一种机械摩擦点火源测试系统及方法技术方案

本发明专利技术创造提供了一种机械摩擦点火源测试系统及方法，包括测试箱、火花发生模块、配气执行模块、检测模块和总控模块，火花发生模块设置在测试箱内；火花发生模块包括摩擦盘、摩擦杆和驱动单元，摩擦杆贴合摩擦盘设置，驱动单元用于带动摩擦盘相对于摩擦杆转动，摩擦杆可更换；配气执行模块包括电磁阀，用于向测试箱内投加待测气体。本发明专利技术创造有益效果：通过改变摩擦盘转速以及摩擦杆的按压力，使其以某一机械摩擦能量运行时，基于摩擦杆温度随时间变化曲线、爆炸瞬间温度变化曲线、摩擦盘转速、摩擦杆按压力、可燃性气体浓度等与爆炸相关参数，对于火灾科学研究、燃爆风险预测以及事故调查分析起到重要技术支撑作用。调查分析起到重要技术支撑作用。调查分析起到重要技术支撑作用。

【技术实现步骤摘要】
一种机械摩擦点火源测试系统及方法


[0001]本专利技术创造属于工业粉尘爆炸防护
，尤其是涉及一种机械摩擦点火源测试系统及方法。

技术介绍

[0002]机械摩擦点火源是指由机械摩擦作用形成的点火源。一般来说，在摩擦过程中机械能转换成热能，当两个表面粗糙的坚硬物体相互摩擦时，往往会产生火花或者火星，这种火花实质上是摩擦物体产生的高温发光的固体微粒。摩擦发出的火花通常能点燃沉积的可燃粉尘、易燃气体、粉尘与空气爆炸性混合物等，导致安全事故发生。
[0003]在生产生活中，尤其是工业活动中，机械摩擦造成的燃爆及火灾事故时有发生，而目前尚缺乏一种有效对其进行预测、分析及评估的装置。所以丞待研制一种可以模拟不同能量情形下机械摩擦点火源产生并且可以发生燃爆的系统，以满足对于火灾科学研究、燃爆风险预测以及事故调查分析的要求。
专利技术创造内容
[0004]有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种机械摩擦点火源测试系统及方法，测试摩擦区域的温度，用以评估机械摩擦点火源的危险性。
[0005]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0006]一种机械摩擦点火源测试系统，包括测试箱、火花发生模块、配气执行模块、检测模块和总控模块，火花发生模块设置在测试箱内；
[0007]火花发生模块包括摩擦盘、摩擦杆和驱动单元，摩擦杆贴合摩擦盘设置，驱动单元用于带动摩擦盘相对于摩擦杆转动，摩擦杆可更换；
[0008]配气执行模块包括电磁阀，用于向测试箱内投加待测气体；
[0009]检测模块包括温度检测单元和气体浓度检测单元，分别用于采集火花发生机构附近的温度以及测试箱内的气体浓度；
[0010]总控模块与检测模块连接，用于采集温度和气体浓度数据。
[0011]进一步的，还设有按压力调节模块，包括动力端和作用端，动力端设置在测试箱外部，作用端深入测试箱内与摩擦杆连接，所述按压力调节模块用于调节摩擦杆与摩擦盘的贴合程度；
[0012]还包括按压力传感器，用于检测按压力调节模块施加的按压力，压力传感器与总控模块连接。
[0013]进一步的，按压力调节模块包括按压力调节手柄和手柄安装座，按压力调节手柄固定在手柄安装座上，按压力调节手柄和手柄安装座设有对应的外螺纹和内螺纹结构；
[0014]按压力调节手柄的作用端深入至测试箱内，通过按压力传感器与摩擦杆连接，用于带动摩擦杆移动以调节摩擦杆与摩擦盘之间的贴合程度。
[0015]进一步的，还设有搅拌单元，包括搅拌电机和扇叶，扇叶设置在测试箱内，搅拌电
机通过电机底座和法兰A安装在测试箱外壁上。
[0016]进一步的，驱动单元包括与总控模块连接的伺服电机，伺服电机的输出轴与摩擦盘连接，伺服电机通过电机连接架和法兰B安装在测试箱外壁上。
[0017]进一步的，温度检测单元包括第一温度检测单元和第二温度检测单元；
[0018]所述第一温度检测单元包括沿径向分布在摩擦杆端面的温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C；
[0019]所述第二温度检测单元包括设置在距离摩擦杆轴心端面不同距离的温度传感器D、温度传感器E。
[0020]进一步的，所述电磁阀包括电磁阀A和电磁阀B，电磁阀A用于出气流量控制，电磁阀B用于进气流量控制，电磁阀与总控模块连接。
[0021]进一步的，还包括防爆单元，包括泄爆膜，泄爆膜安装在测试箱面板上。
[0022]进一步的，总控模块包括线缆插接件、主控电路、供电源以及继电器，线缆插接件包括第一线缆插接件、第二线缆插接件和第三线缆插接件；
[0023]第一线缆插接件为温度数据线缆，用于将温度传感器采集数据传输至主控电路板；
[0024]第二线缆插接件为压力数据和氧浓度数据线缆，用于将氧浓度按压力采集数据传输至主控电路板；
[0025]第三线缆插接件为电磁阀搅拌电机控制线缆，电磁阀及搅拌电机由主控电路板通过线缆驱动。
[0026]进一步的，火花发生模块还包括电点火针，所述电点火针靠近摩擦盘设置。
