專利名稱：易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及危險(xiǎn)品特性檢測(cè)儀，特別涉及一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
易燃?xì)怏w屬于國際貿(mào)易中危險(xiǎn)品，是國際進(jìn)出口強(qiáng)制檢驗(yàn)的商品。由于其 自身所具備的危險(xiǎn)性，在運(yùn)輸中如其使用包裝不當(dāng)很容易發(fā)生燃燒爆炸事故。 為了保證運(yùn)輸中的安全，必須按聯(lián)合國《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書'規(guī)章范本》 對(duì)危險(xiǎn)品進(jìn)行正確的分類，包裝和標(biāo)記等。以往經(jīng)常發(fā)生由于危險(xiǎn)品分類不正 確，導(dǎo)致錯(cuò)誤選擇包裝而發(fā)生安全事故。利用試驗(yàn)檢測(cè)的方法對(duì)易燃?xì)怏w的危 險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估能有效地保障危險(xiǎn)貨物的運(yùn)輸安全。目前，易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢 測(cè)多為人工操作，測(cè)量準(zhǔn)確度低，測(cè)量效率低，安全性差；國外也尚無類似設(shè) 備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀，可以實(shí)現(xiàn)易燃?xì)怏w 危險(xiǎn)特性檢測(cè)的自動(dòng)化控制，準(zhǔn)確度高，安全性好，試驗(yàn)方法及評(píng)估方法符合 《GB 19521.3-2004易燃?xì)怏w危險(xiǎn)貨物危險(xiǎn)特性檢驗(yàn)安全規(guī)范》。 本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是
微處理器分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、第一信號(hào)調(diào)理電路、第二信號(hào)調(diào)理電路、緩存 器、蜂鳴器、電磁閥組、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、顯示器、鍵盤、網(wǎng)口連接；點(diǎn)火系統(tǒng)連接火花塞，第一信號(hào) 調(diào)理電路連接第一熱電偶，第二信號(hào)調(diào)理電路連接第二熱電偶，緩存器分別與 第一光敏傳感器和第二光敏傳感器連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集試驗(yàn)氣體質(zhì)量流 量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集壓縮空氣質(zhì) 量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，微處理器將試驗(yàn)氣體流量設(shè) 定值經(jīng)第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器，微處理器將壓縮空氣 流量設(shè)定值經(jīng)第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給壓縮空氣質(zhì)量流量控制器。
所述試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器的進(jìn)氣口經(jīng)第一氣體過濾器、第一兩位兩通 電磁閥、第一減壓閥與試驗(yàn)氣體罐連接；所述壓縮空氣質(zhì)量流量控制器的進(jìn)氣 口經(jīng)第二氣體過濾器、第二兩位兩通電磁閥、第二減壓閥與壓縮空氣罐連接； 試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器和壓縮空氣質(zhì)量流量控制器的出氣口與氣體混合器的
3進(jìn)氣口連接，氣體混合器的出氣口分成兩路， 一路經(jīng)兩位三通電磁閥、單向閥) 后接反應(yīng)管，另一路接第三兩位兩通電磁閥的進(jìn)氣口，第三兩位兩通電磁閥的 出氣口為進(jìn)樣氣體分析孔；反應(yīng)管還分別與第四和第五兩位兩通電磁閥的進(jìn)氣 口和安全閥連接，第五兩位兩通電磁闊的出氣口為排出氣體分析孔，以上氣路 及反應(yīng)管罩有一防護(hù)罩。
所述反應(yīng)管為石英玻璃制成的透明圓柱體，反應(yīng)管從上至下依次裝有同一 高度對(duì)稱布置的第二熱電偶、第二光敏傳感器，同一高度對(duì)稱布置的第一熱電 偶、第一光敏傳感器，在第一熱電偶的下方裝有火花塞。
本發(fā)明具有的有益效果是
1、 測(cè)量自動(dòng)化程度高自動(dòng)調(diào)節(jié)試驗(yàn)氣體與壓縮空氣混合比例；自動(dòng)判斷 燃燒現(xiàn)象；實(shí)時(shí)顯示環(huán)境參數(shù)和測(cè)試結(jié)果，自動(dòng)處理分析。
2、 測(cè)量準(zhǔn)確度高實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)氣體與壓縮空氣混合比的連續(xù)調(diào)節(jié)；由火焰捕 捉傳感系統(tǒng)(包括光敏管和熱電偶)監(jiān)控火焰并且快速傳輸給計(jì)算機(jī)作相應(yīng)處 理；采用微處理器的內(nèi)部計(jì)時(shí)器自動(dòng)精確計(jì)時(shí)。
