危險品持續燃燒試驗儀的製作方法
2023-04-23 11:00:36 1
專利名稱：危險品持續燃燒試驗儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於燃燒試驗儀，特別涉及一種險品持續燃燒試驗儀。
目前危險品是國際上強制檢驗的產品。由於其危險性，在生產和儲運中如包裝不當很容易發生燃燒爆炸事故。為了保證儲運中的安全，必須在包裝前對危險品按國際危規正確的進行分類，然後選擇適當的包裝。通過測試危險物質持續燃燒的能力，鑑定其是否屬於第4類易燃固體。國內、外均尚無類似試驗設備，屬於填補危險品檢驗技術領域的技術空白。
本發明的目的是提供一種危險品持續燃燒試驗儀，實現了試驗操作、數據處理等方面的自動化，勞動強度底，試驗精度高，速度快。克服現有技術的缺點和不足。
本發明的目的是這樣實現的一種危險品持續燃燒試驗儀，其特徵為在箱體的上部裝有加熱金屬塊，加熱金屬塊從箱體上部穿出，大部分在箱體內，加熱金屬塊上表面由凹下的試樣槽，試樣槽上方有煤氣噴嘴，煤氣噴嘴安裝在可擺動的煤氣連接管的接頭上，煤氣連接管的接頭安裝在電機上，煤氣連接管的接頭連接煤氣連接管，煤氣連接管連接導氣管；在煤氣噴嘴的附近設有高壓點火器，試樣槽附近設置熱電偶，箱體內有電熱絲；加熱金屬塊上方設有可移動的屏蔽罩；加熱金屬塊上設有熱電阻。
在煤氣噴嘴的附近設的高壓點火器是計算機遠程高壓點火器，高壓點火器連接電磁繼電器SSR，電機連接正反兩個電磁繼電器SSR正、SSR反，電熱絲為兩組，每組連接一個連接電磁繼電器SSR1、SSR2，熱電偶為鉑熱電偶，鉑熱電偶個連接7011模塊，熱電阻連接7013模塊，所有電磁繼電器SSR、SSR1、SSR2、SSR正、SSR反連接7050模塊；7011模塊、7013模塊、7050模塊連接7520通訊模塊，7520通訊模塊連接計算機、計算機連接印表機。
電腦程式為開始檢測模塊1(1)首先初始化COM1接口。
(2)從COM1接口向溫度採集模塊發出讀入溫度信號的請求信號。
(3)從溫度採集模塊讀入溫度傳感器的信號。
(4)計算機將信號計算轉化為溫度值。在屏幕上將轉化結果為當前溫度值顯示。
(5)60s倒計時後，程序將終止溫度值與初始溫度進行比較，通過特定算法判斷是否燃燒。開始檢測模塊2(1)首先初始化COM1接口。
從COM1接口向溫度採集模塊發出讀入溫度信號的請求信號。
(3)從溫度採集模塊讀入溫度傳感器的信號。
(4)計算機將信號計算轉化為溫度值。
(5)在屏幕上將轉化結果作為當前溫度值顯示。
(6)15s倒計時後，程序將終止溫度值與初始溫度值進行比較，通過特定算法判斷是否燃燒。自動點火模塊(1)從數據埠com1輸出電磁閥及點火控制信號。
(2)由控制模塊輸出開關信號控制固態繼電器啟動電磁閥，注入液化氣。
(3)由控制模塊輸出開關信號接通高壓點火器，電磁升壓線圈產生高壓電。
(4)高壓電擊穿空氣產生電火花點燃液化氣。
(5)液化氣燃燒作為試驗火源點燃試樣。數據存儲模塊(1)按下在程序主界面下的「數據存儲」按鈕。
(2)系統軟體將調用數據存儲模塊(見圖7)。該模塊可將測得的一系列數據存入到計算機中，以後可以方便的調出瀏覽及列印。
(3)進入到數據存儲模塊中，首先顯示一個窗口用來輸入樣品編號。
(4)在輸入完畢後按「確定」按鈕結束輸入。
(5)系統將自動為此次檢驗結果編序。
