[发明专利]可燃引爆混合气体自动配气及引爆测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可燃引爆混合气体自动配气及引爆测试装置，本发明的优点是完全智能自动进行试验并且记录动态的试验数据，适用于精确的测试混合可燃气体的爆炸浓度和组分。

背景技术

瓦斯爆炸是危害最大的矿井灾害之一，严重威胁着井下工作人员的生命安全，预防瓦斯爆炸的有效途径之一是对瓦斯爆炸的危险性进行监测和预警。目前煤矿对瓦斯监测主要是对甲烷气体的监测，而实际上瓦斯是以甲烷气体为主的混合可燃爆炸气体的总称，因此通过混合可燃气体的引爆测试装置，有利于研究瓦斯爆炸危险性的评价指标，对煤矿瓦斯进行可靠的监测预警。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有的爆炸试验方法和装置技术中存在的一些问题，提供一种简单易行、快速准确的自动控制系统，在动态的试验中可以记录所需要的数据。

技术方案：本发明的一种可燃引爆混合气体自动配气及引爆测试装置包括爆炸装置，配气容器、气敏检测器、温度检测器、压力检测器、模数转换器、单片机、驱动器、电磁阀、标准气体和上位机；其中：单片机输出端接驱动器，驱动器输出端接电磁阀，标准气体输出气体至电磁阀，电磁阀输出接配气容器，控制生成不同比例的混合气体；气敏检测器、温度检测器和压力检测器置于爆炸装置的爆炸气缸内，气敏检测器、温度检测器和压力检测器的输出端分别接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端接单片机P0口，上位机与单片机串行通信以对系统进行监控并记录收集数据。

所述的气敏检测器由气体传感器、加热器、放大器和线性化电路组成，气敏传感器选择接触燃烧方式的，置于爆炸容器内，输出端通过电阻接基准电压发生器的6端，同时接入第二放大器的+输入端，第二放大器的输出端接显性化电路AD538的15端，由显性化电路AD538的8端输出到第三放大器的+输入端，再将第三放大器的输出端接入模数转换器的输入端端IN1。

所述的温度检测器由热电偶、电阻、电容、温度补偿器、放大器和滤波器组成，热电偶选择S型铑铂材料组成，其冷端接AD590用于温度补偿，热端接第四放大器的+输入端，在第四放大器的的+输入端同时接一个大阻值的上拉电阻用于当热电偶一旦烧断，放大器就会饱和输出高电压，可进行断偶报警，放大器的输入端接稳压电源，第四放大器的输出端接限流电阻再接滤波器输入端45，滤波器输出端46接入模数转换器的输入端IN0。

所述的压力检测器中，压力传感器由四个电阻串连构成电桥，该电桥的上节点连接双线变送器XTR101的恒流输出端，下节点通过第51电阻连接双线变送器XTR101的输出端，电桥左右两个节点分别连接双线变送器XTR101的两个输入端IN+、IN-，双线变送器XTR101的3个零点调节端依次连接有第52电位器、第53电阻、第54电位器，以调节精密电流变送电路的零点输出；双线变送器XTR101的2个满量程调节端之间连有第55电位器(R55)；+12V电源和双线变送器XTR101的供电端+V之间连有一个起极性保护作用的二极管，双线变送器XTR101的输出端接入模数转换器输入端IN7。

所述的爆炸装置由爆炸汽缸、减压片、放气阀和点火系统组成；点火系统由高压电源和放电击针组成；减压片经弹簧和石棉垫圈与爆炸汽缸相连；放气阀接于汽缸的上方以便试验结束一次后排放剩余气体。

所述的配气系统由单片机控制的四个电磁阀、高压气瓶、储气室和混合喷嘴组成，其中第一电磁阀、第二电磁阀分别控制高压气瓶中不同气体的流量，以配制不同比例的混合气体，当气体配比成功以后通入储气室中混合均匀，然后由单片机控制打开电磁阀4将混合气体经混合喷嘴通入爆炸室中。

有益效果：本发明的实验装置可以由单片机控制自动进行，不但有效控制合可燃易爆气体的爆炸全过程，还可以在实验中记录关于混合可燃易爆气体的爆炸浓度。

附图说明

图1是本发明的瓦斯爆炸危险性实验方法和装置构成框图；

图2是本发明的瓦斯爆炸危险性实验方法和装置电路结构示意图。

具体实施方式