3、 安全性好由于實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化測(cè)量，使得測(cè)試人員可遠(yuǎn)離試驗(yàn)區(qū)域；設(shè) 有安全罩、反應(yīng)管減壓等安全保護(hù)裝置，防止爆炸對(duì)人員的傷害。


圖1是本發(fā)明的處理電路結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本發(fā)明的氣路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.試驗(yàn)氣體罐，2.壓縮空氣罐，3.第一減壓閥，3'.第二減壓閥，4. 第一兩位兩通電磁閥，4'.第二兩位兩通電磁闊，5.第一氣體過濾器，5'.第 二氣體過濾器，6.試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器，7.壓縮空氣質(zhì)量流量控制器，8. 通氣孔，9.第四兩位兩通電磁閥B， IO.安全閥，ll.反應(yīng)管，12.單向閥，13.第五 兩位兩通電磁閥，14.兩位三通電磁閥，15.排氣口， 16.排出氣體分析孔，17.第 三兩位兩通電磁閥，18.進(jìn)樣氣體分析孔，19.氣體混合器，20.防護(hù)罩。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明的微處理器分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、第一信號(hào)調(diào)理電路、第 二信號(hào)調(diào)理電路、緩存器、蜂鳴器、電磁閥組、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一數(shù)模轉(zhuǎn) 換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、顯示器、鍵盤、網(wǎng)口連接；點(diǎn)火系 統(tǒng)連接火花塞，第一信號(hào)調(diào)理電路連接第一熱電偶，第二信號(hào)調(diào)理電路連接第 二熱電偶，緩存器分別與第一光敏傳感器和第二光敏傳感器連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)
4換器采集試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，第二模 數(shù)轉(zhuǎn)換器采集壓縮空氣質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，微 處理器將試驗(yàn)氣體流量設(shè)定值經(jīng)第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制 器，微處理器將壓縮空氣流量設(shè)定值經(jīng)第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給壓縮空氣質(zhì)量流 量控制器。
所述的易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀是以微處理器為控制系統(tǒng)內(nèi)核的全自動(dòng)檢 測(cè)儀，試驗(yàn)過程中各電磁閥的開啟/關(guān)閉、質(zhì)量流量控制器的流量、點(diǎn)火均由微 處理器自動(dòng)控制，熱電偶和光敏傳感器檢測(cè)燃燒狀態(tài)數(shù)據(jù)送微處理器處理和分 析，并可鍵盤控制、顯示器顯示燃燒過程的實(shí)時(shí)動(dòng)畫及試驗(yàn)結(jié)果，通過網(wǎng)口與 上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信及控制。檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)了對(duì)所有環(huán)節(jié)的全自動(dòng)控制，試驗(yàn)方
法及評(píng)估方法符合GB 19521.3-2004。
如圖2所示，所述試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器6的進(jìn)氣口經(jīng)第一氣體過濾器5、 第一兩位兩通電磁閥4、第一減壓閥3與試驗(yàn)氣體罐1連接；所述壓縮空氣質(zhì)量 流量控制器7的進(jìn)氣口經(jīng)第二氣體過濾器5'、第二兩位兩通電磁閥4'、第二 減壓閥3'與壓縮空氣罐連接2;試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器6和壓縮空氣質(zhì)量流 量控制器7的出氣口與氣體混合器19的進(jìn)氣口連接，氣體混合器19的出氣口 分成兩路， 一路經(jīng)兩位三通電磁閥14、單向闊12后接反應(yīng)管11，另一路接第 三兩位兩通電磁閥17的進(jìn)氣口，第三兩位兩通電磁閥17的出氣口為進(jìn)樣氣體 分析孔18;反應(yīng)管11還分別與第四和第五兩位兩通電磁閥9、 13的進(jìn)氣口和安 全閥10連接，第五兩位兩通電磁閥13的出氣口為排出氣體分析孔16，以上氣 路及反應(yīng)管罩有一防護(hù)罩20，防護(hù)罩可承受巨大沖擊力。工作時(shí)，將所有氣路 及反應(yīng)管與外部隔絕，避免了儀器內(nèi)部可能產(chǎn)生的爆炸對(duì)外界的危害。
其中氣體過濾器5、 5'可以防止氣體中的雜質(zhì)堵塞質(zhì)量流量控制器的毛細(xì) 氣管；電磁閥4、 4'克服了質(zhì)量流量控制器不能實(shí)現(xiàn)全關(guān)閉的問題，同時(shí)可以 防止開啟氣源時(shí)氣壓突升損壞質(zhì)量流量控制器；單向閥12可防止燃燒反應(yīng)產(chǎn)生 的巨大氣體回流損壞質(zhì)量流量控制器。
