本发明专利技术公开了一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，涉及二氧化碳致裂器技术领域。本发明专利技术包括红外高速实时热像仪、高速摄影仪、可视组件、点火组件、破裂组件、支撑组件可视组件包括耐高压玻璃管：点火组件包括发热剂管、发热剂管堵头和联通注液头；发热剂管的端口安装上发热剂管堵头，上发热剂管堵头通过连接头联通注液头，发热管位于耐高压玻璃管中，连接头上设置有点火线，注液头安装在耐高压玻璃管的端口内；发热剂管上具有沿其轴向设置的至少三圈散热孔。本发明专利技术通过测得二氧化碳全相变过程以及整个过程储液管内流场以及温度场变化并计算发热剂燃速，为二氧化碳致裂器更好的应用在爆破领域提供指导。在爆破领域提供指导。在爆破领域提供指导。
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置
[0001]本专利技术属于二氧化碳致裂器
，特别是涉及一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置。
技术介绍
[0002]上世纪英国的CARDOX公司提出了液态CO2相变爆破技术，称为CardoxTube System。到目前为止该技术已经广泛应用于大规模的矿石采挖，快速安全爆破，岩层致裂、储罐罐壁的清淤等领域。液态CO2相变致裂技术主要原理是通过加热储液管内的液态CO2，使其转变为超临界CO2,当相变管内压力达到破裂片破坏强度，爆破片破裂，高压超临界CO2瞬间转变为气态 CO2冲出储液管，气态CO2体积是同质量液态CO2体积的500～600倍，CO2体积瞬间膨胀将近600倍，CO2气体不断膨胀过程中产生的高压，CO2气体以极高的速度向周围扩散，从而对周围介质产生破坏。
[0003]储液管内的CO2由液态受热变为超临界态，再到破裂片破裂时由超临界态转变为气态的过程是涉及多元介质混合问题，测量困难，多元系的高压相平衡数据十分稀缺；同时对于多元流体混合物的相变过程研究，由于测量难度大，成本高，往往是依靠理论模型模拟来理解高压下的多元相平衡，再通过少量实验验证模型的可靠性。由于研究的迫切需要，需要一种可视装置，可以观测CO2全相变过程以及整个过程储液管内流场以及温度场变化，从而为理论模型提供验证；
[0004]此外，为储液管内的CO2相变提供热量的是一种发热剂，该发热剂在常压下不能够燃烧，所以运用一般的测速方法难以测试出其燃烧速度，这对CO2致裂器使用尤其是爆破使用时激发时序的控制带来很大困扰，也需要一种可视装置，通过高速摄影的方式来计算发热剂燃速，为CO2致裂器更好的应用在爆破领域提供指导。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，通过测得CO2全相变过程以及整个过程储液管内流场以及温度场变化并计算发热剂燃速，为CO2致裂器更好的应用在爆破领域提供指导。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术为一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，包括红外高速实时热像仪和高速摄影仪，可视组件，可视组件包括耐高压玻璃管：
[0008]点火组件：点火组件包括发热剂管、发热剂管堵头和联通注液头；
[0009]发热剂管的端口安装上发热剂管堵头，上发热剂管堵头通过连接头联通注液头，发热管位于耐高压玻璃管中，连接头上设置有点火线；
[0010]发热剂管上具有沿其轴向设置的至少三圈散热孔。
[0011]进一步地，上发热剂管堵头上具有导孔，发热剂管两端开口，另一端安装有下发热剂管堵头，发热剂管的表面缠绕有密封胶带。
[0012]进一步地，注液头上开设有线柱安装孔，线柱安装孔内安装接线柱，接线柱连接激发电源，注液头上具有传感器安装孔，注液头上具有安装槽，注液头上具有注液孔，注液孔内安装注液双向阀。
[0013]进一步地，连接头为堵头连接部和环形连接部构成的阶梯筒，其中堵头连接部上具有进液孔，堵头连接部的端口套设在上发热剂管堵头上，环形连接部配合在安装槽内。
[0014]进一步地，接线柱连接点火线，点火线经过进液孔、导孔穿入至发热剂管，点火线的端部设有激发药头。
[0015]进一步地，还包括上盖和上压环，上盖具有注液头座，注液头座上具有第一密封圈凹槽，第一密封圈凹槽内配合有第一密封圈，注液头安装在注液头座内，上盖中具有第一玻璃管卡口，耐高压玻璃管的端口套设有U 型密封圈31后配合在第一玻璃管卡口中，上压环通过上盖压紧注液头。
[0016]进一步地，还包括下盖，下盖具有破裂座，破裂座内安装破裂组件，破裂座具有第二密封圈凹槽，第二密封圈凹槽内配合有第二密封圈，破裂组件的端部抵于下发热剂管堵头，下盖上具有第二玻璃管卡口，耐高压玻璃管的端部套设有下U型密封圈33后配合在第二玻璃管卡口上。
[0017]进一步地，破裂组件包括下压环、破裂片、第二密封圈，下压环配合在破裂座中，破裂片的一表面抵于下压环，另一表面低于第二密封圈。
[0018]进一步地，下盖和上盖之间通过支撑组件连接，下盖上具有第二螺栓通孔，上盖上具有第一螺栓通孔，支撑组件包括支撑杆、下压紧螺母、上压紧螺母和间距调节螺母，支撑杆的两端分别配合在第二螺栓通孔和第一螺栓通孔上，第二螺栓通孔的两端口的支撑杆上分别配合有下压紧螺母、间距调节螺母，第一螺栓通孔的两端口的支撑杆上分别配合有上压紧螺母、间距调节螺母。
