[实用新型]新型实验用点火测温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种点火装置，更具体的说，涉及一种无需点火药引燃的实验用点火装置。

背景技术

高能燃料(例如铝/水基燃料)点火过程对于许多燃烧和推进应用以及揭示高能燃料的燃烧机理具有非常重要的意义。当前，在对高能燃料燃烧的研究时使用的点火方式有：化学点火、火药点火、激光点火及电点火。采用化学点火，装置较为复杂、组件多，而且不利于简化系统和提高可靠性。点火剂使用需要根据燃料的燃烧特性选择合适的配比关系。火药点火是通过电阻丝引燃点火药，点火药燃烧放出大量的热再点燃推进剂，这种点火装置只能一次使用，再用时需更换火药装药，给实验过程带来很大的不便，而且采用点火药引燃高能燃料，点火药的燃烧会给燃烧产物、燃烧温度及燃烧发热量等结果的分析带来一定的误差，从而降低了实验的精确性，影响对高能燃料燃烧特性及燃烧机理的正确分析。激光点火的研究近年来已成为一个研究的热点，采用激光作为刺激源研究高能燃料点火性能是因为激光输出能量高且可调、点火时间和能量可控制且不受环境因素限制，而高能燃料点火性能的研究对揭示高能燃料的燃烧机理，验证点火模型具有非常重要的意义。然而，采用激光点火，激光能量必须大于高能燃料的点火能量阈值，否则无法点燃，因此采用激光点火存在点火可靠性的问题。其次，采用激光点火，高能燃料的组分、配比和粒度对于激光点火过程有较大影响，尤其是一些金属粒子，在点火过程研究中根据需要调整配方，要视具体要求去选择点火条件，这给配方比较复杂的高能燃料研究带来很多麻烦，而且一旦激光源不稳定，实验就要终止。

电点火是直接利用电能点燃高能燃料。采用电点火，点火可靠，操作方便，可重复使用，非常适合实验室高能燃料的点燃，尤其是对难于点燃的高能燃料。以往的研究中，基本采用点火药引燃的方式点燃[J.L.Sabourin，G.A.Risha，R.A.Yetter，S.F.Son，B.C.Tappan.Combustion characteristics of nanoaluminum，liquid water，and hydrogen peroxide mixtures.Combustion and Flame 154(2008)587-600.]，特别是对点火温度比较高的物质，如果不采用点火药引燃的方式燃料基本上无法被点燃。采用点火药引燃，有很大的缺点：点火药燃烧会产生大量烟气，不仅影响对高能燃料燃烧过程中火焰形貌及火焰结构的判断，而且点火药燃烧产生的燃烧产物影响对高能燃料燃烧特性及燃烧机理的正确分析。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种仅借助于点火丝产生的热量来引燃燃料，无需再依赖对燃烧产物影响大且安全系数低的点火药的实验用点火装置，同时本实用新型的点火装置可根据需要利用热电偶直接测量燃料燃烧时的燃烧表面温度。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种新型实验用点火测温装置，包括点火丝、点火电源、点火台，所述点火台上设有第一点火孔和第二点火孔，点火台上设置有第一点火柱和第二点火柱；点火台中央上方的支架上设置有点火测温筒；点火测温筒上方设置有点火丝；点火丝两端固定在外侧套有托架、压簧、紧固旋片的第一点火柱和第二点火柱上；第一点火柱通过点火台的第一点火孔与点火电源连接，第二点火柱通过点火台的第二点火孔与点火电源连接；点火电源是由插头、断电保护器、接触式调压器通过导线连接。

所述点火台上设置有第一测温孔和第二测温孔，点火测温筒上开有小孔，并设置有热电偶，热电偶通过导线经点火台的第一测温孔和第二测温孔与测温计连接，可直接测量燃料燃烧时的燃烧表面温度。

所述托架、压簧、紧固旋片起到固定点火丝的作用。

所述点火测温筒选用石英耐火材料，筒内放置的燃料为固体或固液混合物；石英耐火材料不仅具有耐高温的特性，而且是透明的，便于观察燃料燃烧的过程。

所述点火台的第一点火孔、第二点火孔、第一测温孔和第二测温孔是由聚四氟乙烯制成，聚四氟乙烯是绝缘材料，起到完全绝缘的作用。

所述点火丝选用镍铬材质，镍铬具有高温下抗氧化性强，发热量大的特性；同时可根据引燃燃料所需的发热量在0.3～3.0mm之间选择点火丝的直径规格。

所述点火丝引燃处的结构可根据引燃燃料所需的发热量大小依次选择螺旋型、W型和V型。

所述点火台选用不锈钢材质，不锈钢材质具有耐高压、耐高温的特性。

所述接触式调压器产生的输出电压可根据点火需要在0～250V之间任意连续调整，进而调整整个回路中的电流。