所述的質(zhì)量流量控制器具有控制、測(cè)量氣體流量的功能，與微處理器系統(tǒng) 協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)氣體流量的閉環(huán)控制。微處理器根據(jù)混合氣體濃度要求設(shè)定氣體 流量值，此設(shè)定值經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳輸給質(zhì)量流量控制器以控制氣體流量；同 時(shí)，質(zhì)量流量控制器將當(dāng)前氣體流量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸給微處理器以調(diào)整設(shè) 定氣體流量值，使混合氣體濃度滿足實(shí)驗(yàn)要求。
所述的反應(yīng)管11為長(zhǎng)300mm，內(nèi)徑50mra，厚5mm的石英玻璃成的耐高壓、防爆、耐高溫的圓柱體。反應(yīng)管ll從上至下依次裝有同一高度對(duì)稱布置的 第二熱電偶、第二光敏傳感器，同一高度對(duì)稱布置的第一熱電偶、第一光敏傳 感器，在第一熱電偶的下方裝有火花塞。
在試驗(yàn)開始前，按GB 19521.3-2004要求制備試驗(yàn)氣體和壓縮空氣，開啟易 燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀，將試驗(yàn)氣體名稱、混合氣體混合濃度、氣體流量等信 息輸入系統(tǒng)。開啟第一減壓閥3和第二減壓閥3'，試驗(yàn)氣體和壓縮空氣進(jìn)入管 道。待氣源穩(wěn)定出氣時(shí)，單片機(jī)(AT89C55WD)控制第一兩位兩通電磁閥4和 第二兩位兩通電磁閥4'開啟，單片機(jī)根據(jù)混合氣體濃度要求設(shè)定試驗(yàn)氣體和壓 縮空氣流量值，此設(shè)定值分別經(jīng)第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器(AD5339)和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器
(AD5339)傳輸給試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器6和壓縮空氣質(zhì)量流量控制器7以 控制氣體流量；同時(shí)，試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器6和壓縮空氣質(zhì)量流量控制器7 將當(dāng)前氣體流量分別經(jīng)第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADS7841 )和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器
(ADS7841)傳輸給單片機(jī)AT89C55WD以調(diào)整設(shè)定氣體流量值，使氣體混合 器19中的混合氣體達(dá)到試驗(yàn)濃度要求。兩位三通電磁閥14接通進(jìn)氣氣路，混 合氣體經(jīng)單向閥12進(jìn)入反應(yīng)管11。在點(diǎn)火前關(guān)閉試驗(yàn)氣體罐1的減壓閥3和壓 縮空氣罐2的減壓閥3'，第四兩位兩通電磁閥9打開，使得反應(yīng)管ll內(nèi)氣體 經(jīng)通氣孔8與外界大氣連通，使反應(yīng)管11氣體壓力等同于大氣壓力，兩位三通 電磁閥14斷開進(jìn)氣氣路，當(dāng)單向閥12失效時(shí)，燃燒反應(yīng)氣體可經(jīng)單向閥12、 兩位三通電磁閥14，由排氣口15排出。其他電磁閥均關(guān)閉。
點(diǎn)燃準(zhǔn)備就緒后，蜂鳴器示警。由AT89C55WD自動(dòng)控制點(diǎn)燃火花塞， AT89C55WD自動(dòng)計(jì)時(shí)。反應(yīng)管ll上部分的燃燒情況由第一熱電偶(WRNK-291) 和第一光敏傳感器(TPS806)監(jiān)觀lj,反應(yīng)管ll下部分的燃燒情況由第二熱電偶
(WRNK-291)和第二光敏傳感器(TPS806)監(jiān)測(cè)。WRNK-291輸出信號(hào)經(jīng)信 號(hào)調(diào)理器(MAX6675)放大、濾波輸入到AT89C55WD， TPS806根據(jù)有、無光 信號(hào)輸出高低電平經(jīng)緩存器(74LS245)輸入到AT89C55WD。 AT89C55WD將 測(cè)得數(shù)據(jù)處理分析并與國標(biāo)對(duì)比，判定易然氣體危險(xiǎn)特性。試驗(yàn)先從較低的安 全濃度進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)上下兩檢測(cè)點(diǎn)都沒有燃燒時(shí)，則需在原濃度的基礎(chǔ)上增加 一個(gè)增量進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，直至濃度增加到不能增加為止(如100%);當(dāng)反應(yīng)管 下部分燃燒而上部分未燃燒時(shí)，則需保持此濃度不變重復(fù)試驗(yàn)5次，只要有一次 出現(xiàn)上下部分均燃燒的現(xiàn)象，可判定為易燃?xì)怏w；當(dāng)反應(yīng)管上下部分均燃燒時(shí)， 則即判定為易燃?xì)怏w，不需再重復(fù)試驗(yàn)。
當(dāng)需進(jìn)行進(jìn)樣氣體和排出氣體成分分析時(shí)，通過AT89C55WD分別控制第三兩位兩匣電磁閥17和第五電磁閥13開啟，氣體成分分析儀接進(jìn)樣氣體分析孔18
