一种液体喷射静电积累量测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种液体喷射静电积累量测试装置及方法，属于静电测试技术领域，本发明专利技术的液体喷射静电积累量测试装置包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统，具有设计结构紧凑、性能稳定、操作简单等特点，采用该装置能够测试工业液体喷射静电积累量参数，并研究液体温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴特性等因素对静电积累量的影响规律，本发明专利技术对工业液体喷射过程静电起电性能及安全性能评估具有重要的实用价值。

A test device and method for liquid spray electrostatic accumulation

The present invention relates to a liquid jet device and method for measuring the accumulation of static electricity, which belongs to the technical field of static test, the invention of the liquid jet electrostatic accumulation test device comprises a liquid injection system, temperature control system and static test system design has the characteristics of compact structure, stable performance, simple operation, the device can test the industrial liquid the accumulation of electrostatic spray parameters, influence factors and study the liquid temperature, injection pressure, injection time and nozzle characteristics of electrostatic accumulation, the invention of industrial liquid injection process from static electricity performance and safety performance has important practical value evaluation.

【技术实现步骤摘要】
一种液体喷射静电积累量测试装置及方法
本专利技术属于静电测试
，具体为一种液体喷射静电积累量测试装置及方法。
技术介绍
液体喷射起电是指当液态微粒从喷嘴中高速喷出时，液体微粒和喷嘴之间存在迅速接触与分离的偶电层，会使喷嘴与液体微粒分别带动上不同符号的静电荷。当高压力下的液体从喷嘴式管口喷出后呈束状，在与气流接触时分裂成很多小液滴，其中比较大的液滴很快沉降，其他微小的液滴停留在空气中形成雾状小液滴云，带有大量电荷。易燃工业液体，如化学试剂、航空煤油、汽油等由喷嘴、容器裂缝等开口处高速喷出时产生的静电荷积累，一旦具备放电条件就会产生静电放电，很容易引起火灾爆炸事故，造成经济损失和人员伤亡。静电基本参数测试是静电防护设计和管理的依据。本专利技术是利用一种液体喷射静电积累量测试装置进行工业液体喷射过程静电测试的方法，对分析静电起电机理，判断作业工况中静电放电危险性有重要指导意义。
技术实现思路
本专利技术的技术方案是为了实现工业液体在不同液体温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴材质等条件下喷射静电积累量参数的测试，提出了一种液体喷射静电积累量测试装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种液体喷射静电积累量测试装置，包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统；所述液体喷射系统包括不锈钢压力储罐、进料蠕动泵、料液瓶、无油空压机、精密数显点胶机以及喷嘴，不锈钢压力储罐、进料蠕动泵、料液瓶之间通过管路和第二阀门连接，料液瓶用来盛放待测液体，通过蠕动泵调节进料速率将待测液体泵入到不锈钢压力储罐内，无油空压机、精密数显点胶机、不锈钢压力储罐之间通过导气管路连接，无油空压机为整个液体喷射系统提供高压空气源，精密数显点胶机精确控制不锈钢压力储罐内液体的喷射压力和喷射时间，不锈钢压力储罐、喷嘴之间通过管路和第一阀门连接，不锈钢压力储罐内的液体通过喷嘴喷射到法拉第筒中；所述温度控制系统包括导热铝套筒、电加热带、保温矿棉、热电偶、数显温控仪，不锈钢压力储罐置于导热铝套筒内且二者紧密配合以利于热传导，铝套筒外侧安装电加热带，电加热带外侧包裹一层保温矿棉，热电偶插入导热铝套筒内反馈温度，数显温控仪控制电加热带的电功率大小，对不锈钢压力储罐进行升温控制；所述静电测试系统包括法拉第筒、数字电荷仪、电子天平、计算机，法拉第筒放置于电子天平上，用于收集经喷嘴喷射出的液体，电子天平用于称量喷射出液体的质量，法拉第筒、数字电荷仪、计算机之间通过数据传输线连接，数字电荷仪将测量的静电积累量数据传输到计算机并显示。