專利名稱：低壓易爆氣體的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體的測試裝置，具體地說是一種低壓易爆氣體的測試裝置。
背景技術(shù)：
全氣相碘激光(all gas-phases iodine laser，簡稱AGIL)是一種基于NCl(a)-I傳能的新型碘激光，其目的是克服現(xiàn)有化學(xué)氧碘激光(COIL)由于采用氣-液兩相反應(yīng)所帶來的大功率時體積效率和重量效率提高受限問題和這種氣液反應(yīng)在某些無重力環(huán)境下的使用問題。AG幾的技術(shù)路線如下F+DCl-＞DF+ClCl+HN3-＞HCl+N3Cl+N3-＞NCl(a)+N2NCl(a)+I-＞NCl(X)+I*I*+hv(1315nm)-＞I+2hv(1315nm)從上世紀(jì)90年代到現(xiàn)在，AGIL已經(jīng)經(jīng)歷了設(shè)想、脈沖出光、放電方案的連續(xù)流增益測試、放電方案的連續(xù)流出光、放電方案的連續(xù)流初步放大和燃燒驅(qū)動嘗試等研究階段，可以說取得了較快的發(fā)展。但是，就目前的技術(shù)路線來講，最關(guān)鍵的反應(yīng)物HN3是一種有毒的爆炸性氣體，其儲存分壓低，儲存效率低，這對整個系統(tǒng)的體積效率和重量效率的提高造成相當(dāng)嚴(yán)重的限制。HN3究竟對哪些因素敏感？HN3的儲存分壓是否可以提高？這是值得探討的問題。本發(fā)明正是在這樣的背景下，充分考慮到HN3有毒和易爆炸的特點(diǎn)來設(shè)計的。這種裝置可以廣泛用在一般實(shí)驗(yàn)室對類似HN3這種有毒低壓易爆氣體的測試上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低壓易爆氣體的測試裝置。通過該種裝置，可實(shí)現(xiàn)對易爆氣體乃至有毒易爆氣體的測試，提高對有毒低壓易爆氣體測試的安全性、簡便性、經(jīng)濟(jì)性及大眾性。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明連接有遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)及爆炸因素引入裝置，包括測試腔體、調(diào)壓腔體及連接件，測試腔體通過連接件與調(diào)壓腔體相連通，在連接件的管路上設(shè)有多個電磁閥及引入口；
其中所述測試腔體為多開口結(jié)構(gòu)，其上分別開有遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)連接端口、連接件連接端口、爆炸因素引入端口及泄爆口，其中泄爆口、爆炸因素引入端口與爆炸因素引入裝置連接處設(shè)有橡膠塞；測試腔體采用強(qiáng)度好的石英玻璃制成；所述調(diào)壓腔體由圓底燒瓶及調(diào)壓氣囊組成，調(diào)壓氣囊容置在圓底燒瓶內(nèi)，調(diào)壓氣囊充滿氣體時的體積小于圓底燒瓶的體積，圓底燒瓶及調(diào)壓氣囊分別與連接件相連通，連接處設(shè)有橡膠塞；所述連接件為連接管路結(jié)構(gòu)，與測試腔體連接后的管路分為三路，一路通過第三電磁閥、第一電磁閥開有與測試氣體儲存罐連接的引入口；另一路通過第三電磁閥與調(diào)壓腔體中的調(diào)壓氣囊相連通；第三路通過第三電磁閥、第二電磁閥、第五電磁閥與調(diào)壓腔體中的圓底燒瓶相連通；在第二電磁閥與第五電磁閥之間開有連接真空系統(tǒng)的引入口，在第五電磁閥與圓底燒瓶的連接管路開有調(diào)壓氣體引入口，其與第五電磁閥之間設(shè)有第四電磁閥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1.本發(fā)明通過采用調(diào)壓裝置和遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低壓易爆氣體的安全方便的操作調(diào)控和測試。
2.本發(fā)明提高了低壓易爆危險氣體測試的安全性、可控性和方便性，降低了測試成本，同時對操作人員的技術(shù)要求也不高，使普通的實(shí)驗(yàn)室能對一些爆炸性或有毒性的氣體實(shí)施簡便、安全和經(jīng)濟(jì)的性能測試，從而推動了實(shí)驗(yàn)室對危險性氣體測試方法的發(fā)展。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)壓過程和爆炸時的壓力溫度記錄曲線。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
