Ccd可視化自燃點測定儀的製作方法
2023-12-10 23:37:52 1
專利名稱：Ccd可視化自燃點測定儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於危險化學品檢測儀器領域，具體涉及一種液體自燃點及冷焰產生的最低溫度檢測儀器CCD可視化自燃點測定儀。
背景技術：
自燃點指物質在大氣壓下，未藉助外部能源如火花或火焰，發生自燃的最低溫度。 冷焰指物質在低於自燃溫度時出現的微弱的、淡藍色的冷光或火焰。自燃點及冷焰產生的最低溫度是易燃化學品危險性評估的一個重要指標。傳統的自燃點測定儀首先設定目標溫度，溫度達到目標溫度並穩定後，用注射器向加熱爐內的燒瓶中滴加50微升液體樣品，目測觀察燒瓶內部，如果10分鐘內發生自燃，則說明自燃點位於該溫度以下，手動調節控溫裝置降溫，如果10分鐘內不發生自燃說明自燃點位於該溫度以上，手動調節控溫裝置升溫，然後用洗耳球向燒瓶中吹氣排出蒸汽，再進行下一次測定， 直至可以將自燃點確定在一定溫度範圍內，取該溫度範圍中間值作為物質自燃點。現今市場銷售的自燃點測定儀主要針對傳統自燃點測定儀的人工加樣、人工判斷自燃點、人工吹氣等操作進行調整，實現操作過程自動化。但其存在的主要問題是無法實現全過程可視化記錄，無法準確測定冷焰產生的最低溫度，而且用感溫裝置自動檢測物質自燃會受裝置老化等因素影響而造成誤差。實用新型專利(CN2505835Y)公開了一種電廠用抗燃油自燃點檢測器，其使用的傳感器為兩個不鏽鋼棒，當樣品發生自燃現象時，不鏽鋼棒之間出現離子擊穿現象，其信號經整流濾波後輸出，經分析得到自燃點信息，該檢測儀檢測的自燃點溫度較高，且也未報導可同時檢測冷焰發生溫度。實用新型專利(CN201096736Y)也公開了一種全自動自燃點測定儀，但是未公開傳感器的類型，也未公開可以同時檢測冷焰發生溫度。
發明內容
本發明的目的是為了解決當今自燃點測定儀的無法可視化、無法測定冷焰和無法避免檢測誤差等問題，提供一種操作自動化、檢測可視化的可測定自燃點和冷焰產生溫度的自燃點測定儀CCD可視化自燃點測定儀。本發明的內容為一種C⑶可視化自燃點測定儀，其特徵在於包括如下四部分組成，即控制中心， 試驗系統，檢測系統，顯示系統，所述檢測系統，控制中心連接試驗系統、檢測系統、顯示系統檢測系統的面陣CCD採集設備連接控制中心，面陣CCD採集設備將圖像和光強信號反饋至控制中心，採用量化光強積分法檢測物質自燃點及冷焰的發生溫度。所述CXD可視化自燃點測定儀，其特徵在於控制中心連接控溫、加樣、採集、吹氣多個系統，並實現對設備的控制、計時以及數據輸入輸出，對測試過程進行實時監控、分析和處理，並實現全過程的自動化。所述CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於試驗系統有保溫箱、保溫箱內有試驗瓶和測溫、控溫元件、加樣裝置、吹氣裝置。所述的CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於顯示系統可實時顯示燃燒圖像、量化光強、測試溫度和時間，並連接印表機，將測定數據輸出。所述的CXD可視化自燃點測定儀，其特徵在於在保溫箱(8)內有加樣裝置錐形瓶 ⑷；保溫箱⑶上面正對錐形瓶⑷上方有面陣CCD採集卡0)，保溫箱⑶內設置有測溫熱電偶(3)、上加熱板(5)、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；其控制系統為控制中心(1)分別連接面陣CCD採集卡( 、測溫熱電偶C3)、上加熱板( 、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；控制中心(1)連接計算機(15)，計算機連接印表機(16)。使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，其特徵在於控溫系統自動升溫至初始目標溫度，當測試系統內部溫度達到目標溫度並穩定後，加樣系統自動滴加液體樣品100 μ 1時，CCD採集卡開始實時採集圖像和量化光強，並將處理後的信號傳至控制中心，在計算機顯示出「時間-量化光強積分」折線圖，並顯示和記錄實時圖像、內部溫度和時間，如果在10分鐘之內，量化光強的積分發生突變，則表示發生了燃燒，說明自燃點位於當前溫度T以下，則控溫系統自動降低溫度Δ 1\。