本发明专利技术公开了一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，通过点式灼热引火源模拟装置外部的螺纹，能够将加热头插入棉包内部任一位置，解决了因棉包密度大硬度大而导致点式加热源难以插入的问题；通过调节电压，使加热头温度可调，从而模拟棉包内部打包入不同温度与功率的点式引火源，同时可实时测量内部加热头的温度，能够揭示内部点式引火源引燃密实棉包的临界温度与能量；可将加热头插入棉包不同位置和不同深度，从而能够对比分析棉包内部不同位置不同深度的阴燃起火的差异；通过中间体侧面方孔内的热电偶，能够实时测量棉包内部加热头附近的棉花温度，从而能够判断棉包内部是否形成了可维持燃烧过程。
A kind of simulation device for ignition source of point type which can be inserted into dense cotton bag
【技术实现步骤摘要】
一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置
本专利技术涉及密实棉包内部引燃与燃烧发展特性研究领域，尤其涉及可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置。
技术介绍
近年来，随着棉花种植业的快速发展以及棉花市场需求的不断增加，棉库成为了棉花生产和市场输出的重要中转站，棉库中的棉包堆垛防火是实现各项商业活动顺利进行的重要保障。棉花打包过程中，由于机械碰撞、摩擦等原因而产生灼热火星，这些被打包进入棉包的高温火星是否能够从内部引燃棉包，继而引发大规模火灾，是棉库防火工作者一直关注的难点问题。标准棉包规格为1400毫米长、700毫米宽及530毫米高，其密度约450kg/m3，由于整个棉包密实坚硬，如何在其内部模拟点式灼热引火源，一直是棉包引燃特性研究者希望解决的难题，尚未有较好的解决方案，专利201410052240.6给出了一种棉包内部起火的检查和扑灭方法，并未涉及棉包内部高温引燃火源的模拟方法，本专利技术提出一种可插入坚硬密实棉包内部的灼热引火源模拟方法，并可实时测量点式引火源附近密实棉花受热后的温度演化特征，为密实棉包内部引燃与燃烧发展特性的研究提供解决方案。本专利技术针对棉库内棉包着火机理分析的需要，针对棉包由于密度大而难以有效插入模拟热源的困难，研发了一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源。采用具有外部螺纹的细长杆件通过旋转插入棉包的方法，可将点式灼热引火源无障碍地放置于棉包内，点式灼热引火源的温度可调节，此外，点式引火源附近还设计了多个热电偶，可实时测量引火源附近棉花的温度，从而准确判断棉包是否引燃。本专利技术推动了密实棉包内部引燃机理的研究，为棉库火灾预防和控制技术的发展提供了支撑。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，该点式灼热引火源模拟装置，不仅可插入坚硬密实的高密度棉包内部，还能测量点式引火源及其附近密实棉花的实时温度。本专利技术采用的技术方案为：一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，包括一个加热头1，该加热头1是一个圆锥体，所述加热头1内部布置第一热电偶2，用来实时测量加热头1的温度，所述加热头1通过第一导线3和第二导线4与电压调节器5连接，所述第一热电偶2通过第一热电偶延长线6连接至温度采集模块7，所述加热头1下方连接一个中间体8，所述中间体8的一侧开有第一方孔9而另一侧开有第二方孔10，所述第一方孔9内壁上布置第一陶瓷纤维层11，所述第二方孔10内壁上布置第二陶瓷纤维层12，所述第一方孔9内布置第二热电偶13，所述第二方孔10内布置第三热电偶14，所述第二热电偶13通过第二热电偶延长线15连接至温度采集模块7，所述第三热电偶14通过第三热电偶延长线16连接至温度采集模块7，所述中间体8下端为圆锥形，圆锥面上开有凹槽17，用于和圆柱形钢管18上端的凸缘19连接，所述凹槽17和凸缘19在圆柱形钢管18顺时针方向旋转时将互相卡紧，当圆柱形钢管18逆时针方向旋转时凸缘19将逐渐脱离凹槽17，从而实现加热头1进入棉包20后将中间体8与圆柱形钢管18分离，所述中间体8下端与钢丝绳21连接，可用于将分离后的加热头1和中间体8拉出棉包20，所述圆柱形钢管18外部设有均匀间隔的螺纹22，所述圆柱形钢管18下端与旋转把手23连接，通过旋转把手23旋转圆柱形钢管18，可将加热头1插入棉包20内部的任一位置，所述旋转把手23中部有一个贯穿小孔24，作为第一导线3、第二导线4、第一热电偶延长线6、第二热电偶延长线15、第三热电偶延长线16和钢丝绳21的穿入通道，所述旋转把手23下方有一紧固旋钮25，用于固定贯穿小孔24内的各条线绳。