如圖1所示，本發(fā)明包括測試腔體6、調(diào)壓腔體7及連接件8，測試腔體6通過連接件8與調(diào)壓腔體7相連通，在連接件8的管路上設(shè)有多個電磁閥及引入口。測試腔體6為多開口結(jié)構(gòu)，采用強(qiáng)度好的石英玻璃制成。其上分別開有與遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)連接的端口9、與連接件連接的端口10、與爆炸因素引入裝置連接的端口11及泄爆口12，其中泄爆口12、爆炸因素引入端口11與爆炸因素引入裝置連接處設(shè)有橡膠塞13。調(diào)壓腔體7由圓底燒瓶14及調(diào)壓氣囊15組成，調(diào)壓氣囊15容置在圓底燒瓶14內(nèi)，調(diào)壓氣囊15充滿氣體時的體積小于圓底燒瓶14的體積，圓底燒瓶14及調(diào)壓氣囊15分別與連接件8相連通，連接處設(shè)有橡膠塞13。調(diào)壓氣囊15充滿氣體時的體積與測試腔體6及其過渡段的總體積比例就根據(jù)壓力調(diào)變范圍的需要而定。連接件8為連接管路結(jié)構(gòu)，與測試腔體1連接后的管路分為三路，一路通過第三電磁閥3、第一電磁閥1開有與測試氣體儲存罐連接的引入口16；另一路通過第三電磁閥3與調(diào)壓腔體7中的調(diào)壓氣囊15相連通；第三路通過第三電磁閥3、第二電磁閥2、第五電磁閥5與調(diào)壓腔體7中的圓底燒瓶14相連通；在第二電磁閥2與第五電磁閥5之間開有連接真空系統(tǒng)的引入口17，在第五電磁閥5與圓底燒瓶14的連接管路開有調(diào)壓氣體引入口18，其與第五電磁閥5之間設(shè)有第四電磁閥4。
本發(fā)明中的遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)由電磁閥、溫度壓力儀表和計算機(jī)及控制軟件組成，是通過控制軟件來實(shí)施對各電磁閥的開關(guān)，并通過溫度壓力儀表(如溫度傳感器、壓力傳感器)對溫度壓力值連續(xù)記錄，以達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的。
在實(shí)驗(yàn)操作時，對全氣相化學(xué)碘激光至關(guān)重要的有毒低壓易爆氣體HN3(疊氮酸)在電火花、可見光或加熱條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行測試。將測試氣體HN3由引入口16引入，即第一電磁閥1處與測試氣體HN3儲存罐連接。由于調(diào)壓范圍小于1個大氣壓，所以調(diào)壓氣體用外部空氣充當(dāng)，即第四電磁閥處放空，調(diào)壓氣體引入口18與空氣相通。各電磁閥的控制信號和溫度壓力檢測儀表(根據(jù)測試精度選用)的指示，通過導(dǎo)線與遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)連接進(jìn)行監(jiān)控。圓底燒瓶14的體積為5L。具體操作步驟如下第一步，打開第二、三、五電磁閥2、3、5，通過在引入口17處連接真空系統(tǒng)對測試腔體6及調(diào)壓腔體7抽真空；第二步，待測試腔體6及調(diào)壓腔體7內(nèi)部被抽成真空后，關(guān)閉第二、五電磁閥2、5，之后打開第一電磁閥1，由引入口16向測試腔體1及調(diào)壓氣囊15內(nèi)注入測試氣體HN3；第三步，關(guān)閉第一電磁閥1，打開第四電磁閥4，讓空氣由引入口18處進(jìn)入圓底燒瓶14內(nèi)進(jìn)行調(diào)壓，通過遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)監(jiān)控，當(dāng)測試腔體1內(nèi)的壓力達(dá)到指定壓力后，關(guān)閉第四電磁閥4；第四步，關(guān)閉第三電磁閥3，將爆炸因素引入裝置由測試腔體1上的爆炸因素引入端口11接入，爆炸因素引入裝置的類型和數(shù)量根據(jù)實(shí)驗(yàn)的考察目的來確定，在本實(shí)施例中采用了高頻電火花真空檢漏計產(chǎn)生的電火花作為電火花源、100W的白熾燈作為可見光光源以及用普通加熱帶作為熱源，啟動引爆裝置，通過遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)觀察測試腔體6內(nèi)的壓力、溫度變化；第五步，測試結(jié)束，清理裝置，返回第一步準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。