如果IOmin內沒有發生自燃，則說明自燃點位於溫度T以上，控溫系統自動升高溫度Δ \。當連續兩次測定，一次自燃、一次未自燃時，可將自燃點變化限定於八1\之內，將ΔΤ調整為AT2= Δ 1/2進行第二輪測定，重複這一過程，直至測定溫度在誤差範圍內，可準確判斷自燃點，並記錄從進樣到發生自燃的延遲時間。所述的使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，其特徵在於通常系統默認 AT1 = 100. 0°C、AT2 = 50. 0°C、Δ T3 = 25. 0°C。使用CCD可視化自燃點測定儀同時測定樣品自燃點和冷焰發生溫度的方法，其特徵在於首先進行權利要求6所述的自燃點檢測，然後系統以測定的自燃點為基準，開始逐漸降低溫度，達到目標溫度後滴加100 μ 1液體樣品，冷焰產生的微弱火光會引起面陣CCD 檢測系統量化光強積分變化，由CCD採集卡檢測是否產生冷焰，直至連續兩次測定在tn_i產生冷焰，在tn未產生冷焰，則取(tn+t^/2作為化學品冷焰產生的最低溫度。本發明的特點是1.本發明儀器由控溫、加樣、採集、吹氣、操作、顯示、輸出等多個系統構成，由統一的控制中心控制，操作簡便，測定精度可根據需要調節，加樣管和測溫熱電偶深入錐形瓶內部，準確性高。2.自燃點和冷焰同時測定，在系統測定自燃點之後，控溫系統自動降低溫度，穩定後滴加液體，檢測系統檢測是否產生冷焰，連續多次降溫測定， 檢測冷焰產生最低溫度。3.採用量化光強積分法檢測物質自燃及冷焰的發生，避免因設備老化和環境變化造成的測定誤差，並可實時採集圖像，對自燃過程的進一步分析，提高自燃點的測試精度。4.控制中心與計算機連接，用計算機輸入樣品信息，設定參數，顯示各時刻圖像信息和對應溫度，自動生成以時間為橫坐標、量化光強積分為縱坐標的折線圖以直觀顯示光強變化，並最終由文件形式輸出自燃點溫度和冷焰產生最低溫度以及全過程時間和每次測量時間，測定結果由印表機輸出。
圖ICXD可視化自燃點測定儀的組成示意圖。在圖1中1、控制中心和數字轉換器，2、面陣C⑶採集卡，3、測溫熱電偶，4、錐形瓶，5、上加熱板，6、側加熱板，7、底加熱板，8、保溫箱，9、支柱，10、下控溫熱電偶，11、中控溫熱電偶，12、上控溫熱電偶，13、加樣器，14、吹氣系統，15、計算機，16、印表機圖2計算機控制中心的組成示意圖。圖3自燃點測定儀的溫度調節示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述本發明的設備包括1)控制中心，連接控溫、加樣、採集、吹氣等多個系統，並實現對設備的控制、計時以及數據輸入輸出，對測試過程進行實時監控、分析和處理，實現全過程的自動化；2).試驗系統，含保溫箱、測溫和控溫元件、加樣裝置、吹氣裝置、試驗瓶； 3).檢測系統，使用面陣CCD採集設備，連接控制中心，將圖像和光強信號反饋至控制中心並做出燃燒判斷；4).顯示系統，將計算機連接控制中心，可實時顯示燃燒圖像、量化光強、 測試溫度和時間，並連接印表機，將測定數據輸出。其具一種CXD可視化自燃點測定儀體結構包括如下四部分組成，即控制中心，試驗系統，檢測系統，顯示系統，所述檢測系統，控制中心連接試驗系統、檢測系統、顯示系統 檢測系統的面陣CCD採集設備連接控制中心，面陣CCD採集設備將圖像和光強信號反饋至控制中心，採用量化光強積分法檢測物質自燃點及冷焰的發生溫度。控制中心連接控溫、加樣、採集、吹氣多個系統，並實現對設備的控制、計時以及數據輸入輸出，對測試過程進行實時監控、分析和處理，並實現全過程的自動化。試驗系統有保溫箱、保溫箱內有試驗瓶和測溫、控溫元件、加樣裝置、吹氣裝置。所述的CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於顯示系統可實時顯示燃燒圖像、量化光強、測試溫度和時間，並連接印表機，將測定數據輸出。在保溫箱⑶內有加樣裝置錐形瓶⑷；保溫箱⑶上面正對錐形瓶⑷上方有面陣CCD採集卡0)，保溫箱(8)內設置有測溫熱電偶(3)、上加熱板(5)、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；其控制系統為控制中心(1)分別連接面陣CCD採集卡O)、測溫熱電偶(3)、上加熱板(5)、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；控制中心(1)連接計算機(15)，計算機連接印表機 (16)。