上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述液体喷射系统的进料速率为1~200ml/min，喷射压力为0~0.7MPa，喷射时间为0~99s。上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述不锈钢压力储罐（1）为带有进气孔、进料口和出料口的304不锈钢压力储罐，内径68mm、外径74mm、壁厚3mm、高度200mm,导热铝套筒其内径74mm，外径134mm，高度145mm。上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述喷嘴可根据实验需要更换不同材质及规格。上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶之间通过胶管连接，无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）、不锈钢压力储罐（1）之间通过导气管与直插气动接头连接，不锈钢压力储罐（1）、喷嘴（6）、第一阀门（5）之间通过螺纹进行密封连接。上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述法拉第筒的金属内筒和金属外筒之间的绝缘电阻在1014Ω以上。如上述的一种液体喷射静电积累量测试装置的测试方法，该方法步骤如下：（1）首先安装好实验所需材质及规格的喷嘴，关闭不锈钢压力储罐和喷嘴之间的第一阀门，然后将适量待测液体装入料液瓶中，打开不锈钢压力储罐和蠕动泵之间的第二阀门；（2）开启蠕动泵，料液瓶内的待测液体，利用蠕动泵提供的动力，沿管路泵入到不锈钢压力储罐中，蠕动泵的进料速率为1~200ml/min，进料结束后关闭第二阀门；（3）开启数显温控仪，控制电加热带的电功率大小，对不锈钢压力储罐中的液体进行升温控制，液体温度设置为室温~80℃，直至温度示值稳定在设定温度值时后方可开始实验步骤7；（4）将法拉第筒放置于电子天平上，然后调节其位置于喷嘴正下方，以保证不锈钢压力储罐中的待测液体经喷嘴喷射出后能够落入到法拉第筒内；（5）开启数字电荷仪、电子天平、计算机，对数字电荷仪选择合适的档位并调零，数字电荷仪共4个量程的档位，分别为20nC、200nC、2μC和20μC，根据待测液体喷射静电积累量的多少选择合适的量程，若不能预估待测液体喷射静电积累量的多少，应将量程开关拨至最大量程20μC，以避免过电压烧坏数字电荷仪内部静电计放大器，若读数很小或读数为零，可逐渐换用较小量程，调节零点时先将清零开关按下，同时调节调零旋钮，使得显示值为“000”后便可开始测量；（6）开启无油空压机、精密数显点胶机，完成精密数显点胶机参数设置，喷射压力参数为0~0.7MPa，喷射时间参数为0~99s；（7）启动精密数显点胶机，同时打开不锈钢压力储罐和喷嘴之间的第一阀门，待测液体在设定的喷射压力下经喷嘴喷出后落入法拉第筒中，直至达到设定的喷射时间后液体喷射自动终止；（8）液体喷射结束后，记录液体喷射静电电荷量和喷射液体的质量，并计算荷质比；（9）每种待测液体重复上述实验步骤5次，计算平均值；（10）实验结束后，清洗法拉第筒内的液体并风干。本专利技术的有益效果：本专利技术一种液体喷射静电积累量测试装置及方法能够测试工业液体在不同液体作温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴材质等工况条件下的喷射静电积累量，具有设计结构紧凑、性能稳定、操作简单等特点，对工业液体喷射过程静电起电性能及安全性能评估具有重要的实用价值。附图说明图1为一种液体喷射静电积累量测试装置结构示意图。其中，1—不锈钢压力储罐，2—导热铝套筒，3—电加热带，4—保温矿棉，5—第一阀门，6—喷嘴，7—法拉第筒，8—电子天平，9—第二阀门，10—热电偶，11—数显温控仪，12—进料蠕动泵，13—精密数显点胶机，14—数字电荷仪，15无油空压机，16—计算机，17—机箱体。具体实施方式本专利技术一种液体喷射静电积累量测试装置及方法，能够测试工业液体在不同液体温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴材质等工况条件下的喷射静电积累量。本专利技术的实验装置如图1所示，现说明如下。一种液体喷射静电积累量测试装置，包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统；所述液体喷射系统包括304不锈钢压力储罐（内径68mm，外径74mm，高度200mm，壁厚3mm）、进料蠕动泵12、料液瓶、无油空压机15、精密数显点胶机13以及喷嘴6，不锈钢压力储罐1、进料蠕动泵12、料液瓶之间通过管路和阀门连接，料液瓶用来盛放待测液体，通过进料蠕动泵12调节进料速率将待测液体泵入到不锈钢压力储罐1内，无油空压机15、精密数显点胶机13、不锈钢压力储罐1之间通过导气管路连接，无油空压机15为整个液体喷射系统提供高压空气源，精密数显点胶机13精确控制不锈钢压力储罐内液体的喷射压力和喷射时间，不锈钢压力储罐1、喷嘴6之间通过管路和阀门连接，不锈钢压力储罐内的液体通过喷嘴喷