[发明专利]可燃气体极限氧浓度参数测定装置及操作方法

权利要求书

1.一种可燃气体极限氧浓度参数测定装置，包括快速密封旋盖（1）、爆炸实验容器罐（2）、多路精密比例配气装置（3）、气体搅拌器装置（4）、氧浓度探测装置（5）、点火装置（6）、控制单元（7）、数据采集单元（8）、计算机无线监控系统（9）及底座（44），所述的爆炸实验容器罐（2）为20升的球形不锈钢爆炸罐，在球体上下表面中心位置平开口，开口处分别固定上法兰（10）和底法兰（11），前后表面中心位置平开口，开口处分别安装有观察窗（16）、固定法兰（17），左右中心位置表面平开口，开口处分别安装自动配气进样口（19）、传感器固定法兰（20），所述的点火装置（6），包括电极座（13）、点火电极（14）、点火电极针（15），点火电极（14）顶端安装有点火电极针（15），两个电极座（13）对称固定在快速密封旋盖（1）中心两侧，使两个电极座（13）内的两个点火电极针（15）相对、间隙为3 mm~7.5mm，其特征在于：所述的上法兰（10）的上表面加工有O型圈槽并安装有O型圈，同时固定有小齿轮（43），小齿轮（43）上有手柄，快速密封旋盖（1）中心位置安装点火装置（6），快速密封旋盖（1）与爆炸实验容器罐（2）的上法兰（10）螺纹连接在一起，同时，快速密封旋盖（1）上端外侧圆周面上的一段外齿，与上法兰（10）的小齿轮（43）啮合在一起，压力传感器（21）固定于爆炸实验容器罐（2）的传感器固定法兰（20），且径向朝向点火装置（15）的点火源位置，压力传感器（21）与数据采集单元（8）连接，爆炸实验容器罐（2）的底法兰（11）固定于底座（44）上，气体搅拌器装置（4）的轴套（39）固定于底法兰（11）内，多路精密比例配气装置（3）的输出接口与爆炸实验容器罐（2）的自动配气进样口（19）用输气管相连，爆炸实验容器罐（2）的固定法兰（17）上安装氧浓度探测装置（5）的两根输入输出管（26）及氧气传感器密封腔（23），控制单元（7）、数据采集单元（8）通过数据线连接，并通过天线与计算机无线监控系统（9）无线连接；所述的多路精密比例配气装置（3），包括真空系统、多路并联气体进样管路、汇合管路（28）、配气压力传感器（29）及输出接口（30），真空系统的真空泵（31）与双向真空泵保护电磁阀（32）连接，并接入汇合管路（28）内，每一路气体进样管路由一个双向保护电磁阀（34）和一个气体流量调节阀（33）串接组成，数路气体进样管路均连接到汇合管路（28），输出接口（30）与爆炸实验容器罐（2）上的自动配气进样口（19）连接，真空泵（31）与控制单元（7），控制对应气体进样管路上的双向保护电磁阀（34）的开启或关闭，通过配气压力传感器（29）检测爆炸实验容器罐（2）内压力，即可实现多路精密配气；所述的气体搅拌器装置（4），包括叶片（35）、内转子（36）、密封隔离套（37）、外转子（38）、轴套（39），电机（40），其中内转子（36）上外侧按均分角度镶嵌有稀土永磁强力磁铁N极（41），外转子（38）上内侧按同样角度镶嵌有稀土永磁强力磁铁S极（42），外转子（38）与电机（40）的轴连接，叶片（35）经轴套（39）与内转子（36）固定，控制单元（7）控制电机（40）转动，带动外转子（38）转动，通过磁力吸引带动内转子（36）及叶片（35）转动，实现爆炸实验容器罐（2）内气体的均匀混合；所述的氧浓度探测装置（5），包括带保护壳的氧浓度检测仪（18）、氧气传感器（22）、氧气传感器密封腔（23）、管道循环泵（24）、双向真空泵保护电磁阀（32）、输入输出管（26），两根输入输出管（26）一端通过焊接在法兰上的不锈钢管与爆炸实验容器罐（2）内部连通，另一端分别连接两个双向真空泵保护电磁阀（32）一端，两个双向真空泵保护电磁阀（32）另一端接另两根输入输出管（26）并分别连接管道循环泵（24）两端，置于氧气传感器密封腔（23）内的氧气传感器（22）的探头接入其中一个双向真空泵保护电磁阀（32）另一端输入输出管（26）内，氧气传感器（22）与带保护壳的氧浓度检测仪（18）电气连接，管道循环泵（24）与控制单元（7）电气连接，控制单元（7）控制管道循环泵（24）、控制输入输出管（26）的开合，开时，将爆炸实验容器罐（2）内的气体抽出，通过氧气传感器（22）、带保护壳的氧浓度检测仪（18）检测爆炸实验容器罐（2）内氧气浓度，合时，将输入输出管（26）内氧气返回爆炸实验容器罐（2）内；所述的快速密封旋盖（1），其下端圆柱面上有与爆炸实验容器罐（2）顶部的上法兰（10）内螺纹相配合的外螺纹，快速密封旋盖（1）上端外侧圆周上加工有一段外齿，与固定于上法兰（10）的相同模数的小齿轮（43）相配合，转动小齿轮（43）上手柄，带动快速密封旋盖（1）旋转，顺时针旋手柄即可密封爆炸实验容器罐（2），逆时针旋转即可打开快速密封旋盖（1），实现了快速密封和拆卸。

2.采用权利要求1所述的可燃气体极限氧浓度参数测定装置的操作方法，其特征在于：操作方法包括以下步骤，

（一）首先将氧气表安装到压缩空气钢瓶上，并将氧气表的输出端通过高压胶管与设备的输入端连接，盖好并拧紧容器盖，打开手动泄压阀，使容器内压力与外界平衡后，再关闭泄压阀，打开真空泵电源；

（二）当进行可燃气体爆炸实验时，根据气体、蒸气的种类选择相应的点火方式和点火能量，利用脉冲点火对可燃气体进行点火，利用压力传感器测试爆炸实验容器罐内压力变化；

（三）打开试验装置主电源，旋开压缩空气钢瓶主阀门，调节压力，使输出压力大于1Mpa，用气囊取样，将气囊连接到样品输入口，根据样品情况选择一到六路进样，并打开气囊阀门使样品在管道内混合后进入爆炸实验容器罐；

（四）打开搅拌装置并调节转速，使样品气快速混合，打开氧气浓度仪输入端、输出端阀门，检测氧气浓度，待混合均匀后，关闭阀门，开始爆炸实验；

（五）当进行爆炸参数测试实验时，采用无线同步控制系统同时或延迟启动点火装置，通过观察窗观测爆炸传播过程，利用测试系统测试相关极限氧浓度与爆炸参数。