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技術(shù)文章

水平管道中瓦斯爆炸火焰?zhèn)鞑ニ俣葴y量

一、概述

在煤炭工業(yè)中,瓦斯爆炸事故經(jīng)常發(fā)生,造成了巨大的人員傷亡以及材料性能的破壞。

在研究瓦斯爆炸機理過程中,火焰前端傳播速度是最重要的因素之一。

根據(jù)中北大學(xué)水平管道實驗裝置設(shè)計了一套火焰速度測量系統(tǒng),用于研究在密閉管道內(nèi)圓環(huán)障礙物的數(shù)量和阻塞比對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊憽?/span>

結(jié)果表明,障礙物對瓦斯爆炸產(chǎn)生的火焰具有明顯的加速作用。隨障礙物數(shù)量和阻塞比的增加,火焰加速更加明顯且持續(xù)更劇烈。其中,障礙物數(shù)量對火焰加速持續(xù)的作用更大,而障礙物阻塞比的作用不明顯。


二、火焰?zhèn)鞲衅?/span>

爆炸過程的火焰,一般通過測試爆炸過程的光來實現(xiàn)。目前常見的火焰?zhèn)鞲衅魇怯霉饷綦娮枳鳛閭鞲衅?,光敏電阻的頻率響應(yīng)很低,將光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量,只檢測有無火焰,事實上除了火焰在管道內(nèi)的傳播規(guī)律,檢測點火焰的持續(xù)時間也是很重要的參數(shù),我公司為重慶煤科院制作的火焰?zhèn)鞲衅鳎霉怆姽艿母哳l特性,把光電信號作為模擬信號,通過數(shù)據(jù)采集,能測量火焰的持續(xù)時間。

成都科大勝英科技有限公司的CKG100火焰?zhèn)鞲衅?/span>

火焰?zhèn)鞲衅鲄?shù).jpg


三、數(shù)據(jù)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集

順應(yīng)測量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,我公司開發(fā)了CR6000系列動態(tài)測試分析系統(tǒng)。CR6000系列是將動態(tài)信號采集、嵌入式總線、網(wǎng)絡(luò)通訊、模擬信號處理及計算機等多種技術(shù)融為一體的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化測試設(shè)備,它集信號調(diào)理、傳感器供電、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲為一體,通過TCP/IP協(xié)議與上位機進行通訊。直接聯(lián)接應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、ICP型傳感器,CR6300可完成速度、加速度、位移、力、壓力、溫度等物理量的信號采集。

采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方式,可避免計算機軟硬件升級帶來的問題,有效的延長儀器的使用時間。


四、測試系統(tǒng)的構(gòu)成

爆炸壓力、火焰測試系統(tǒng)框圖如下:本測試系統(tǒng)由傳感器、CR6300高速動態(tài)測試儀,上位計算機及相應(yīng)的連接線組成。壓力傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、溫度傳感器信號直接接?/span>CR6300測試儀上,測試儀的控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄟ^操作上位計算機實現(xiàn)(計算機帶網(wǎng)卡)。

系統(tǒng)組成圖.jpg



五、管道爆炸試驗現(xiàn)場圖

管道爆炸試驗現(xiàn)場現(xiàn)場.jpg


六、技術(shù)指標(biāo)

1、通道數(shù): 8CH/16CH

2、采樣率:瞬態(tài)200K sps/CH,連續(xù)采集10K sps/CH,向下多檔可調(diào)。

3、存儲深度:256K樣點/CH(瞬態(tài)模式),海量(連續(xù))

4、觸發(fā)方式:內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)、手動觸發(fā)

5、量程:±5mV~±5V多檔可調(diào)。其中±5V檔單端輸入,其余檔差分/單端均可。

6、供橋電壓:4V5V,6V8V(電流50mA

7、綜合誤差:±0.2% FS

8、耦合方式:直流耦合,接地,交流耦合(隔直)

9、低通濾波器(3dB)1.5K、2K、5K10K、20K50K、100K、直通,程控可調(diào)

10、信號輸入接頭:5芯接頭

11、通訊接口:RJ45

12、電源:220V/50Hz帶濾波器(防電網(wǎng)干擾)


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