火花探测器探头性能测试方法技术

本发明专利技术公开了一种火花探测器探头性能测试方法，包括以下步骤。步骤S1：校准火花模拟源和待测试的火花探测器探头之间的空间布局，以形成初始工作状态。步骤S2：根据待测试的火花探测器探头的种类适应性调整火花模拟源的输出参数。步骤S3：配置信号发生器，依次移动滑块直至记录到火花探测器探头与火花模拟源之间的最大距离值，以形成待测试的火花探测器探头的灵敏度参数。本发明专利技术专利申请公开的火花探测器探头性能测试方法，彻底摒弃将黑体辐射源作为火花模拟源，有效地提高火花模拟源的稳定性和精确度，不仅可用于标定硅基的火花探测器探头，还可通过适应性调整火花模拟源的LED电流即可标定其他种类的火花探测器探头。

Performance test method of spark detector probe

【技术实现步骤摘要】
火花探测器探头性能测试方法
本专利技术属于火花探测器测试
，具体涉及一种火花探测器探头性能测试方法。
技术介绍
公开号为CN206974957U，主题名称为电火花检测仪的技术专利，其技术方案公开了“包括主机、高压探头、探测极(12)、探测车(11)，所述主机内装有集成控制电器、声响报警装置，所述高压探头内装有高压发生器，高压探头通过连接电缆(8)连接主机，所述探测极(12)连接在高压探头端部，所述高压探头固定在探测车(11)上，所述探测车(11)内装有双向驱动马达”。然而，以上述技术专利为例，现有的用于电火花检测的仪器，主要用于管道内部的电火花检测工作，采用的是高压脉冲击穿气隙而产生可被检测的电火花的工作原理，显然与本专利技术专利的组成结构、工作原理存在明显区别。注意到在火花探测器测试
，以美式标准(FM)和欧式标准(CEA)为主。其中，上述美式标准(参见SparkDetectionandExtinguishingSystems，例如4.20小节)仅可用于标定硅基探测器，对于火花探测器的种类具有较为明显的限制，并且难以通过适应性调整同时适用于其他种类的火花探测器。此外，上述欧式标准(参见SparkDetectors，例如5.2小节及附录A)的火花模拟源(辐射源)采用黑体辐射源，其能量输出的稳定性差、漂移范围大，已不再满足火花探测器测试
的高精度、高灵敏度等主流发展趋势，需要予以进一步改进。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的状况，克服以上缺陷，提供一种火花探测器探头性能测试方法。本专利技术专利申请公开的火花探测器探头性能测试方法，其主要目的在于，提供创新且可靠手段以检测待测试的火花探测器探头的灵敏度、响应时间等性能参数，同时可用于测量并且绘制RDA曲线。本专利技术专利申请公开的火花探测器探头性能测试方法，其另一目的在于，彻底摒弃将黑体辐射源作为火花模拟源，有效地提高火花模拟源的稳定性和精确度。本专利技术专利申请公开的火花探测器探头性能测试方法，其另一目的在于，不仅可用于标定硅基的火花探测器探头，还可通过适应性调整火花模拟源的LED电流即可标定其他种类的火花探测器探头。本专利技术采用以下技术方案，所述火花探测器探头性能测试方法包括以下步骤：步骤S1：校准火花模拟源和待测试的火花探测器探头之间的空间布局，以形成初始工作状态；步骤S2：根据待测试的火花探测器探头的种类适应性调整火花模拟源的输出参数；步骤S3：配置信号发生器，依次移动滑块直至记录到火花探测器探头与火花模拟源之间的最大距离值，以形成待测试的火花探测器探头的灵敏度参数。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S1具体实施为以下步骤：步骤S1.1：将火花模拟源与导轨同轴设置，同时将火花模拟源固定设置于光学平台；将探头夹具固定安装于滑块，同时将滑块置入导轨；步骤S1.2：将火花探测器探头与探头接线电性连接，同时通过探头夹具夹持火花探测器探头，拧紧位于探头夹具的后侧的螺丝，通过同时调节设置于探头夹具的X轴旋转台和Y轴旋转台使得火花探测器探头的正面朝向火花模拟源；步骤S1.3：将探头线接入控制箱并且开启控制箱；步骤S1.4：开启位于火花模拟源的上方的十字激光灯，通过调节位于火花模拟源下方的升降台使得十字激光灯的水平线与火花探测器探头的上边沿重合，再通过调整火花模拟源使得十字激光灯的竖直线与火花探测器探头的视窗中心重合；步骤S1.5：关闭十字激光灯。