【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测定爆炸性，具体涉及一种钛粉爆炸危险性检测方法。
技术介绍
1、金属加工制造业，在航空航天、医疗卫生、日常生活中具有不可或缺的重要性。然而在锯切、铣削、刨削、涂饰、磨削等生产工序中都会产生金属粉尘，当金属粉末达到一定条件就产生爆炸，金属粉尘的爆炸威力都很大因此针对大型金属加工车间进行危险性预测对保障安全生产尤为重要。
2、目前现有技术中对于钛粉爆炸的危险性检测主要有：
3、爆炸综合指数法：该方法用浓度为500g/m3的美国匹斯煤粉所测出的爆炸参数与待测粉尘作比较。爆炸综合指数由着火敏感度和爆炸烈度计算得出。
4、苏联评价法：苏联以爆炸下限浓度与粉尘层最小引燃温度为依据，将粉尘的爆炸危险性分为 4个等级，危险性从1级到4级依次减弱，如下表1所示。
5、表1 苏联法评价依据
6、
7、爆炸综合指数法其缺点在于奥斯堡煤粉不易取得，且计算过程繁琐。苏联评价法主要考虑某种粉尘爆炸发生的可能性，没有将发生爆炸后产生的破坏性考虑在内且测量精度不够高。由此可见，上述现有技术有待于进一步改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钛粉爆炸危险性检测方法，利用粉尘与环境的特征来直接预测爆炸后的严重程度，通过将粉尘粒度、湿度、点火药头的能量、氧含量、粉尘爆炸容器、温度、湍流度等参数直接代入公式得出危险性指标h来分析判断钛粉爆炸危险性和灾害程度，操作更加简洁，评价更精准。
2、为了实现上述目的，本专
3、一种钛粉爆炸危险性检测方法，包括以下步骤：步骤一、通过检测系统做不同特征、不同环境下钛粉的爆炸试验，得到试验爆炸数据；步骤二、通过采用levenberg-marquardt算法的多层反向传播神经网络对试验爆炸数据进行训练并泛化，确保精准度在98%以上后，对预测结果进行记录并作为预测爆炸数据；步骤三、将训练过程进行可视化，得到神经网络的所有权重，并提取出权重公式；步骤四、借助拟合工具将权重公式还原为钛粉危险性指数与钛粉特征、环境参数的关系，如式（1）所示：
4、 （1）。
5、式（1）中：h为钛粉危险性指数，e为点火药头能量，u为湍流度，v为反应釜的体积，m为钛粉粉尘质量，为反应釜中氧含量，t为反应釜内温度，t为点火延迟时间，为空气相对湿度，为钛粉粉尘中位粒径。
6、步骤五、通过公式（1）计算钛粉危险性指数，并确定钛粉爆炸强度等级。
7、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，步骤一中，所述的检测系统为20升球型爆炸测试系统，包括反应釜、控制箱、数据采集系统、点火器以及若干个控制阀门，所述的反应釜内设置有含氧量检测传感器、湿度检测传感器以及温度传感器，反应釜内的压力通过所述的数据采集系统采集并保存在计算机中。
8、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，步骤一中，不同特征、不同环境下钛粉的爆炸试验是指通过控制变量法控制不同的参数组合来进行试验，各个参数包括粉尘粒度、空气的相对湿度、点火药头能量、反应釜中氧含量、反应釜的体积、反应釜内温度、湍流度，通过爆炸试验得到最大爆炸压力和爆炸指数。
9、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，步骤五中，钛粉爆炸强度等级为：当h=0时，表明钛粉无爆炸危险；当0≤h<5×103时，表明钛粉爆炸强度等级弱；当 5×103≤h<5×104时，表明钛粉爆炸强度等级中等；当5×104 ≤h时，表明钛粉爆炸强度等级强。
10、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，所述的反应釜为不锈钢双层结构，在反应釜的夹层内通过充水来保持反应釜内温度的恒定。
11、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，在所述的反应釜上设置有观察窗，通过观察窗观察点火和爆炸的火光。