[0019]进一步地，耐高压玻璃管的两端分别套设有U型密封圈。
[0020]本专利技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术通过设置可视组件、耐高压玻璃管，采用红外高速实时热像仪、高速摄影仪实时记录所观测的热成像视频、相变流场图像，通过分析热成像视频、相变流场图像获得二氧化碳相变温度场、相变流场变化规律。
[0022]通过点火组件中设置的发热剂管，在发热剂管上布置散热孔，结合高速摄影仪所拍摄的图像计算分析，可以得到发热剂燃速，为二氧化碳致裂器更好的应用在爆破领域提供指导。
[0023]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术总体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术结构展开示意图；
[0027]图3为本专利技术可视组件结构示意图；
[0028]图4为本专利技术点火组件结构展开示意图；
[0029]图5为本专利技术上盖结构剖视图；
[0030]图6为本专利技术下盖结构剖视图；
[0031]图7为本专利技术注液头局部剖面示意图；
[0032]图8为本专利技术连接头局部剖面示意图；
[0033]图9为本专利技术点火组件局部剖面示意图
[0034]图10为本专利技术破裂组件结构示意图；
[0035]图11为本专利技术观测试验示意图；
[0036]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0037]10、上盖；20、点火组件；30、可视组件；40、下盖；50、破裂组件；60、支撑组件；101、第一螺纹孔；102、注液头座；103、第一密封圈凹槽；104、第一玻璃管卡口；105、第一螺栓通孔；21、上压环；22、注液头；221、注液孔；2221、第一线柱安装孔；2222、第二线柱安装孔；224、传感器安装孔；225、安装槽；23、第一密封圈；24、连接头；241、环形连接部； 242、堵头连接部；243、进液孔；25、上发热剂管堵头；251、上端头；252、导孔；26、发热剂管；261、散热孔组；262、散热孔；27、下发热剂管堵头；31、U型密封圈；32、耐高压玻璃管；33、下U型密本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，包括红外高速实时热像仪(300)和高速摄影仪(400)，其特征在于，还包括：可视组件(30)，可视组件(30)包括耐高压玻璃管(32)：点火组件(20)：点火组件(20)包括发热剂管(26)、上发热剂管堵头(25)和联通注液头(22)；发热剂管(26)的端口安装上发热剂管堵头(25)，上发热剂管堵头(25)通过连接头(24)联通注液头(22)，发热管(26)位于耐高压玻璃管(32)中，连接头(24)上设置有点火线；发热剂管(26)上具有沿其轴向设置的至少三圈散热孔(262)。2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，其特征在于，上发热剂管堵头(25)上具有导孔(252)，发热剂管(26)两端开口，另一端安装有下发热剂管堵头(27)，发热剂管(26)的表面缠绕有密封胶带(205)。3.根据权利要求2所述的一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，其特征在于，注液头(22)上开设有线柱安装孔，线柱安装孔内安装接线柱，接线柱连接激发电源(500)，注液头(22)上具有传感器安装孔(224)，注液头(22)上具有安装槽(225)，注液头(22)上具有注液孔(221)，注液孔(221)内安装注液双向阀(206)。4.根据权利要求3所述的一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，其特征在于，连接头(24)为堵头连接部(242)和环形连接部(241)构成的阶梯筒，其中堵头连接部(242)上具有进液孔(243)，堵头连接部(242)的端口套设在上发热剂管堵头(25)上，环形连接部(241)配合在安装槽(225)内。5.根据权利要求3所述的一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，接线柱连接点火线，点火线经过进液孔(243)、导孔(252)穿入至发热剂管(26)，点火线的端部设有激发药头(203)。6.根据权利要求1
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4任意一所述的一种二氧化碳致裂器相变原理观察装置，其特征在于，还包括上盖(10)和上压环(21)，上盖(10)具有注液头座(102)，注液头座(102)上...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志富，鲁寨军，姚术健，袁丹，马一先，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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