[发明专利]射频燃油危害检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频燃油危害检测装置，尤其涉及在强射频环境中应用光导纤维内窥镜和光谱分析技术检测电弧/火花温度和图像的装置，属于电磁兼容测试技术领域。

背景技术

燃油蒸汽可能被强射频场诱发的电弧点燃。使燃料蒸汽点燃，必须同时具备下面三个条件，即：

a)对于一个给定的环境温度，燃料蒸汽和空气混合比例必须恰当；

b)在电弧和火花中必须具有足够的能量，为点火提供适当的温度；

c)必须要有足够的电弧间隙。当电弧间隙太小时，电极的作用相当于产生热量的受热器，致使不能点火。

上述每个条件大部分是随不同情况而变化的，且多数是同时存在着一个或几个产生点燃的条件。

电磁能使易挥发、易燃的燃料点火是由热效应引起的，即点燃主要取决于火花能量，然而也取决于其他许多参数，诸如蒸汽混合物的组成、温度、压力、电极间隙等。

目前，常用的方法是直接观测法，通过观察油箱的状态确定试验的结论。该方法不需要其他测试装置，操作简单，便于实施。然而，直接测试法也存在一些难以克服的缺点：直接测试法仅能进行定性分析，其试验结果仅对试验条件有效，因为无法获取量化数据，所以无法通过试验数据评估其他条件下的试验结果；因为无法在试验过程中记录可能出现的放电现象，所以无法实时监测、分析和记录试验数据，也就无法为系统改进提出参考依据。

发明内容

本发明的目的是克服现有方法和技术的不足，提供一种配置方便、操作灵活、可量化测量记录油箱内电弧/火花的温度和图像的射频燃油危害检测装置。

为了实现上述的目的，本发明依据电弧/火花放电时的光、热特性设计射频燃油危害检测装置。本发明的射频燃油危害检测装置包括测试装置基座、光导纤维内窥镜镜头、光纤光谱仪探测器、光导纤维、光纤光谱仪和氮气注入导管。

测试装置基座上安装有光纤光谱仪探测器和光导纤维内窥镜镜头，并开有氮气注入孔。测试装置基座固定在模拟加油器或真实加油枪上。光导纤维内窥镜镜头采集油箱内图像并转化为数字化的光纤信号，经由光导纤维传送至计算机，以检测油箱内电弧/火花的产生。光纤光谱仪探测器探测电弧/火花的光信号，并经由光导纤维传送至光纤光谱仪对光信号进行光谱分析，将光谱分析结果传送至计算机。氮气注入导管通过测试装置基座上的氮气注入孔向油箱内注入氮气。以防止燃爆危险的发生；因为使用氮元素的一次离子线光谱测量电弧/火花的温度，注入的氮气是产生电弧/火花的被击穿气体，因此氮气为检测提供了必要条件

所述的测试装置基座还用于遮挡油箱外的光能量，防止油箱外的光信号干扰电弧/火花产生的光信号。测试装置基座安装后确保加油器的加油管与油箱内壁之间存在与实际使用时相同的放电间隙。

所述的光导纤维内窥镜镜头有三个，安装在测试装置基座上的对称位置上，以保证对电弧/火花图像的探测无死角；每个光导纤维内窥镜镜头分别通过一条光导纤维连接到计算机。光导纤维内窥镜镜头探测的光谱波长范围是350～1100nm。

所述的光纤光谱仪探测器有四个，安装在测试装置基座上的对称位置上，以保证对电弧/火花光谱的探测无死角；每个光纤光谱仪探测器通过一条光导纤维与光纤光谱仪连接。光纤光谱仪分析的光谱波长范围是200～2500nm。

本发明具有以下优点和积极效果：

(1)本发明的射频燃油危害检测装置采用非接触式检测，使用设置方便；

(2)本发明的射频燃油危害检测装置探测的目标量为光信号，不受射频电磁环境影响，保证了测试数据的准确性；

(3)本发明的射频燃油危害检测装置能够记录油箱内产生电弧/火花的图像和温度，所以可以评估产生燃油危害的可能性；

(4)本发明的射频燃油危害检测装置结构简单、易于维护；

(5)本发明的射频燃油危害检测装置可实现远程控制，在试验挥发性燃料时具有更好地安全性。

附图说明

图1是射频燃油危害检测装置的结构示意图；

图2是应用射频燃油危害检测装置的实施例流程示意图；

图3是应用射频燃油危害检测装置的实施示意图；

图中各组件为：

1-测试装置基座、2-光纤光谱仪探测器、3-光导纤维内窥镜镜头、4-光导纤维、

5-模拟加油器、6-光纤光谱仪、7-氮气注入孔、8-氮气注入导管、9-油箱。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。