射到法拉第筒中；所述温度控制系统包括导热铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统；所述液体喷射系统包括不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶、无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）以及喷嘴（6），不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶之间通过管路和第二阀门（9）连接，料液瓶用来盛放待测液体，通过进料蠕动泵（12）调节进料速率将待测液体泵入到不锈钢压力储罐（1）内，无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）、不锈钢压力储罐（1）之间通过导气管路连接，无油空压机（15）为整个液体喷射系统提供高压空气源，精密数显点胶机（13）精确控制不锈钢压力储罐内液体的喷射压力和喷射时间，不锈钢压力储罐（1）、喷嘴（6）之间通过管路和第一阀门（5）连接，不锈钢压力储罐（1）内的液体通过喷嘴（6）喷射到法拉第筒（7）中；所述温度控制系统包括导热铝套筒（2）、电加热带（3）、保温矿棉（4）、热电偶（10）、数显温控仪（11），不锈钢压力储罐（1）置于导热铝套筒（2）内，导热铝套筒（2）外侧安装电加热带（3），电加热带（3）外侧包裹一层保温矿棉（4），热电偶（10）插入导热铝套筒（2）内反馈温度，数显温控仪（11）控制电加热带（3）的电功率大小，对不锈钢压力储罐（1）进行升温控制；所述静电测试系统包括法拉第筒（7）、数字电荷仪（14）、电子天平（8）、计算机（16），法拉第筒（7）放置于电子天平上（8），用于收集经喷嘴喷射出的液体，电子天平（8）用于称量喷射出液体的质量，法拉第筒（7）、数字电荷仪（14）、计算机（16）之间通过数据传输线连接，数字电荷仪（14）将测量的静电积累量数据传输到计算机并显示。...

【技术特征摘要】
1.一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统；所述液体喷射系统包括不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶、无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）以及喷嘴（6），不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶之间通过管路和第二阀门（9）连接，料液瓶用来盛放待测液体，通过进料蠕动泵（12）调节进料速率将待测液体泵入到不锈钢压力储罐（1）内，无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）、不锈钢压力储罐（1）之间通过导气管路连接，无油空压机（15）为整个液体喷射系统提供高压空气源，精密数显点胶机（13）精确控制不锈钢压力储罐内液体的喷射压力和喷射时间，不锈钢压力储罐（1）、喷嘴（6）之间通过管路和第一阀门（5）连接，不锈钢压力储罐（1）内的液体通过喷嘴（6）喷射到法拉第筒（7）中；所述温度控制系统包括导热铝套筒（2）、电加热带（3）、保温矿棉（4）、热电偶（10）、数显温控仪（11），不锈钢压力储罐（1）置于导热铝套筒（2）内，导热铝套筒（2）外侧安装电加热带（3），电加热带（3）外侧包裹一层保温矿棉（4），热电偶（10）插入导热铝套筒（2）内反馈温度，数显温控仪（11）控制电加热带（3）的电功率大小，对不锈钢压力储罐（1）进行升温控制；所述静电测试系统包括法拉第筒（7）、数字电荷仪（14）、电子天平（8）、计算机（16），法拉第筒（7）放置于电子天平上（8），用于收集经喷嘴喷射出的液体，电子天平（8）用于称量喷射出液体的质量，法拉第筒（7）、数字电荷仪（14）、计算机（16）之间通过数据传输线连接，数字电荷仪（14）将测量的静电积累量数据传输到计算机并显示。2.根据权利要求1所述的一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：所述液体喷射系统的进料速率为1~200ml/min，喷射压力为0~0.7MPa，喷射时间为0~99s。3.根据权利要求1或2所述的一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：所述不锈钢压力储罐（1）为带有进气孔、进料口和出料口的304不锈钢压力储罐，内径68mm、外径74mm、壁厚3mm、高度200mm,导热铝套筒其内径74mm，外径134mm，高度145mm。4.根据权利要求1或2所述的一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：所述喷嘴可根据实验需要更换不同材质及规格。5.根据权利要求1或2所述的一种液体喷射静电积累量测试装置，其特征在于：所述不锈钢压力储罐（...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小东，王恒，周鹏，王彩玲，王晶禹，王新全，燕翔，刘磊，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14