使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，控溫系統自動升溫至初始目標溫度，當測試系統內部溫度達到目標溫度並穩定後，加樣系統自動滴加液體樣品 100 μ 1時，CCD採集卡開始實時採集圖像和量化光強，並將處理後的信號傳至控制中心，在計算機顯示出「時間-量化光強積分」折線圖，並顯示和記錄實時圖像、內部溫度和時間，如果在10分鐘之內，量化光強的積分發生突變，則表示發生了燃燒，說明自燃點位於當前溫度T以下，則控溫系統自動降低溫度Δ \。如果IOmin內沒有發生自燃，則說明自燃點位於溫度T以上，控溫系統自動升高溫度Δ \。當連續兩次測定，一次自燃、一次未自燃時， 可將自燃點變化限定於八1\之內，將ΔΤ調整為AT2= Δ 1/2進行第二輪測定，重複這一過程，直至測定溫度在誤差範圍內，可準確判斷自燃點，並記錄從進樣到發生自燃的延遲時間。所述的使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，其特徵在於通常系統默認 AT1 = 100. 0°C、AT2 = 50. 0°C、Δ T3 = 25. 0°C。使用CCD可視化自燃點測定儀同時測定樣品自燃點和冷焰發生溫度的方法，其特徵在於首先進行權利要求6所述的自燃點檢測，然後系統以測定的自燃點為基準，開始逐漸降低溫度，達到目標溫度後滴加100μ μ 1液體樣品，冷焰產生的微弱火光會引起面陣 CXD檢測系統量化光強積分變化，由CXD採集卡檢測是否產生冷焰，直至連續兩次測定在 tn_i產生冷焰，在tn未產生冷焰，則取Ujtlri)/^作為化學品冷焰產生的最低溫度。由於採用面陣CCD光強採集卡檢測物質自燃和冷焰，測試需要在黑暗環境中進行。測試前，首先在計算機中輸入樣品名稱等信息，便於對測試進行分類分析，設置面陣CCD採集卡在該環境中採集的量化光強積分為「零」，以便對自燃和冷焰引起的光強變化進行檢測。通過計算機設定「測定自燃點」和「測定自燃點和冷焰產生溫度」兩種模式，並輸入初始目標溫度T、自燃點測定精度δ T1和冷焰產生最低溫度測定精度δ T2，在不輸入初始目標溫度和測定溫度時，系統默認初始目標溫度T = 30(TC，測定精度δ T = 1°C。開始測試後，控溫系統自動升溫至初始目標溫度，當錐形瓶內部溫度達到目標溫度並穩定後，加樣系統自動滴加液體樣品100μ 1時，CCD採集卡開始實時採集圖像和量化光強，並將處理後的信號傳至控制中心，在計算機顯示出「時間-量化光強積分」折線圖，並顯示和記錄實時圖像、內部溫度和時間。如果在10分鐘之內，量化光強的積分發生突變，則表示發生了燃燒，說明自燃點位於當前溫度T以下，則控溫系統自動降低溫度Δ \。如果 IOmin內沒有發生自燃，則說明自燃點位於溫度T以上，控溫系統自動升高溫度Δ \。當連續兩次測定，一次自燃、一次未自燃時，可將自燃點變化限定於八1\之內，將ΔΤ調整為ΔΤ2 =八1/2進行第二輪測定。重複這一過程，直至測定溫度在誤差範圍內，可準確判斷自燃點，並記錄從進樣到發生自燃的延遲時間。通常系統默認ΔΙ\ = 100. 0°C, Δ T2 = 50. 0°C, Δ T3 = 25. 0°C......當選擇「測定自燃點和冷焰產生溫度」模式時，系統在測出自燃點後，自動進行冷焰產生溫度測定。由於冷焰產生最低溫度比自燃點略低，因此系統以測定的自燃點為基準，開始逐漸降低溫度，達到目標溫度後滴加100μ 1液體樣品，冷焰產生的微弱火光會引起面陣CCD檢測系統量化光強積分變化，由CCD採集卡檢測是否產生冷焰，直至連續兩次測定在tn_i產生冷焰，在tn未產生冷焰，則取UjtnJA作為化學品冷焰產生的最低溫度。測定結束後，由計算機顯示出自燃點溫度、冷焰產生最低溫度、測定總時間和每次加樣至燃燒的時間(即著火延遲時間)等信息。著火延遲時間對自燃點測定沒有影響，但對物質危險性分析具有一定作用，因此記錄著火延遲時間便於對物質做進一步分析。測定結果也通過印表機輸出。
權利要求
1.一種CXD可視化自燃點測定儀，其特徵在於包括如下四部分組成，即控制中心，試驗系統，檢測系統，顯示系統，所述檢測系統，控制中心連接試驗系統、檢測系統、顯示系統 檢測系統的面陣CXD採集設備連接控制中心，面陣CXD採集設備將圖像和光強信號反饋至控制中心，採用量化光強積分法檢測物質自燃點及冷焰的發生溫度。
