一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法。本发明专利技术装置包括：燃烧检测单元和多传感器数据融合单元。其中燃烧检测单元包括红外热释电传感器、光敏传感器和压阻传感器，用于检测试验数据；多传感器数据融合单元由自适应加权算法单元、阈值决策单元、可信赖度确定单元和结果判断单元组成；其中自适应加权算法单元对所述传感器检测数据进行处理，以避免因分布位置不同而导致的测量结果偏差；阈值决策单元通过最大值和由大量试验总结出的燃烧下限进行比较，得到初步决策结果；可信赖度确定单元用于确定初步决策结果的可信赖度。本发明专利技术实现了燃烧状态的自动检测，弥补了传统敞口燃烧判别方法的不足，提高了检测结果的准确性和安全性。的准确性和安全性。的准确性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种基于数据处理和决策融合的敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法，主要用于气液自燃点测试仪、粉尘最低着火温度测试仪等需在敞口环境中判断物质燃烧状态的仪器，本专利技术可提高物质燃烧状态检测的准确性和自动化程度，具有更高的安全性。

技术介绍

[0002]物质燃烧状态辨识是获取理化参数的关键技术，广泛应用于粉尘、液体、气体的物理危险性参数检测。如果燃烧状态判断不准确，会带来非常严重的后果：若所检测的物质燃烧温度值偏大，则危险定级偏低，可能带来不可估量的严重隐患；若所检测的物质燃烧温度值偏小，则危险定级偏高，给相关生产、运输、储存的防火防爆设计增加额外成本。因此准确检测物质燃烧状态非常重要。
[0003]在可燃液体闪点、可燃气体燃烧浓度极限及燃烧指数等参数的检测中通过密闭容器中燃烧产生的压力突变进行燃烧状态辨识。然而，在最低着火温度、最低自燃温度等测试中，测试环境与大气连通，由于物质性状迥异、燃烧状态差异大，在敞口条件下压力变化微小，若采用传统的压力突变进行燃烧状态检测容易导致漏检。
[0004]目前，大多数敞口加热炉燃烧状态自动判别方法是通过单一传感器进行试验判别，中国专利申请CN110763761A公开了一种燃烧当量及反应等级测试系统的方法，该方法利用了声级器等传感器，通过声功率的大小作为燃烧当量评估的手段和方法。该方法能对非封闭环境的燃烧进行判别，但对一些细微燃烧会产生漏判，而且该方法受外界环境影响较大。
[0005]根据标准GB/T 16429
‑
1996《粉尘云最低着火温度测定方法》和GB/T 21860
‑
2008《液体化学品自燃温度的试验方法》，化学品自燃温度试验中，需在敞口环境中测得物质的自燃温度。所述标准规定在敞口处放置反光镜，试验人员在试验过程中通过反光镜观察试验进度并判断试验结果，但是试验物质燃烧效果不一或燃烧会产生有毒有害气体，通过反光镜人工观察试验结果，会在细微燃烧时造成漏判，剧烈燃烧和燃烧产生有毒有害气体时危害试验人员身体健康。
[0006]综上所述，在敞口体系物质燃烧状态自动检测试验中，单一传感器判别错误率高或人工判别危险性强的问题一直存在。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本专利技术目的是提出一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置及方法，旨在解决敞口环境中燃烧状态单一传感器判别错误率高或人工判别危险性强的问题，以提高测试仪器的准确性和安全性。
[0008]本专利技术的一方面提供了一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置，包括燃烧检测单元和多传感器数据融合单元。
[0009]所述燃烧检测单元固定于保护罩内，配置有红外热释电传感器、光敏传感器和压阻传感器，用于实时检测敞口加热炉内燃烧带来的温度、光强和压力变化；
[0010]所述多传感器数据融合单元包括自适应加权算法单元、阈值决策单元、可信赖度确定单元和结果判断单元；
[0011]所述自适应加权算法单元，通过对同类型传感器采集的数据进行加权处理，避免因传感器分布位置不同而导致的测量结果偏差；
[0012]所述阈值决策单元，通过将数据最大值和由大量试验总结出的燃烧下限进行比较，得到初步决策结果；
[0013]所述可信赖度确定单元采用D
‑
S证据理论，用于确定初步决策结果的可信赖度；
[0014]所述结果判断单元，根据可信赖度和压力数据初步决策结果对结果进行判别。
[0015]进一步说，所述燃烧检测单元由保护罩内四个支撑柱固定，燃烧检测单元和保护罩端面保持一定距离，使传感器检测区域能够覆盖燃烧试验区域；且燃烧检测单元与支撑柱连接处安装有隔热垫，以隔绝高温。