測試結(jié)果表明，HN3在可見光照射和低于300℃的加熱情況下是穩(wěn)定的。但對電火花非常敏感，在壓力低至20torr仍有強(qiáng)烈的爆炸發(fā)生，結(jié)果如圖2所示。圖示為典型的調(diào)壓過程和爆炸的發(fā)生情況，在A點(diǎn)前，HN3分壓低，從A點(diǎn)到B點(diǎn)為調(diào)壓過程，在C點(diǎn)啟動引爆裝置，馬上在D點(diǎn)出現(xiàn)爆炸的沖擊波后，壓力回落，E點(diǎn)后為抽空以準(zhǔn)備下一次試驗(yàn)。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對易爆氣體HN3的安全、方便的操作控制和測量，同時還實(shí)施了在液態(tài)向大體積真空擴(kuò)散時非常危險的NCl3氣體的部分測試。
權(quán)利要求
1.一種低壓易爆氣體的測試裝置，連接有遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)及爆炸因素引入裝置，其特征在于包括測試腔體(6)、調(diào)壓腔體(7)及連接件(8)，測試腔體(6)通過連接件(8)與調(diào)壓腔體(7)相連通，在連接件(8)的管路上設(shè)有多個電磁閥及引入口。
2.按權(quán)利要求1所述的低壓易爆氣體的測試裝置，其特征在于所述測試腔體(6)為多開口結(jié)構(gòu)，其上分別開有遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)連接端口(9)、連接件連接端口(10)、爆炸因素引入端口(11)及泄爆口(12)，其中泄爆口(12)、爆炸因素引入端口(11)與爆炸因素引入裝置連接處設(shè)有橡膠塞(13)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的低壓易爆氣體的測試裝置，其特征在于所述測試腔體(6)采用強(qiáng)度好的石英玻璃制成。
4.按權(quán)利要求1所述的低壓易爆氣體的測試裝置，其特征在于所述調(diào)壓腔體(7)由圓底燒瓶(14)及調(diào)壓氣囊(15)組成，調(diào)壓氣囊(15)容置在圓底燒瓶(14)內(nèi)，調(diào)壓氣囊(15)充滿氣體時的體積小于圓底燒瓶(14)的體積，圓底燒瓶(14)及調(diào)壓氣囊(15)分別與連接件(8)相連通，連接處設(shè)有橡膠塞(13)。
5.按權(quán)利要求1所述的低壓易爆氣體的測試裝置，其特征在于所述連接件(8)為連接管路結(jié)構(gòu)，與測試腔體(6)連接后的管路分為三路，一路通過第三電磁閥(3)、第一電磁閥(1)開有與測試氣體儲存罐連接的引入口(16)；另一路通過第三電磁閥(3)與調(diào)壓腔體(7)中的調(diào)壓氣囊(15)相連通；第三路通過第三電磁閥(3)、第二電磁閥(2)、第五電磁閥(5)與調(diào)壓腔體(7)中的圓底燒瓶(14)相連通；在第二電磁閥(2)與第五電磁閥(5)之間開有連接真空系統(tǒng)的引入口(17)，在第五電磁閥(5)與圓底燒瓶(14)的連接管路開有調(diào)壓氣體引入口(18)，其與第五電磁閥(5)之間設(shè)有第四電磁閥(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣體的測試裝置，具體地說是一種低壓易爆氣體的測試裝置，測試腔體通過連接件與調(diào)壓腔體相連通，在連接件的管路上設(shè)有多個電磁閥及引入口；測試腔體為多開口結(jié)構(gòu)，其上分別開有遠(yuǎn)程控制測量系統(tǒng)連接端口、連接件連接端口、爆炸因素引入端口及泄爆口，其中泄爆口、爆炸因素引入端口與爆炸因素引入裝置連接處設(shè)有橡膠塞；調(diào)壓腔體由圓底燒瓶及調(diào)壓氣囊組成，調(diào)壓氣囊容置在圓底燒瓶內(nèi)，調(diào)壓氣囊充滿氣體時的體積小于圓底燒瓶的體積，圓底燒瓶及調(diào)壓氣囊分別與連接件相連通，連接處設(shè)有橡膠塞。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對易爆氣體HN
文檔編號G01N33/22GK101089619SQ20061004689
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者唐書凱, 多麗萍, 金玉奇, 桑鳳亭, 于海軍, 汪健 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所