(6)存入到系統內部的資料庫中。資料庫中所給的序號是唯一對應的。
(7)首先打開資料庫。
(8)將資料庫指針移到資料庫的末尾。
(9)將最新的檢驗數據存放到資料庫末尾。
(10)關閉資料庫返回主界面。數據瀏覽模塊(1)在軟體主界面下按「數據瀏覽」按鈕將調用數據瀏覽模塊。該模塊是用來將存儲的檢驗數據調出以供瀏覽及列印。
(2)程序首先顯示數據瀏覽及報表生成界面。界面上的窗口顯示了樣品編號的列表。
(3)用戶用窗口控制條可以選擇不同的樣品編號。
(4)在選定了所需要瀏覽或列印的樣品編號之後，按「報表生成」按鈕可進行報表生成。
(5)打開所指定樣品編號的資料庫。
(6)定義所要顯示的欄位。
(7)調用Microsoft Visual Basic所特有的Crystal Reports控制項，生成廠家檢驗結果報表。
(8)顯示在屏幕上。
(9)按下顯示的報表下端的「print」按鈕。
(10)彈出印表機設置窗口。
(11)在對印表機設置完畢以後按「OK」按鈕。
(12)印表機自動列印報表。
(13)也可以按顯示的報表下端的「close」按鈕(14)程序返回數據瀏覽界面。退出系統模塊(1)在軟體主界面下按「退出」按鈕。
(2)調用系統退出模塊。
(3)關閉所有的資料庫及窗口。
(4)清除未保存的數據。
(5)退出程序。
本發明的優點是本系統全部實現計算機自動化控制，數字自動採集，方便、安全、可靠，高度智能化管理使系統大大提高了效率，節省人力，增加可靠安全程度。(1)測試效率高手工操作檢測試樣需1小時，採用此測試儀則最多只需20分鐘。(2)測試準確以往手工操作，存在溫度計讀數誤差，並且在人工記錄數值的時間內，溫度繼續上升，又導致數值誤差。轉動手柄與按表計時之間存在約1秒的時間差，以及附加的人為誤差等。關鍵是不能保證溫度維持在標準試驗溫度範圍內，繼而不能保證測試結果的正確性，此外誤差浮動不穩定，隨檢驗時間增加有上升趨勢，加上肉眼觀察、判定，主觀性強，達不到電腦判定的程序化、標準化。採用此測試儀，利用溫度傳感器溫度採集，計算機實時加熱控制，溫度採集靈敏度達到±0.1℃，通過特殊的燃燒判斷算法，濾除了幹擾信號，大大提高了試驗準確性。誤差僅限於電流輸出誤差控制在0.01秒，0.01℃範圍內。(3)操作方便手工操作，共需8步驟，且須有試驗操作配合人員。採用此測試儀，自動點火，自動加熱控制，自動數據處理，全部只需2步驟，且可獨立操作完成。(4)安全保護性好a、高壓放電點火成功後7秒，放電自動停止，以保安全。b、計算機控制電磁限流閥，隨時調節，並維持規定火焰大小，以保操作安全。c、屏蔽片架在點火器之上，在高壓控制尖端放電時起隔離保護作用。
危險品持續燃燒試驗儀，檢測技術水平得以很大提高，減少勞動強度，增加測試精度，提高檢驗效率，達到安全保護。
以下結合
實施例圖1是危險品持續燃燒試驗儀結構示意圖圖2是危險品持續燃燒試驗儀結構示意剖視圖圖3是危險品持續燃燒試驗儀信號變送器電路原理圖圖4是危險品持續燃燒測試軟體主程序試圖圖5是開始檢測模塊程序圖圖6是開始檢測模塊2程序圖圖7是電機正反轉控制模塊程序圖圖8是電熱絲加熱調節控制模塊程序圖圖9是自動點火模塊程序圖本危險品持續燃燒試驗儀包括氣源、高壓點火器4，電機24電磁繼電器16、21、22、26、27，鉑熱電偶4，電熱絲23、20熱電阻25信號變送器19加熱金屬塊17、計算機29、印表機16。各部件的位置關係及連接方式見附圖1、附圖2。