与现有技术比较，本专利技术具有如下优势；(1)通过点式灼热引火源模拟装置外部的螺纹，能够将加热头插入棉包内部任一位置，解决了因棉包密度大硬度大而导致点式加热源难以插入的问题；(2)通过调节电压，使加热头温度可调，从而模拟棉包内部打包入不同温度与功率的点式引火源，同时可实时测量内部加热头的温度，能够揭示内部点式引火源引燃密实棉包的临界温度与能量；(3)可将加热头插入棉包不同位置和不同深度，从而能够对比分析棉包内部不同位置不同深度的阴燃起火的差异；(4)通过中间体侧面方孔内的热电偶，能够实时测量棉包内部加热头附近的棉花温度，从而能够判断棉包内部是否形成了可维持燃烧过程；(5)加热头插入密实棉包后，可与圆柱形钢管分离，从而仅将加热头置于密实棉包内部，消除了圆柱形钢管对引燃实验过程的干扰。附图说明图1为本专利技术一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源旋入棉包的整体示意图；图2为本专利技术点式灼热引火源模拟装置沿中轴面的剖面图及局部放大图；图中：1为加热头，2为第一热电偶，3为第一导线，4为第二导线，5为电压调节器，6为第一热电偶延长线，7为温度采集模块，8为中间体，9为第一方孔，10为第二方孔，11为第一陶瓷纤维层，12为第二陶瓷纤维层，13为第二热电偶，14为第三热电偶，15为第二热电偶延长线，16为第三热电偶延长线，17为凹槽，18为圆柱形钢管，19为凸缘，20为棉包，21为钢丝绳，22为螺纹，23为旋转把手，24为贯穿小孔，25为紧固旋钮。具体实施方式以下结合附图说明本专利技术的具体实施方式。图1给出了本专利技术一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源旋入棉包的整体示意图，图2给出本专利技术点式灼热引火源模拟装置沿中轴面的剖面图及局部放大图。如图1所示，一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，包括一个加热头1，该加热头是一个底面直径为15毫米高为20毫米的圆锥体，所述加热头1内部布置第一热电偶2，用来实时测量加热头1的温度，热电偶为直径为0.5毫米的K型，所述加热头1通过第一导线3和第二导线4与电压调节器5连接，所述第一热电偶2通过第一热电偶延长线6连接至温度采集模块7，所述加热头1下方连接一个中间体8，所述中间体8的一侧开有第一方孔9而另一侧开有第二方孔10，第一方孔9和第二方孔10的内边长为4毫米，所述第一方孔9内壁上布置第一陶瓷纤维层11，所述第二方孔10内壁上布置第二陶瓷纤维层12，第一陶瓷纤维层11和第二陶瓷纤维层12的厚度为2毫米，所述第一方孔9内布置第二热电偶13，所述第二方孔10内布置第三热电偶14，所述第二热电偶13通过第二热电偶延长线15连接至温度采集模块7，所述第三热电偶14通过第三热电偶延长线16连接至温度采集模块7，所述中间体8下端为长度15毫米的圆锥形，圆锥面上开有凹槽17，用于和一个直径为15毫米且长度为600毫米的圆柱形钢管18上端的凸缘19连接，所述凹槽17和凸缘19在圆柱形钢管18顺时针方向旋转时将互相卡紧，当圆柱形钢管18逆时针方向旋转时凸缘19将逐渐脱离凹槽17，从而实现加热头1进入棉包20后将中间体8与圆柱形钢管18分离，这样，实验时，仅保留已经连接电源线的加热头1于棉包20内，有利于棉包20内部引燃机理的研究及引燃判据的确定，所述中间体8下端与钢丝绳21连接，可用于将分离后的加热头1和中间体8拉出棉包20，所述圆柱形钢管18外部设有均匀间隔的螺纹22，所述圆柱形钢管18下端与旋转把手23连接，通过旋转把手23旋转圆柱形