和排出氣體分析孔16。為了避免前次實(shí)驗(yàn)殘留氣體對(duì)本次實(shí)驗(yàn)的影響，在每次 實(shí)驗(yàn)前用空氣清洗氣路，.即除試驗(yàn)氣體進(jìn)氣氣路上的第一兩位兩通電磁閥4關(guān)閉 外，其余電磁閥均開啟，保證所有氣路開放。
上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本 發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落 入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀，其特征在于微處理器分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、第一信號(hào)調(diào)理電路、第二信號(hào)調(diào)理電路、緩存器、蜂鳴器、電磁閥組、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、顯示器、鍵盤、網(wǎng)口連接；點(diǎn)火系統(tǒng)連接火花塞，第一信號(hào)調(diào)理電路連接第一熱電偶，第二信號(hào)調(diào)理電路連接第二熱電偶，緩存器分別與第一光敏傳感器和第二光敏傳感器連接，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集壓縮空氣質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，微處理器將試驗(yàn)氣體流量設(shè)定值經(jīng)第一數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器，微處理器將壓縮空氣流量設(shè)定值經(jīng)第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給壓縮空氣質(zhì)量流量控制器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀，其特征在于所 述試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器(6)的進(jìn)氣口經(jīng)第一氣體過濾器(5)、第一兩位兩通電 磁閥(4)、第一減壓閥(3)與試驗(yàn)氣體罐(1)連接；所述壓縮空氣質(zhì)量流量控制器(7) 的進(jìn)氣口經(jīng)第二氣體過濾器(5')、第二兩位兩通電磁閥(4')、第二減壓閥(3') 與壓縮空氣罐連接(2);試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器(6)和壓縮空氣質(zhì)量流量控制器 (7)的出氣口與氣體混合器(19)的進(jìn)氣口連接，氣體混合器(19)的出氣口分成兩 路， 一路經(jīng)兩位三通電磁閥(14)、單向閥(12)后接反應(yīng)管(11)，另一路接第三兩 位兩通電磁閥(17)的進(jìn)氣口，第三兩位兩通電磁閥(17)的出氣口為進(jìn)樣氣體分析 孔(18);反應(yīng)管(11)還分別與第四和第五兩位兩通電磁閥(9、 13)的進(jìn)氣口和安全 閥(10)連接，第五兩位兩通電磁閥(13)的出氣口為排出氣體分析孔(16)，以上氣 路及反應(yīng)管罩有一防護(hù)罩(20)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀，其特征在于所 述反應(yīng)管(ll)為石英玻璃制成的透明圓柱體，反應(yīng)管(ll)從上至下依次裝有同一 高度對(duì)稱布置的第二熱電偶、第二光敏傳感器，同一高度對(duì)稱布置的第一熱電 偶、第一光敏傳感器，在第一熱電偶的下方裝有火花塞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種易燃?xì)怏w危險(xiǎn)特性檢測(cè)儀。微處理器分別與點(diǎn)火系統(tǒng)、兩個(gè)信號(hào)調(diào)理電路、緩存器、蜂鳴器、電磁閥組、兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器、顯示器、鍵盤、網(wǎng)口連接；點(diǎn)火系統(tǒng)連接火花塞，兩個(gè)信號(hào)調(diào)理電路分別接各自熱電偶，緩存器分別與各自光敏傳感器連接，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量，一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集壓縮空氣質(zhì)量流量控制器出氣口的氣體流量傳輸給微處理器，微處理器將試驗(yàn)氣體流量設(shè)定值經(jīng)另一數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給試驗(yàn)氣體質(zhì)量流量控制器，微處理器將壓縮空氣流量設(shè)定值經(jīng)另一數(shù)模轉(zhuǎn)換器傳輸給壓縮空氣質(zhì)量流量控制器。本發(fā)明測(cè)量自動(dòng)化程度高，測(cè)量準(zhǔn)確度高和安全性好。
文檔編號(hào)G01N31/12GK101424673SQ20081016264
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者葉樹亮, 楊遂軍, 林振興, 王曉娜, 陳丹超, 明 馬, 姣 黃 申請(qǐng)人:寧波出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心;中國計(jì)量學(xué)院