(1)按下開關(圖1部件12)，電源指示燈(圖1部件11)亮，在煤氣噴嘴處(圖1部件14)點火，這是由計算機遠程控制高壓點火器(圖1部件5)點火而實現的。高壓點火器(圖1部件5)的工作原理為計算機控制電磁繼電器1(圖2部件16)，使電磁升壓線圈產生高壓電，並控制高壓電的通斷，由點火電纜將高壓加在點火器上，高壓擊穿空氣產生電火花點燃煤氣噴嘴，實現了低壓控制高壓，且當高壓放電點火成功後7秒內，放電自動停止，確保操作者的安全，此外，屏蔽片(圖1部件7)架在點火器之上，也起到安全保護作用。煤氣通過進氣孔(圖1部件14)進入箱體(圖1部件1)，再由導氣孔(圖1部件15)通過導氣管連接在電磁限流閥(圖2部件18)上，計算機通過控制電磁限流閥(圖2部件18)，限制導氣管(圖1部件6)出氣量，並根據氣壓情況自動調節氣流大小，以保證煤氣噴嘴處(圖1部件14)的火焰大小達到標準要求。此時試驗火焰處於位置2(「關」的位置)。(2)對金屬塊(圖1部件2)進行水浴加熱。這是由計算機控制電熱絲(圖1部件10)的加熱溫度並接收、轉化熱電阻(圖2部件17)的信號數據，顯示實際溫度而實現的。工作原理為計算機通過電磁繼電器2(圖2部件19)控制電熱絲1(圖2部件20)進行粗加熱，當溫升接近試驗溫度時，繼電器2(圖2部件21)自動關閉，繼電器3(圖2部件22)開啟電熱絲2(圖2部件23)進行細加熱，程序由繼電器3(圖2部件21)的通斷調節溫度，使之達到標準試驗溫度，並維持在規定溫度±1℃內。(3)使用注射器將樣品從緊密封閉的器皿中抽出至少2ml，將2ml±0.1ml的試樣放進持續燃燒試驗儀的試樣槽(圖1部件3)內(槽內已達到標準試驗溫度)後，計算機計時60s，並按規定進行判定。如果試樣未點燃和持續燃燒，則試驗火焰由位置2轉向位置1，計算機計時15s，再自動轉回位置2，進行結果判定。這是由計算機接收、轉化熱電阻(圖2部件24)、熱電偶(圖1部件4)的信號數據，顯示實際溫度並控制電機(圖2部件24)正反方向的轉動而實現的。電機(圖2部件24)轉動，與煤氣連接管的接頭(圖1部件8)帶動煤氣連接管(圖1部件9)擺動，使之處於位置1(「開」位置)或位置2(「關」位置)。工作原理為計算機計時60s後，由熱電阻(圖2部件25)的信號數據顯示判定是否持續燃燒，電阻值不變，程序則啟動繼電器4(圖2部件26)控制電機正轉，使試驗火焰處於位置1，計算機倒計時15s，由熱電偶(圖2部件4)的信號數據顯示判定是否持續燃燒，15s後程序斷開繼電器4，啟動繼電器5(圖2部件27)控制電機反轉，試驗火焰處於位置2。(4)整個持續燃燒試驗系統中，電熱絲(圖1部件10)、電磁繼電器、熱電偶(圖2部件4)及熱電阻(圖2部件25)接上24V直流電源後，輸出的電流信號還無法利用，須經過一個信號變送器將其變為計算機能識別的串行總線信號。
信號變送器(圖2部件19)由一個模/數轉換器(圖3部件31)和串行信號轉換器(圖3部件32)及24V直流電源組成。電熱絲(圖1部件10)等傳感器輸出的電流信號經過的電阻(圖3部件32)分壓後，在模/數轉換器(圖3部件31)IN(+)和IN(-)埠(圖2部件25)間產生400mV--2V的電壓信號，經IN(+)和IN(-)埠(圖3部件34)採集後由模/數轉換器(圖3部件31)轉換為數位訊號以RS485串行標準從模/數轉換器(圖3部件31)的(Y)DATA+和(G)DATA-(圖3部件36)輸出，分別對應輸入串行信號轉換器(圖3部件32)的(Y)DATA+和(G)DATA-(圖3部件37)，再經過串行信號轉換器(圖3部件32)將信號轉換至RS232標準信號由埠(圖3部件38)接至計算機。計算機內的專用數據處理軟體(程序框圖見附圖4--8)從接口讀取數據後進行數據處理。