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S2具体实施为以下步骤：步骤S2.1：开启直流稳压电源，并且将其输出电压调至5V，最大输出电流调至1A；步骤S2.2：将火花模拟源的引出线与直流稳压电源的输出端电性连接，并且将电流表串联接入电路；步骤S2.3：调节火花模拟源的旋钮，使得电流表的示数稳定在该种类的火花探测器探头对应的LED电流；步骤S2.4：关闭直流稳压电源，同时断开直流稳压电源与火花模拟源之间的连线；步骤S2.5：将火花模拟源的引出线与信号发生器的输出端电性连接，并且将电流表串联接入电路；步骤S2.6：开启信号发生器并且选择信号发生器的工作模式为连续脉冲模式，同时将信号发生器的输出波形设置为脉冲波并且配置脉冲波的具体参数。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S2.3中，硅基的火花探测器探头的LED电流由以下步骤得到：步骤S2.3.1：确定硅基的火花探测器探头的光谱响应范围为800～1100nm；步骤S2.3.2：对于温度为900℃的火花，根据普朗克辐射定律计算辐射强度，普朗克辐射强度公式：其中：h：普朗克常量；c：真空中光速；k：玻尔兹曼常量；e：自然数；π：圆周率；λ：光波长；T：绝对温度；步骤S2.3.3：对普朗克辐射强度公式进行积分，积分范围取硅材料的光谱响应范围，得到：步骤S2.3.4：以上公式计算得到的数值，单位为W/m2，假设火花为半径r的球体，其表面积S＝4πr2，立体角为4π，该球体的辐射强度为：其中：M：步骤S2.3.3中计算得到的值，单位w/m2；r：球体半径，1mm；步骤S2.3.5：计算得到半径1mm，900摄氏度的球体的辐射强度为：0.420mW/Sr；步骤S2.3.6：根据LED的数据表，查询得到0.420mW/Sr对应的LED电流大小为4.78mA。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S2.6中，脉冲波的具体参数为频率1Hz、幅度5Vpp、偏置2.5V、脉宽48ms。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述火花探测器探头性能测试方法还包括步骤S4：步骤S4：测量并且绘制RDA曲线。根据以上技术方案，作为以上技术方案的进一步优选技术方案，所述步骤S4具体实施为以下步骤：步骤S4.1：重置X轴旋转台、Y轴旋转台和滑块，使得X轴旋转台、Y轴旋转台和滑块恢复初始工作状态；步骤S4.2：第N次调节X轴旋转台和第M次调节Y轴旋转台，使得火花探测器探头在X轴的累计偏转角度为(N*P)°，并且使得火花探测器探头在Y轴的累计偏转角度为(M*Q)°；步骤S4.3：通过移动滑块从而观察并且判断控制箱是否示出火花信号，如果示出火花信号则记录火花探测器探头在X轴累计偏转角度为(N*P)°并且在Y轴累计偏转角度为(M*Q)°的火花探测器探头与火花模拟源之间的距离值，同时重复执行步骤S4.2以第N次调节X轴旋转台和第(M+1)次调节Y轴旋转台并且重置滑块；否则将火花探测器探头在X轴累计偏转角度为(N*P)°并且在Y轴累计偏转角度为(M*Q)°的火花探测器探头与火花模拟源之间的距离值记为最大距离值，同时重复执行步骤S4.2以第(N+1)次调节X轴旋转台并且重置Y轴旋转台和滑块；其中，当火花探测器探头在X轴为顺时针旋转时，火花探测器探头在X轴的累计偏转角度为(N*P)°；其中，当火花探测器探头在X轴为逆时针旋转时，火花探测器探头在X轴的累计偏转角度为(-N*P)°；其中，当火花探测器探头在Y轴为顺时针旋转时，火花探测器探头在Y轴的累计偏转角度为(M*Q)°；其中，当火花探测器探头在Y轴为逆时针旋转时，火花探测器探头在Y轴的累计偏转角度为(-M*Q)°；其中，|M*Q|°≤90本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火花探测器探头性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：校准火花模拟源和待测试的火花探测器探头之间的空间布局，以形成初始工作状态；步骤S2：根据待测试的火花探测器探头的种类适应性调整火花模拟源的输出参数；步骤S3：配置信号发生器，依次移动滑块直至记录到火花探测器探头与火花模拟源之间的最大距离值，以形成待测试的火花探测器探头的灵敏度参数。