12、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，所述的点火器通过化学点火或脉冲点火的方式进行点火，点火前所有的控制阀门保持关闭状态。
13、上述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，所述的钛粉通过分散式喷嘴喷入反应釜中，在向反应釜中放入钛粉后，先读取反应釜内的温度、湿度情况，然后封闭反应釜，根据湍流度指标将反应釜内抽至负压状态，然后向反应釜内输送定量空气，之后关闭所有控制阀门。
14、与现有技术相比，本专利技术带来了以下有益技术效果：
15、本专利技术提出了一种钛粉爆炸危险性检测方法，其借助检测系统，通过粉尘与环境的特征（粉尘粒度、空气湿度、点火药头的能量、反应釜内氧含量、反应釜的体积、反应釜内温度、湍流度）来预测爆炸后的严重程度。经实验确定粉尘与环境的特征对最大爆炸压力与爆炸指数的影响，再通过机器学习方法对实验结果进一步预测得到更完善数据，最后将最大爆炸压力与爆炸指数进一步结合得到危险性系数，h 值越大危险性越强。通过粉尘与环境的特征，可以直接得到钛粉爆炸的危险性，进而让操作人员更好的监控或预测车间的安全状况，并进一步提高对钛粉爆炸危害的认识，加强钛粉爆炸的防治。
16、相比现有技术，本专利技术通过爆炸试验与机器学习预测相结合的方法，并将最大爆炸压力与爆炸指数进一步结合得到危险系数h，通过对h的数值进行划分，可更为精准且简便地对钛粉爆炸危险进行评价。
17、本专利技术提出的一种钛粉爆炸危险性检测方法，解决了现有技术中钛粉爆炸危险性评估步骤繁杂且不精准等技术问题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤一中，所述的检测系统为20升球型爆炸测试系统，包括反应釜、控制箱、数据采集系统、点火器以及若干个控制阀门，所述的反应釜内设置有含氧量检测传感器、湿度检测传感器以及温度传感器，反应釜内的压力通过所述的数据采集系统采集并保存在计算机中。
3.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤一中，不同特征、不同环境下钛粉的爆炸试验是指通过控制变量法控制不同的参数组合来进行试验，各个参数包括粉尘粒度、空气的相对湿度、点火药头能量、反应釜中氧含量、反应釜的体积、反应釜内温度、湍流度，通过爆炸试验得到最大爆炸压力和爆炸指数。
4.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤五中，钛粉爆炸强度等级为：当H=0时，表明钛粉无爆炸危险；当0≤H<5×103时，表明钛粉爆炸强度等级弱；当 5×103≤H<5×104时，表明钛粉爆炸强度等级中等；当5×104 ≤H时，表明钛粉爆炸强度等级强。<...
【技术特征摘要】
1.一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤一中，所述的检测系统为20升球型爆炸测试系统，包括反应釜、控制箱、数据采集系统、点火器以及若干个控制阀门，所述的反应釜内设置有含氧量检测传感器、湿度检测传感器以及温度传感器，反应釜内的压力通过所述的数据采集系统采集并保存在计算机中。
3.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤一中，不同特征、不同环境下钛粉的爆炸试验是指通过控制变量法控制不同的参数组合来进行试验，各个参数包括粉尘粒度、空气的相对湿度、点火药头能量、反应釜中氧含量、反应釜的体积、反应釜内温度、湍流度，通过爆炸试验得到最大爆炸压力和爆炸指数。
4.根据权利要求1所述的一种钛粉爆炸危险性检测方法，其特征在于：步骤五中，钛粉爆炸强度等级为：当h=0时，表明钛粉无爆炸危险；当0≤h<5×103时，表明钛粉...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥豹，朱玉健，石磊，吴阳，余小真，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。