[0016]进一步说，所述保护罩表面开有与红外热释电传感器、光敏传感器对应的透光孔，压阻传感器通过保护罩表面连通导压空心管，所述导压空心管延伸至敞口加热炉上方。
[0017]本专利技术的另一方面提供了一种敞口加热炉燃烧状态自动检测方法，包括以下步骤：
[0018]S1：获取敞口加热炉的温度和光强数据，将获取到的温度、光强数据使用自适应权重算法处理。
[0019]S2：将温度、光强和压力数据进行阈值决策，并将温度、光强数据带入概率分布函数计算。
[0020]S3：将概率分配函数值经由D
‑
S证据理论进行合并。
[0021]S4：根据D
‑
S证据理论合并可信赖度和压力数据初步决策结果对结果进行判别。
[0022]进一步说，所述步骤S2包括以下步骤：
[0023]S2
‑
1、将最大值和由大量试验总结出的燃烧下限进行比较，得出初步决策结果。
[0024]S2
‑
2、将温度、光强数据带入概率分布函数计算，通过归一化计算出两种不同传感器类型的四个不同概率分配函数值：
[0025][0026][0027]其中，T
X
,V
X
为各类传感器测量值，T0,V0为理论燃烧下限，T1,V1为传感器的测量范围；
[0028]获得m1(T)、m2(T)、m1(V)和m2(V)，即为温度和光强的概率分配函数值；
[0029]进一步说，所述步骤S3按下式进行计算：
[0030][0031]其中，m
12
(A)为温度或光强数据的合并可信赖度，K为归一化因子。
[0032]进一步说，所述步骤S4具体是：
[0033]如果压阻传感器的初步决策结果为着火，则本次试验结果为着火；
[0034]如若压阻传感器初步决策结果为未着火，则比较温度和光强数据的合并可信赖度，选择最为信赖的初步决策结果作为本次试验的最终结果。
[0035]本专利技术的有益效果：本专利技术实现了燃烧状态的自动检测，弥补了传统敞口燃烧判别方法的不足，提高了检测结果的准确性和安全性。
附图说明
[0036]图1为敞口加热炉燃烧状态自动检测方法流程图。
[0037]图2为正视剖面图。
[0038]图3为A1局部视图。
[0039]图4为A2
‑
A2局部剖面图。
[0040]图5为同类型传感器在不同分布位置输出的数据图；
[0041]图6为试验数据通过自适应权重算法处理后的效果如图；
[0042]图中：1、玻璃容器；2、空心管；3、透光孔；4、保护罩；5、隔热垫；6、支撑柱；7、燃烧检测单元；8、压阻传感器；9、红外热释电传感器；10、光敏传感器。
具体实施方式
[0043]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘制或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置，其特征在于：包括燃烧检测单元和多传感器数据融合单元；所述燃烧检测单元固定于保护罩内，配置有红外热释电传感器、光敏传感器和压阻传感器，用于实时检测敞口加热炉内燃烧带来的温度、光强和压力变化；所述多传感器数据融合单元包括自适应加权算法单元、阈值决策单元、可信赖度确定单元和结果判断单元；所述自适应加权算法单元，通过对同类型传感器采集的数据进行加权处理，避免因传感器分布位置不同而导致的测量结果偏差；所述阈值决策单元，通过将数据最大值和由大量试验总结出的燃烧下限进行比较，得到初步决策结果；所述可信赖度确定单元采用D
‑
S证据理论，用于确定初步决策结果的可信赖度；所述结果判断单元，根据可信赖度和压力数据初步决策结果对结果进行判别。2.根据权利要求1所述一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置，其特征在于：所述燃烧检测单元由保护罩内四个支撑柱固定，燃烧检测单元和保护罩端面保持一定距离，使传感器检测区域能够覆盖燃烧试验区域；且燃烧检测单元与支撑柱连接处安装有隔热垫，以隔绝高温。3.根据权利要求1所述一种敞口加热炉燃烧状态自动检测装置，其特征在于：所述保护罩表面开有与红外热释电传感器、光敏传感器对应的透光孔，压阻传感器通过保护罩表面连通导压空心管，所述导压空心管延伸至敞口加热炉上方。4.一种敞口加热炉燃烧状态自动检测方法，其特征在于包括以下步骤：S1：获取敞口加热炉的温度和光强数据，将获取到的温度、光强数据使用自适应权重算法处理；S2：将温度、光强和压力数据进行阈值决策，并将温...

【专利技术属性】
技术研发人员：华勇杰，张林锋，张红明，
申请(专利权)人：杭州仰仪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：