[发明专利]用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：包括

燃烧室、点火装置、气体输送装置和检测装置，

所述燃烧室用于置放待点燃样品，所述燃烧室包括设置在实验平台上的罩体，所述罩体与所述实验平台形成所述燃烧室，所述罩体的侧面开始有用于样品进入的入口，在所述入口处设置有由室外通向室内的滑轨，在所述滑轨上设置有沿滑轨滑动的送样装置， 在所述罩体的上侧面设置有点火窗口；

所述点火装置包括激光点火器和激光出光口，所述激光出光口正对所述点火窗口，所述激光点火器通过所述激光出光口点燃所述燃烧室内的样品；

所述气体输送装置包括高压气体罐和气体输送管，所述气体输送管将所述高压气体罐内的气体输送至所述燃烧室内；

所述检测装置包括光纤光谱仪和温度采集装置，所述光纤光谱仪上用于采集燃烧样品的光谱信号，样品燃烧时所述光纤光谱仪以设定时间间隔测量若干次光谱信号，所述温度采集装置用于采集燃烧温度。

2.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：所述光线光谱仪与所述点火装置同步触发，每次触发光纤光谱仪测量100次，每次测量的时间间隔为500µs。

3.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：所述温度采集装置包括热电偶和温度数据采集仪，所述热电偶置于燃烧室内。

4.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：所述送样装置上设置有置样平台和推杆，所述置样平台与所述滑轨滑动连接，在所述推杆上设置有用于封堵罩体上样品入口的挡板，所述置样平台沿滑轨移动至设定位置后，所述挡板封堵所述样品的入口。

5.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：所述检测装置包括摄像装置，所述摄像装置透过所述罩体记录所述样品燃烧状况，所述罩体为透明石英罩。

6.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：所述实验平台为钢板，所述实验平台的高度可调，所述实验平台与所述石英罩固定连接。

7.根据权利要求1所述的适用于研究改性铝粉点火燃烧过程的实验装置，其特征在于：对光纤光谱仪在使用标准卤钨灯进行标定，标定后光谱强度对应转化为样品燃烧的实时温度。

8.一种利用权利要求1所述的实验装置研究改性铝粉点火燃烧过程的方法，其特征在于：包括以下步骤

将送样装置拉出，称取改性铝粉，置于送样装置上，将送样装置送入燃烧室；

打开高压气体罐，首次通气，排尽透明罩体内的空气，置入样品后，再次通气设定时间；

触发激光点火器，点燃改性铝粉，摄像机记录样品燃烧过程中的燃烧现象，光纤光谱仪记录燃烧过程中的光谱变化，光照强度换算为燃烧过程中变化，触发温度采集装置记录温度变化；

通过光纤光谱仪所测数据得到点火延迟，通过温度采集装置所测数据得到燃烧温度，通过摄像机得到火焰形貌，通过摄像机拍摄的光学图像分析铝颗粒团聚程度。

9.根据权利要求8所述的研究改性铝粉点火燃烧过程的方法，其特征在于：光纤光谱仪测得铝氧燃烧的典型特征峰信号时间点为样品的点火起始点，光纤光谱仪在第n次获取的光谱信号中得到特征峰，样品的点火延迟计算公式为I_d=9+（n-1）t， t为光纤光谱仪设置的测量时间间隔。

10.根据权利要求9所述的研究改性铝粉点火燃烧过程的方法，其特征在于：铝氧燃烧的典型特征峰处波长为471、486和512nm。