钢管18，可将加热头1插入棉包20内部的任一位置，所述旋转把手23为一个直径10mm且长度200m本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，其特征在于：包括一个加热头(1)，该加热头(1)是一个圆锥体，所述加热头(1)内部布置第一热电偶(2)，用来实时测量加热头(1)的温度，所述加热头(1)通过第一导线(3)和第二导线(4)与电压调节器(5)连接，所述第一热电偶(2)通过第一热电偶延长线(6)连接至温度采集模块(7)，所述加热头(1)下方连接一个中间体(8)，所述中间体(8)的一侧开有第一方孔(9)而另一侧开有第二方孔(10)，所述第一方孔(9)内壁上布置第一陶瓷纤维层(11)，所述第二方孔(10)内壁上布置第二陶瓷纤维层(12)，所述第一方孔(9)内布置第二热电偶(13)，所述第二方孔(10)内布置第三热电偶(14)，所述第二热电偶(13)通过第二热电偶延长线(15)连接至温度采集模块(7)，所述第三热电偶(14)通过第三热电偶延长线(16)连接至温度采集模块(7)，所述中间体(8)下端为圆锥形，圆锥面上开有凹槽(17)，用于和圆柱形钢管(18)上端的凸缘(19)连接，所述凹槽(17)和凸缘(19)在圆柱形钢管(18)顺时针方向旋转时将互相卡紧，当圆柱形钢管(18)逆时针方向旋转时凸缘(19)将逐渐脱离凹槽(17)，从而实现加热头(1)进入棉包(20)后将中间体(8)与圆柱形钢管(18)分离，所述中间体(8)下端与钢丝绳(21)连接，可用于将分离后的加热头(1)和中间体(8)拉出棉包(20)，所述圆柱形钢管(18)外部设有均匀间隔的螺纹(22)，所述圆柱形钢管(18)下端与旋转把手(23)连接，通过旋转把手(23)旋转圆柱形钢管(18)，可将加热头(1)插入棉包(20)内部的任一位置，所述旋转把手(23)中部有一个贯穿小孔(24)，作为第一导线(3)、第二导线(4)、第一热电偶延长线(6)、第二热电偶延长线(15)、第三热电偶延长线(16)和钢丝绳(21)的穿入通道，所述旋转把手(23)下方有一紧固旋钮(25)，用于固定贯穿小孔(24)内的各条线绳。...
【技术特征摘要】
1.一种可插入密实棉包内部的点式灼热引火源模拟装置，其特征在于：包括一个加热头(1)，该加热头(1)是一个圆锥体，所述加热头(1)内部布置第一热电偶(2)，用来实时测量加热头(1)的温度，所述加热头(1)通过第一导线(3)和第二导线(4)与电压调节器(5)连接，所述第一热电偶(2)通过第一热电偶延长线(6)连接至温度采集模块(7)，所述加热头(1)下方连接一个中间体(8)，所述中间体(8)的一侧开有第一方孔(9)而另一侧开有第二方孔(10)，所述第一方孔(9)内壁上布置第一陶瓷纤维层(11)，所述第二方孔(10)内壁上布置第二陶瓷纤维层(12)，所述第一方孔(9)内布置第二热电偶(13)，所述第二方孔(10)内布置第三热电偶(14)，所述第二热电偶(13)通过第二热电偶延长线(15)连接至温度采集模块(7)，所述第三热电偶(14)通过第三热电偶延长线(16)连接至温度采集模块(7)，所述中间体(8)下端为圆锥形，圆锥面上开有凹槽(17)，用于和圆柱形钢管(18)上端的凸缘(19)连接，所述凹槽(17)和凸缘(19)在圆柱形钢管(18)顺时针方向旋转时将互相卡紧，当圆柱形钢管(18)逆时针方向旋转时凸缘(19)将逐渐脱离凹槽(17)，从而实现加热头(1)进入棉包(20)后将中间体(8)与圆柱形钢管(18)分离，所述中间体(8)下端与钢丝绳(21)连接，可用于将分离后的加热头(1)和中间体(8)拉出棉包(20)，所述圆柱形钢管(18)外部设有均匀间隔的螺纹(22)，所述圆柱形钢管(18)下端与旋转把手(23)连接，通过旋转把手(23)旋转圆柱形钢管(18)，可将加热头(1)插入棉包(20)内部的任一位置，所述旋转把手(23)...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢启源，张志刚，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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