[0027]进一步的，一种机械摩擦点火源测试方法，包括：将选定金属材质的摩擦杆固定在压力调节模块最下端，按照事先计算好的按压力，转动按压力调节手柄，将摩擦杆压在摩擦盘上，分别在两个视窗上放置好防爆玻璃和泄爆膜，再通过压板和螺钉将其固定密封，通过参数设置及数据显示记录模块设置可燃性气体浓度通过控制电磁阀导通时间，直至混合气体配至所需浓度，设置摩擦盘转速，使摩擦盘按照设置的参数转动，与摩擦杆摩擦产生火花，从而点燃测试箱内的混合气体，通过温度传感器测得的温度变化参数可以进行火灾科学研究、燃爆风险预测以及事故调查分析。
[0028]相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种机械摩擦点火源测试系统具有以下优势：
[0029]本专利技术创造所述的一种机械摩擦点火源测试系统及方法通过改变摩擦盘转速以及摩擦杆的按压力，使其以某一机械摩擦能量运行时，基于摩擦杆温度随时间变化曲线、爆炸瞬间温度变化曲线、摩擦盘转速、摩擦杆按压力、可燃性气体浓度等与爆炸相关参数，对于火灾科学研究、燃爆风险预测以及事故调查分析起到重要技术支撑作用。
附图说明
[0030]构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：
[0031]图1为本专利技术创造实施例所述的一种机械摩擦点火源测试系统整体结构示意图；
[0032]图2为本专利技术创造实施例所述的电控箱结构示意图；
[0033]图3为本专利技术创造实施例所述的一种机械摩擦点火源测试系统整体结构爆炸图示意图；
[0034]图4为本专利技术创造实施例所述的一种机械摩擦点火源测试系统整体内部结构爆炸图示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]1-第一线缆插接件；2-第二线缆插接件；3-第三线缆插接件；4-主控电路；5-散热装置；6-电路电源模块；7-继电器；8-压板A；9-O形圈A；10-视镜玻璃A；11-O形圈B；12-前面板；13-上面板；14-摩擦杆座；15-按压力调节手柄；16-侧面板；17-O形圈C；18-泄爆膜；19-橡胶垫；20-压板B；21-电磁阀A；22-摩擦盘；23-按压力传感器；24-电点火针；25-电磁阀B；26-法兰A；27-电机座板；28-搅拌电机；29-温度传感器A；30-温度传感器B；31-氧浓度传感器；32-温度传感器C；33-温度传感器D；34-温度传感器E；35-伺服电机；36-电机连接架；37-轴承座；38-法兰B；39-深沟球轴承；40-输出轴；41-摩擦杆。
具体实施方式
[0037]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。
[0039]如图1至图4所示，一种机械摩擦点火源测试系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械摩擦点火源测试系统，其特征在于：包括测试箱、火花发生模块、配气执行模块、检测模块和总控模块，火花发生模块设置在测试箱内；火花发生模块包括摩擦盘(22)、摩擦杆(41)和驱动单元，摩擦杆(41)贴合摩擦盘(22)设置，驱动单元用于带动摩擦盘(22)相对于摩擦杆(41)转动，摩擦杆(41)可更换；配气执行模块包括电磁阀，用于向测试箱内投加待测气体；检测模块包括温度检测单元和气体浓度检测单元，分别用于采集火花发生机构附近的温度以及测试箱内的气体浓度；总控模块与检测模块连接，用于采集温度和气体浓度数据。2.根据权利要求1所述的一种机械摩擦点火源测试系统，其特征在于：还设有按压力调节模块，包括动力端和作用端，动力端设置在测试箱外部，作用端深入测试箱内与摩擦杆(41)连接，所述按压力调节模块用于调节摩擦杆(41)与摩擦盘(22)的贴合程度；还包括按压力传感器(23)，用于检测按压力调节模块施加的按压力，压力传感器与总控模块连接。3.根据权利要求2所述的一种机械摩擦点火源测试系统，其特征在于：按压力调节模块包括按压力调节手柄(15)和手柄安装座，按压力调节手柄(15)固定在手柄安装座上，按压力调节手柄(15)和手柄安装座设有对应的外螺纹和内螺纹结构；按压力调节手柄(15)的作用端深入至测试箱内，通过按压力传感器(23)与摩擦杆(41)连接，用于带动摩擦杆(41)移动以调节摩擦杆(41)与摩擦盘(22)之间的贴合程度。4.根据权利要求1所述的一种机械摩擦点火源测试系统，其特征在于：还设有搅拌单元，包括搅拌电机(28)和扇叶，扇叶设置在测试箱内，搅拌电机(28)通过电机底座和法兰A(26)安装在测试箱外壁上。5.根据权利要求1所述的一种机械摩擦点火源测试系统，其特征在于：驱动单元包括与总控模块连接的伺服电机(35)，伺服电机(35)的输出轴(40)与摩擦盘(22)连接，伺服电机(35)通过电机连接架(36)和法兰B(38)安装在测试箱外壁上。6.根据权利要求1所述的一种机械摩擦点火源测试系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玥，任常兴，吕东，李晋，张琰，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：发明
国别省市：