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专利名称：金属燃烧速率试验仪的制作方法
技术领域：
本发明属于危险品试验仪，特别涉及一种金属燃烧速率试验仪。
目前危险品是国际上强制检验的产品。由于其自身所具备的危险性，在运输中如其使用包装不当很容易发生燃烧爆炸事故。为了保证运输中的安全，必须在包装前对危险品按国际危规正确的进行分类，然后根据其分类选择适当的包装。以往经常发生由于危险品分类不正确，导致错误选择包装而发生安全事故。国内、外均尚无类似试验设备，属于填补危险品检验技术领域的技术空白。
本发明的目的是提供一种金属燃烧速率试验仪，克服现有技术的缺点和不足。本试验仪通过测试金属物质传播燃烧的能力确定其特性并划分包装类别。本试验仪采用了先进的传感器技术感知燃烧情况，用计算机控制点燃物质并进行数据采集和处理，达到了使测试精度高、速度快、自动化的目的。
本发明的目的是这样实现的一种金属燃烧速率试验仪，其特征为机壳上有平板，平板上有两个孔，孔内有热电偶传感器，平板的一端有气管，气管连接电磁阀，再连接带高压点火器燃气头，电磁阀和热电偶传感器连接，数据采集控制�？榱蛹扑慊�。
数据采集控制模块由温度传感器�？�、继电器的控制模块、通讯�？樽槌桑绱欧Я蛹痰缙鞯目刂颇？椋鹊缗即衅髁游露却衅髂？椋露却衅髂？楹图痰缙鞯目刂颇？榱油ㄑ赌？椋ㄑ赌？榱蛹扑慊�。
本发明的优点是实现了试验操作、数据处理等方面的自动化，劳动强度底，试验精度高，速度快。
(1)测试效率高采用手工点火、记录耗时长，而采用自动点火、自动记录、计时后可减少一半时间。
(2)测试准确以往试验设备燃烧判断是靠肉眼观察，由于有的燃烧不明显、无火焰或不发烟，造成观察误差。另外燃烧的具体位置肉眼不易判断，加之人工计时误差，使测得的燃烧速率误差可达5％。而此套设备采用温度传感器温度采集，计算机实时加热控制，温度采集灵敏度达到±0.1℃，通过特殊的燃烧判断算法，滤除了干扰信号，使燃烧判断精确到1/5秒。
(3)操作方便手工操作，共需7步骤，且须有试验操作配合人员。采用此测试仪，自动点火，自动感应，自动数据处理，全部只需2步骤，且可独立操作完成。
(4)安全保护性好a.面对计算机进行操作，其余工作全部由计算机控制，保证了操作人员的安全。b.以往的点火装置由人工用点火枪点燃，安全性差，准确性降低。在研究之后，我们采用高压自动点火，安全可靠。
以下结合
实施例图1是金属燃烧速率试验仪外观图图2是金属燃烧速率试验仪结构示意图图3是金属燃烧速率试验仪数据采集模块原理结构图图4是金属燃烧速率试验仪式样模具分解图图5是金属燃烧速率试验仪式样模具剖面图图6是金属燃烧速率试验仪主程序图图7是金属燃烧速率试验仪温度显示及燃烧感应判断模块图图8是金属燃烧速率试验仪自动点火�？橥急臼匝橐前�1气源，2气管，3电磁阀，4高压点火器，6平板，7、8传感器，12数据采集控制�？椋�14计算机，打印机各部件位置关系及连接方式见附图2本试验用于初步确定金属或金属合金传播燃烧的能力，确定物质点燃后燃烧时间。
在测试开始前，先将商业形式的粒状或颗粒状的待测金属物质松散地装入模具(图4)，然后让模具从高处跌落在硬表面上三次，把平板6安放在模具顶上，把模具倒置扣在平板上，试样为截面三角型的长条。
本试验仪采用计算机控制点燃试验物质。由气源1提供液化气作为燃烧气源，液化气通过气管2输送到试验仪。由计算机控制电磁阀3与高压点火器4同时动作，将液化气点燃作为试验火源15。电磁阀3，安置在液化气入口处20控制液化气流入。高压点火器4的工作原理为计算机输出控制信号通过数据采集控制�？�12，接通高压点火器4，内电磁升压线圈，产生高压电，高压电通过点火电缆10在液化气出口击穿空气产生电火花点燃液化气。高压点火器实现了低压控制高压，且当放电点火后5秒放电自动停止，确保操作安全。
本试验仪采用计算机自动感知燃烧情况，由热电偶传感器7-8采集平板6上试样5的温度。当试验时试样如能被点燃，则将沿着平板燃烧，当燃烧部位经过热电偶所在位置时，热电偶立即感受到温度的变化，随温度变化输出毫伏级的电压变化。输出的电信号还无法直接利用，须经过数据采集控制模块12将其变为计算机能识别的串行总线信号。
数据采集控制�？橛晌露却衅髂？�16、继电器19的控制�？镾SR18、通讯�？�17组成。热电偶传感器7、8检测到温度变化，通过微电压信号传入温度传感器�？�16，温度传感器�？榻⒌缪剐藕啪�/数转换和一系列信号调理后以RS485串行标准信号形式分别对应输入通讯�？�17，再经过通讯�？榻藕抛恢罵S232标准信号接至计算机。计算机内的专用数据处理软件(程序框图见附图3—7)从接口读取数据后进行数据处理。
计算机软件用Microsoft Visual Basic5.0语言编写。整个软件由主程序(见图5)、温度测量显示�？�(见图6)、燃烧感应判断模块(见图6)、自动点火�？�(见图7)、数据存储�？椤⑹蒌滥？�、退出系统�？榈热砑？樽槌�。