【技术特征摘要】
1.一种火花探测器探头性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：校准火花模拟源和待测试的火花探测器探头之间的空间布局，以形成初始工作状态；步骤S2：根据待测试的火花探测器探头的种类适应性调整火花模拟源的输出参数；步骤S3：配置信号发生器，依次移动滑块直至记录到火花探测器探头与火花模拟源之间的最大距离值，以形成待测试的火花探测器探头的灵敏度参数。2.根据权利要求1所述的火花探测器探头性能测试方法，其特征在于，所述步骤S1具体实施为以下步骤：步骤S1.1：将火花模拟源与导轨同轴设置，同时将火花模拟源固定设置于光学平台；将探头夹具固定安装于滑块，同时将滑块置入导轨；步骤S1.2：将火花探测器探头与探头接线电性连接，同时通过探头夹具夹持火花探测器探头，拧紧位于探头夹具的后侧的螺丝，通过同时调节设置于探头夹具的X轴旋转台和Y轴旋转台使得火花探测器探头的正面朝向火花模拟源；步骤S1.3：将探头线接入控制箱并且开启控制箱；步骤S1.4：开启位于火花模拟源的上方的十字激光灯，通过调节位于火花模拟源下方的升降台使得十字激光灯的水平线与火花探测器探头的上边沿重合，再通过调整火花模拟源使得十字激光灯的竖直线与火花探测器探头的视窗中心重合；步骤S1.5：关闭十字激光灯。3.根据权利要求2所述的火花探测器探头性能测试方法，其特征在于，所述步骤S2具体实施为以下步骤：步骤S2.1：开启直流稳压电源，并且将其输出电压调至5V，最大输出电流调至1A；步骤S2.2：将火花模拟源的引出线与直流稳压电源的输出端电性连接，并且将电流表串联接入电路；步骤S2.3：调节火花模拟源的旋钮，使得电流表的示数稳定在该种类的火花探测器探头对应的LED电流；步骤S2.4：关闭直流稳压电源，同时断开直流稳压电源与火花模拟源之间的连线；步骤S2.5：将火花模拟源的引出线与信号发生器的输出端电性连接，并且将电流表串联接入电路；步骤S2.6：开启信号发生器并且选择信号发生器的工作模式为连续脉冲模式，同时将信号发生器的输出波形设置为脉冲波并且配置脉冲波的具体参数。4.根据权利要求3所述的火花探测器探头性能测试方法，其特征在于，所述步骤S2.3中，硅基的火花探测器探头的LED电流由以下步骤得到：步骤S2.3.1：确定硅基的火花探测器探头的光谱响应范围为800～1100nm；步骤S2.3.2：对于温度为900℃的火花，根据普朗克辐射定律计算辐射强度，普朗克辐射强度公式：其中：h：普朗克常量；c：真空中光速；k：玻尔兹曼常量；e：自然数；π：圆周率；λ：光波长；T：绝对温度；步骤S2.3.3：对普朗克辐射强度公式进行积分，积分范围取硅材料的光谱响应范围，得到：步骤S2.3.4：以上公式计算得到的数值，单位为W/m2，假设火花为半径r的球体，其表面积S＝4πr2，立体角为4π，该球体的辐射强度为：其中：M：步骤S2.3.3中计算得到的值，单位w/m2；r：球体半径，1mm；步骤S2.3.5：计算得到半径1mm，900摄氏度的球体的辐射强度为：0.420mW/Sr；步骤S2.3.6：根据LED的数据表，查询得到0.420mW/Sr对应的LED电流大小为4.78mA。...

【专利技术属性】
技术研发人员：程琰，郑凌杰，
申请(专利权)人：浙江欧康电子信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33