当前火焰传播速率cm/s”处显示最终的结果，测量曲线停止绘制；若检测到火焰传播，则火焰传播灯上的“N”变为“Y”，若检测到气体起燃、气体回燃，则这两个指示灯上的“N”变为“Y”；系统自动将试验结果保存在E盘中。

如在空气中此浓度的试验气体混合物不燃烧，则在更高浓度下重复试验过程，如气体混合物一直未燃烧，则判定气体是非易燃的。

如火焰在火花塞周围开始燃烧，然后熄灭，这种现象表明试验浓度接近易燃极限，则重复试验至少5次，如在重复试验中有1次火焰升起，可认为易燃极限找到，也就是气体是易燃的。

如火焰在管中以10cm/s至50cm/s的速度缓慢升起，发生现象可认为是易燃极限找到，也就是气体是易燃的。

如火焰在管中以很快的速度升起，发生现象可直接认为气体是易燃的。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型保护范围内。

Claims (8)

1.气体危险特性试验仪，其特征在于：包括试验仪框架、控制机构、气体注射机构和点燃反应机构；所述试验仪框架包括底板、支撑架和主控架；所述底板靠近地面的一侧设置有至少4个防震底脚，所述防震底脚一端固定在底板上，另一端设置橡胶垫；

所述控制机构设置在主控架上，所述控制机构包括主控制装置、电源控制装置、降温装置、控制开关；所述主控制装置包括显示屏、USB接口、温度变送器、蜂鸣器、数据采集模块、紫外光电管模块、遥控接收器、上下端紫外光电管、上下端热电偶、电磁阀、阻火阀、安全阀、固态继电器和串口继电器板；所述显示屏用于显示信息或输入信息，该显示屏通过内置的主板进行驱动，进行控制整个实验和运算；所述USB接口、温度变送器、蜂鸣器、数据采集模块、紫外光电管模块、遥控接收器、上下端紫外光电管、上下端热电偶、电磁阀、阻火阀、安全阀、固态继电器、串口继电器板、电机与主板电性连接，并受其控制；所述温度变送器与上下端热电偶电性连接相连接，紫外光电管模块与上下端紫外光电管电性相连接，且都用于检测火焰；所述电源控制装置包括主板电源、电箱和电源控制模块，所述主板电源与主板电性连接，并提供电力，所述电源控制模块设置在电箱上，控制电箱供电；所述降温装置设置在主控架靠近主控制装置的一侧，该降温装置采用风扇结构；所述控制开关包括三合一开关、急停开关和自锁开关，所述三合一开关与外部电源电性连接；

所述气体注射机构包括电机、注射器、注射器活塞杆、光轴导轨、光电对管、丝杆、滑动导条、微型真空泵、针阀、静态混合器、压缩空气接管、质量流量计、气袋式待测气体接管、气瓶式待测气体接管；所述电机与丝杆连接，丝杆与滑动导条连接，滑动导条与注射器活塞杆固定，所述电机通过丝杆带动滑动导条，从而推动注射器活塞杆进行来回移动；所述注射器采用圆柱体设置在支撑架上，所述支撑架固定在底板上；所述微型真空泵设置在底板上，所述静态混合器通过固定件固定在底板上，所述质量流量计设置在压缩空气接管上，所述气袋式待测气体接管、气瓶式待测气体接管与静态混合器的气体进口相连接；

所述点燃反应机构包括点火配置箱、点火枪、反应玻璃试管、反应管固定架和过滤器；所述点火配置箱设置在电箱上，该点火配置箱与点火枪连接，点火配置箱产生高压促使点火枪产生弧光放电；所述反应玻璃试管设置在反应管固定架上，该反应玻璃试管上端设置过滤器，用于过滤气体中的水分。

2.根据权利要求1所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述显示屏设置在主控架上。

3.根据权利要求1所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述主控架上设置有与降温装置相适应的圆孔。

4.根据权利要求1所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述注射器与注射器活塞杆之间设置密封圈。

5.根据权利要求4所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述密封圈采用橡胶材料。

6.根据权利要求1所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述光轴导轨与所述滑动导条通过螺栓连接。

7.根据权利要求1所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述过滤器与所述底板之间通过反应管固定架进行连接。

8.根据权利要求7所述的气体危险特性试验仪，其特征在于：所述反应管固定架采用钢材料。