主程序(见图5)(1)在程序启动时先显示测试主界面及操作菜单。
(2)设定通讯端口的通讯协议波特率为9600，无奇偶校验，8位数据，1位停止位。
(3)当输入占用时，告诉VB控件读入整个缓冲区。
(4)程序打开通讯端口COM1。
温度测量显示�？�(见图6)(1)温度测量显示�？槭紫瘸跏蓟疌OM1接口。
(2)从COM1接口向温度采集�？榉⒊龆寥胛露刃藕诺那肭笮藕�。
(3)从温度采集�？槎寥胛露却衅鞯男藕拧�
(4)计算机将信号计算转化为温度值。
(5)在屏幕上将转化结果作为当前温度值显示。
燃烧感应判断�？�(见图6)(1)程序将调用温度测量显示�？�(见图6)测得的各点温度值。该�？榈淖饔檬峭ü囟ㄋ惴ㄅ卸细鞯闳忌涨榭�。
(2)在试验规定时间内，如果传感器1(图2部件7 )处燃烧，则开始计时。
(3)当传感器2(图2部件8)处燃烧时，计时停止。
根据计时结果可算出燃烧速率。
(4)根据燃烧速率，程序自动对试样划分危险品类别及包装类别。
自动点火模块(见图7)(1)从数据端口coml输出电磁阀及点火控制信号。
(2)由控制模块输出开关信号控制固态继电器启动电磁阀，注入液化气。
(3)由控制�？槭涑隹匦藕沤油ǜ哐沟慊鹌鳎绱派瓜呷Σ哐沟�。
(4)高压电击穿空气产生电火花点燃液化气。
(5)液化气燃烧作为试验火源点燃试样。
数据存储�？�(1)按下在程序主界面下的“数据存储”按钮。
(2)系统软件将调用数据存储�？�(见图7)。该�？榭山獾玫囊幌盗惺荽嫒氲郊扑慊校院罂梢苑奖愕牡鞒鲣兰按蛴�。
(3)进入到数据存储�？橹校紫认允疽桓龃翱谟美词淙胙繁嗪�。
(4)在输入完毕后按“确定”按钮结束输入。
(5)系统将自动为此次检验结果编序。
(6)存入到系统内部的数据库中。数据库中所给的序号是唯一对应的。
(7)首先打开数据库。
(8)将数据库指针移到数据库的末尾。
(9)将最新的检验数据存放到数据库末尾。
(10)关闭数据库返回主界面。
数据浏览�？�(1)在软件主界面下按“数据浏览”按钮将调用数据浏览�？�。该�？槭怯美唇娲⒌募煅槭莸鞒鲆怨╀兰按蛴�。
(2)程序首先显示数据浏览及报表生成界面。界面上的窗口显示了样品编号的列表。
(3)用户用窗口控制条可以选择不同的样品编号。
(4)在选定了所需要浏览或打印的样品编号之后，按“报表生成”按钮可进行报表生成。
(5)打开所指定样品编号的数据库。
(6)定义所要显示的字段。
(7)调用Microsoft Visual Basic所特有的CrystalReports控件，生成厂家检验结果报表。
(8)显示在屏幕上。
(9)按下显示的报表下端的“print”按钮。
(10)弹出打印机设置窗口。
(11)在对打印机设置完毕以后按“OK”按钮。
(12)打印机自动打印报表。
(13)也可以按显示的报表下端的“close”按钮(14)程序返回数据浏览界面。
退出系统�？�(1)在软件主界面下按“退出”按钮。
(2)调用系统退出�？�。
(3)关闭所有的数据库及窗口。
(4)清除未保存的数据。
(5)退出程序。
通过以上软件，计算机可以完成自动点火、自动测量并判断结果、智能存储、浏览打印等强大功能，从而实现了试验的自动化。
采用了测量范围为0℃-1000℃高温热电偶，很好的满足了测量范围大、耐高温、灵敏度高的要求。加上计算机自动数据采集，使系统更安全可靠。
全新的计算机自动数据采集及处理系统是以往设备所无法比拟的，高度的智能化管理使系统大大提高了效率，节省了人力，增加了可靠安全程度，取得了不小的进步。
权利要求1.一种金属燃烧速率试验仪，其特征为机壳上有平板，平板上有两个孔，孔内有热电偶传感器，平板的一端有气管，气管连接电磁阀，再连接带高压点火器燃气头，电磁阀和热电偶传感器连接，数据采集控制�？榱蛹扑慊�。
2.根据权利要求1所述的金属燃烧速率试验仪，其特征为数据采集控制�？橛晌露却衅髂？椤⒓痰缙鞯目刂颇？�、通讯�？樽槌桑绱欧Я蛹痰缙鞯目刂颇？椋鹊缗即衅髁游露却衅髂？椋露却衅髂？楹图痰缙鞯目刂颇？榱油ㄑ赌？椋ㄑ赌？榱蛹扑慊�。
专利摘要一种金属燃烧速率试验仪,其特征为:机壳上有平板,平板上有两个孔,孔内有热电偶传感器,平板的一端有气管,气管连接电磁阀,再连接带高压点火器燃气头,电磁阀和热电偶传感器连接,数据采集控制�？榱蛹扑慊�。实现了试验操作、数据处理等方面的自动化,劳动强度低,试验精度高,速度快。
文档编号G01N25/22GK2465184SQ0120507
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月22日 优先权日2001年1月22日
发明者王利兵, 李晶, 李宁涛, 向雪洁 申请人:中华人民共和国天津出入境检验检疫局