[发明专利]一种氢气复合气体爆炸极限测试系统及测试方法

说明书

一种氢气复合气体爆炸极限测试系统及测试方法，系统包括包括试验台、爆炸极限测试装置和动态配气系统，动态配气系统连接爆炸极限测试装置，爆炸极限测试装置设置于实验台上，可以实现爆炸现象判定，实现复合气体的爆炸性能准确评价。

技术领域

本发明涉及测量领域，具体涉及一种氢气复合气体爆炸极限测试系统及测试方法。

背景技术

现有复合气体爆炸极限测试方法中，气体配制过程一般采用分压法制备，即根据各自的压力所占比例确定复合气体中各组分浓度。此方法简单方便，但配气过程中由于压力且控制准确性差，容易导致配气重复性及准确性差的问题；气体爆炸现象判定目前基本采用观察火焰传播方式进行判断，但是对于涉及到可燃气体为氢气时，其在空气中燃烧的火焰呈淡蓝色，且火焰传播速度非常快，因此现象很难观察，造成爆炸极限测试结果误差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氢气复合气体爆炸极限测试系统及测试方法，设计了爆炸现象判定方案，实现复合气体的爆炸性能准确评价的目的。

本发明提供了一种氢气复合气体爆炸极限测试系统，包括试验台、爆炸极限测试装置和动态配气系统，动态配气系统连接爆炸极限测试装置，爆炸极限测试装置设置于实验台上；

爆炸极限测试装置包括起爆箱和依次连接的气体经流量计、阻火装置、混合器、测试管，气体经流量计、阻火装置、混合器设置于起爆箱外部，测试管设置于起爆箱内部；测试管包括设置于其内的点火电极，测试管内中心位置布置的多个用于测量燃烧火焰温度的第一测温传感器；距离测试管中心位置相等的距离的上部和下部，分别设置有垂直于测试管且与测试管内部导通的横向测温通道，每个测温通道都具有等间隔设置的多个第二测温传感器，其中第二测温传感器在上部测温通道的设置间隔大于下部测温通道的设置间隔；测试管具有由下到上具有依次小幅递减的内径；

动态配气系统，用于配置氢气多元抑制剂复合气体，并将复合气体与空气按一定比例混合后传输至爆炸极限测试装置。

其中，爆炸极限测试装置固定在金属材质的防爆安全箱内。

其中，测温传感器为热电偶。

本发明还提供一种氢气复合气体爆炸极限测试方法，其利用上述氢气复合气体爆炸极限测试系统实现，包括依次进行的如下步骤：

(1)检查测试系统的气密性，用真空泵将测试管抽真空至668Pa的真空度，然后停泵，经过5min压力计读数下降不大于267Pa，认为真空度符合要求；

(2)配置氢气多元抑制剂复合气体，按照实验所需浓度预先计算好各种气体的体积，将相应体积的气体分按比例混合后通入测试管内；

(3)监测测试管内压力变化是否符合气体分压定律；

(4)将配好气后使用搅拌泵搅拌5～10min以使可燃气体与空气混合物在测试管内均匀分布，避免出现浓度梯度；

(5)停泵后打开测试管底部安全泄压阀进行点火操作，对爆炸现象进行判定；同时观察点燃后火焰是否能迅速或缓慢地运动至测试管顶，若肉眼无法观测到火焰则应立即通过巡检仪观察各热电偶测点的温度是否发生变化；

其中，具体还包括：分别利用上下部横向测温通道设置的多个第二测温传感器，基于点火后上下部横向测温通道的多个测量温度，对判断爆炸现象进行判定。

(6)实验后要用干燥过的清洁空气冲洗，测试管壁及电极表面若有污染应及时清理，若出现凝结水应风干后再进行下一次实验。

其中，所述步骤(5)中对爆炸现象进行判定，具体为:采用中心位置布置的多个第一测温传感器测量爆炸反应温度，通过测量第一测温传感器的温度变化来定性地判断爆炸现象发生与否。

其中，所述步骤(5)具体还包括：