計算機軟體用Microsoft Visual Basic5.0語言編寫。整個軟體由主程序(見圖4)、開始檢測模塊(見圖5、6)、電機正反轉控制模塊(見圖7)、電熱絲加熱調節模塊(見圖8)、自動點火模塊(見圖9)、數據存儲模塊、數據瀏覽模塊、退出系統模塊等軟體模塊組成。
該試驗儀要求系統溫度傳感器的測量範圍大、耐高溫、靈敏度高，製作時我們採用了測量範圍為0℃-1000℃高溫熱電偶，很好的滿足了要求。通過以上軟體，計算機可以完成自動點火、自動測量並判斷結果、智能存儲、瀏覽列印等強大功能，全新的計算機自動數據採集及處理系統是以往設備所無法比擬的。
煤氣噴嘴的位置變換由手柄手動控制變為電腦程式控制電機帶動煤氣噴嘴至試驗要求的位置。
加熱與燃燒時間由秒表計時變為計算機控制計時。
加熱溫度由原先的溫度計顯示變為通過鉑熱電阻感應，計算機進行精確的數據顯示。
燃燒溫度由原先的肉眼觀察變為通過熱電偶感應，計算機進行精確的數據顯示。
加熱裝置由原先的電爐(溫控)變為電腦程式控制電熱絲進行水浴加熱。
煤氣噴嘴由原先的手動點燃變為計算機遠程電磁控制。
由人工判定燃燒與否變為計算機判定，並自動列印測試結果。
權利要求1.一種危險品持續燃燒試驗儀，其特徵為在箱體的上部裝有加熱金屬塊，加熱金屬塊從箱體上部穿出，大部分在箱體內，加熱金屬塊上表面由凹下的試樣槽，試樣槽上方有煤氣噴嘴，煤氣噴嘴安裝在可擺動的煤氣連接管的接頭上，煤氣連接管的接頭安裝在電機上，煤氣連接管的接頭連接煤氣連接管，煤氣連接管連接導氣管；在煤氣噴嘴的附近設有高壓點火器，試樣槽附近設置熱電偶，箱體內有電熱絲；加熱金屬塊上方設有可移動的屏蔽罩；加熱金屬塊上設有熱電阻。
2.根據權利要求1所述的危險品持續燃燒試驗儀，其特徵為在煤氣噴嘴的附近設的高壓點火器是計算機遠程高壓點火器，高壓點火器連接電磁繼電器SSR，電機連接正反兩個電磁繼電器SSR正、SSR反，電熱絲為兩組，每組連接一個連接電磁繼電器SSR1、SSR2，熱電偶為鉑熱電偶，鉑熱電偶個連接7011模塊，熱電阻連接7013模塊，所有電磁繼電器SSR、SSR1、SSR2、SSR正、SSR反連接7050模塊；7011模塊、7013模塊、7050模塊連接7520通訊模塊，7520通訊模塊連接計算機、計算機連接印表機。
專利摘要一種危險品持續燃燒試驗儀,在箱體上有帶試樣槽的加熱金屬塊,試樣槽上方有煤氣噴嘴,煤氣連接管的接頭安裝在電機上,在煤氣噴嘴的附近設有高壓點火器,試樣槽設置熱電偶,箱體內有電熱絲;加熱金屬塊上有熱電阻。各部再連接電磁繼電器,電路模塊,通訊模塊,再連接計算機、印表機。優點是:本系統全部實現計算機自動化控制,數字自動採集,方便、安全、可靠,高度智能化管理使系統大大提高了效率,節省人力,增加可靠安全程度。
文檔編號G01N25/22GK2483720SQ0025968
公開日2002年3月27日 申請日期2000年11月9日 優先權日2000年11月9日
發明者王利兵, 李寧濤, 李晶, 呂彥明 申請人:中華人民共和國天津出入境檢驗檢疫局