一种基于平行光快速测量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于平行光快速测量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置和方法，测量装置包括可直接打出平行光的氙光灯，依次设置于氙光灯后方的燃烧器、凸透镜A、小孔光阑、衰减组和滤光片，设置于滤光片后方的CCD相机，以及与CCD相机相连接的计算机。所述滤光片波长在氙光灯可见光波长范围内。本发明专利技术利用氙光灯发射亮度均匀的平行光，平行光经过试验火焰后，通过测量经过试验火焰前后平行光光强的变化，得到二维的碳烟颗粒消光系数，进而得到二维的层流火焰碳烟浓度分布。具有测量方便快捷，设备要求低，速度快，火焰可更换，重复性好等优点，既可用于开展碳烟的机理性研究，也可用于碳烟浓度的在线测量。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及一种测量碳烟浓度的方法和装置，具体涉及ー种基于平行光快速测量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置和方法，属于光学测试

技术介绍
碳烟作为燃烧过程中的ー种重要污染物，它不仅污染环境，而且对人类健康和生产设备，都有着极其不利的影响；而另一方面，碳烟在エ业生产中又发挥着重要作用。碳烟能加強火焰的辐射传热，提高燃烧装置的换热效率；碳烟加入到橡胶中能增强其耐磨性；碳烟还广泛应用于印染、化工和加工制造等行业。因此研究碳烟生成机理，寻找影响碳烟生成的关键因素，对于将来有效的控制和应用碳烟具有重要意义。要充分理解碳烟的生成机 理，前提是必须能够准确获取火焰中的碳烟浓度分布。碳烟诊断技术按照測量原理可分为接触式測量和间接式测量两大类。由于接触式測量得到的往往是局部信号，且因为測量设备与试验对象的接触，一般都会对试验对象产生干扰或破坏，在很多应用场合得到了限制。光学測量作为ー种间接式測量手段，不影响试验对象，且响应快，空间分辨率高，已日益成为研究燃烧领域的重要手段。消光法是ー种很有潜力的光学测试技木，其原理易于理解，成本相对经济，国内近十年来已经开始采用消光法对火焰中的碳烟特性进行研究。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于平行光快速測量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置，其特征在于，包括氙光灯、依次设置在氙光灯光路方向上的燃烧器、凸透镜A、小孔光阑、凸透镜B、衰减片、滤光片和CCD相机，其中燃烧器、凸透镜A、小孔光阑、凸透镜B、衰减片和滤光片均固定在测试平台上，C⑶相机放置在可调整支架上；保证除燃烧器以外所有装置的中心线均处于同一直线上；小孔光阑位于凸透镜A和凸透镜B中间的焦距位置；燃烧器位于光路的下方；CCD相机连入计算机； 所述氣光灯装有准直镜头，能够打出平行光，且在氣光灯可见光波长范围内包括滤光片的波长入； 所述小孔光阑为中心孔径可调的圆形光阑； 所述燃烧器发出的火焰为层流扩散火焰。2.根据权利要求I所述的ー种基于平行光快速測量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置，其特征在于，所述小孔光阑中心孔径略大于氙光灯发出的平行光经凸透镜A聚焦后形成的光束的直径，以保证光束不会在小孔光阑的中心孔的边缘产生干渉。3.根据权利要求I所述的ー种基于平行光快速測量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置，其特征在于，所述燃烧器下方设置有空气入ロ，所述空气入ロ位于燃烧器喷嘴的外围，与燃烧器喷嘴同轴布置；空气入口一端与高压气瓶相连，另一端通向燃烧器所发出的火焰的四周。4.根据权利要求I所述的ー种基于平行光快速測量层流扩散火焰中碳烟浓度的装置，其特征在于，所述衰减片为单片或衰减片组。5.一种基于平行光快速測量层流扩散火焰中碳烟浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一、关闭测量现场的所有光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：何旭，戴钰杰，李向荣，刘福水，李红梅，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：