2.根據權利要求1所述CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於控制中心連接控溫、加樣、採集、吹氣多個系統，並實現對設備的控制、計時以及數據輸入輸出，對測試過程進行實時監控、分析和處理，並實現全過程的自動化。
3.根據權利要求1所述CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於試驗系統有保溫箱、保溫箱內有試驗瓶和測溫、控溫元件、加樣裝置、吹氣裝置。
4.根據權利要求1所述的CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於顯示系統可實時顯示燃燒圖像、量化光強、測試溫度和時間，並連接印表機，將測定數據輸出。
5.根據權利要求1所述的CCD可視化自燃點測定儀，其特徵在於在保溫箱(8)內有加樣裝置錐形瓶(4)；保溫箱(8)上面正對錐形瓶(4)上方有面陣CCD採集卡0)，保溫箱(8) 內設置有測溫熱電偶(3)、上加熱板(5)、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、 中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；其控制系統為控制中心(1)分別連接面陣CCD採集卡(2)、測溫熱電偶(3)、上加熱板(5)、側加熱板(6)、底加熱板(7)、下控溫熱電偶(10)、中控溫熱電偶(11)、上控溫熱電偶(12)、加樣器(13)、吹氣系統(14)；控制中心(1)連接計算機(15)，計算機連接印表機(16)。
6.使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，其特徵在於控溫系統自動升溫至初始目標溫度，當測試系統內部溫度達到目標溫度並穩定後，加樣系統自動滴加液體樣品100 μ 1時，CCD採集卡開始實時採集圖像和量化光強，並將處理後的信號傳至控制中心，在計算機顯示出「時間-量化光強積分」折線圖，並顯示和記錄實時圖像、內部溫度和時間，如果在10分鐘之內，量化光強的積分發生突變，則表示發生了燃燒，說明自燃點位於當前溫度T以下，則控溫系統自動降低溫度Δ T115如果IOmin內沒有發生自燃，則說明自燃點位於溫度T以上，控溫系統自動升高溫度Δ \。當連續兩次測定，一次自燃、一次未自燃時，可將自燃點變化限定於八1\之內，將ΔΤ調整為AT2= Δ 1/2進行第二輪測定，重複這一過程，直至測定溫度在誤差範圍內，可準確判斷自燃點，並記錄從進樣到發生自燃的延遲時間。
7.如權利要求6所述的使用CCD可視化自燃點測定儀測定樣品自燃點的方法，其特徵在於通常系統默認 AT1 = 100. 0°C、Δ T2 = 50. 0°C、Δ T3 = 25. 0°C。
8.使用CCD可視化自燃點測定儀同時測定樣品自燃點和冷焰發生溫度的方法，其特徵在於首先進行權利要求6所述的自燃點檢測，然後系統以測定的自燃點為基準，開始逐漸降低溫度，達到目標溫度後滴加100 μ 1液體樣品，冷焰產生的微弱火光會引起面陣CCD檢測系統量化光強積分變化，由CCD採集卡檢測是否產生冷焰，直至連續兩次測定在tn_i產生冷焰，在tn未產生冷焰，則取(tn+t^/2作為化學品冷焰產生的最低溫度。
全文摘要
一種CCD可視化的自燃點測定儀，屬於危險化學品檢測儀器領域，主要解決自燃點測定過程的可視化和冷焰產生最低溫度的測定問題。本發明包括控溫、加樣、採集、吹氣、操作、顯示、輸出等多個系統構成，尤其採集系統採用面陣CCD採集卡，實現對圖像和光強的同步採集，可與計算機連接，操作簡便，顯示直觀。測定時，首先測定目標溫度和測定精度，達到目標溫度後自動加樣，檢測是否發生自燃，自動調節溫度重複測定，直至測出自燃點；之後逐步降溫，加樣檢測冷焰，測出冷焰產生最低溫度後由計算機輸出測試結果，並可列印。整個測試過程可自動進行，準確性高，對危險易燃化學品的檢測具有價值。
文檔編號G01N25/50GK102175719SQ201110003938
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者於豔軍, 熊中強, 王利兵, 蘇榮欣, 韓偉 申請人:王利兵