一、激波管气体爆炸测试装置技术参数
1、激波管气体爆炸测试装置材质为不锈钢304。
2、激波管规格为φ219mm×4450mm;一个气室段(点火段)为φ219mm×700mm,一个双夹膜段为φ219mm×150mm,三个测试段φ219mm×1200mm。
3、爆炸测试压力1.1MPa,设计压力2MPa。
4、真空度为0.06MPa。
5、爆炸测试气体为甲烷。
6、气室段(点火段)和测试段上各设有一组φ30-φ50的观察窗口,用做测试过程中观测气体燃烧爆炸过程的冲击云雾和燃烧爆炸生物杀伤的过程,用摄像、影图录像。
7、气室段和测试段上各设有一套高速爆炸压力传感器和一套高速爆炸温度传感器,用于爆炸测试瞬间的数据采集。
8、在气室段(点火段)前端设有60焦电火花点火装置,用于点火爆炸测试。
9、采用同步控制及多通道数据采集系统。
10、混气系统由甲烷气瓶、空气气瓶、流量计和混气罐组成,流量计流量为5-40g/s;混气罐为φ400mm×10mm,耐压1.1MPa。
11、测试装置可进行任意组合测试段实验。
12、激波管、混气罐内壁抛光精度0.8μm。
二、激波管气体爆炸生物杀伤实验系统部件组成、用途说明
(一)爆炸装置由三大部份组成:1、激波管气体爆炸测试装置;2、供气部份;3、活动水平调节支座;材质匀是不锈钢;
1、激波管气体爆炸测试装置由以下部件组成:
激波管主体由气室段(点火段)、双夹膜段、测试段组成,主体长度4450mm,激波管直径φ219。
1)、气室段(点火段)规格为φ219×700mm一段,这段主要是用来点火燃烧爆炸。由进气管路、点火器、测试观察窗口、抽真空系统、真空压力表组成。
(1)进气管路由流量计、阀门、不锈钢管线和胶管线组成。
流量计用途是用来观察、计量、计算气体进入激波管里的流量多少;
阀门用途是开启后气体进入激波管内,关闭后断绝气体进入,同时具有安全保证性。
(2)点火器是用来点火燃烧气体爆炸的,可远距离操作点火。
(3)观测窗口是用来观测、记录、摄像爆炸瞬态冲击波气流的生成、走向、衰落的过程。
(4)抽真空系统是由真空泵、阀门、管路组成,是用于激波管内抽真空。
(5)真空压力表是用于观察、记录真空度和压力等级。
2)、双夹膜段:规格φ219×150mm,测试时可根据实验需要使用双夹膜还是单夹膜,还是不需夹膜,可灵活使用。一般采用塑料薄膜即可。
3)、测试段分为三段,每段规格为φ219×1200mm,测试段是用于爆炸冲击力杀伤生物实验段,可根据需要组合一段、二段或三段;可将实验生物放置管内;激波管爆炸后可观测和记录生物被杀伤情况(即杀伤力情况);测试段由进气口、气体采集口、传感器、观测窗口、爆破片、法兰盖组成。
(1)气进口和气体采集是使用一个管口,由阀门和短管路组成;当测试段需要输入可燃气体时可由此进气口输入,输入量达到后关闭阀门;当需要采集激波管内气体时可开启此管口阀门采集即可。
(2)传感器是安装在激波管上采集记录爆炸过程中的气体冲击极限压力和爆炸过程中的燃烧温度。
(3)观测窗口用途以上已经介绍。
(4)爆破片:当激波管内压力超过爆破片整定的压力后自动爆破泄压,保持激波管的安全状态。
(5)法兰盖打开后可用于放置实验生物;也可用于清理激波管内尘物。
2、供气部份是由甲烷气瓶、空气缸瓶、混合罐、甲烷流量计、空气流量计。
(1)甲烷气瓶是甲烷气源,空气缸瓶是空气气源。
(2)混气罐是甲烷气体和空气的混气装置。
甲烷气体由气源缸瓶通过甲烷气体流量计进入混气罐;空气是由静音空压机输出压缩空气或是空气缸瓶输出空气,通过空气流量计进入混气罐,甲烷气体和空气气体通过一定比例进入到混气罐内进行混气。混气完成后由混气罐内输出混合气体,通过流量计输入到激波管内,混气罐安装爆破片和压力表。并安装活动水平调节支座。
(3)流量计用途上述已经介绍。
(4)静音空压机是提供压缩空气的设备。
3、活动水平调节支座共计4台/套,材料为不锈钢方管制做,不易被空气腐蚀;每台支座底端安装活动可调水平高低的脚轮。并可使激波管互换调整使用。
三、激波管气体爆炸生物杀伤实验系统操作说明
(一)爆炸实验前须检查激波管和混气罐接地线是否完好,须保持接地。
(二)爆炸实验前须将所有的阀门关闭;
(三)将甲烷气体由气源瓶通过减压阀减压输出,通过流量计按照一定比例流量输入到混气罐内,空气由空气缸瓶为气源通过减压阀输出,通过流量计按照一定比例流量输入到混气罐内,两种气体在混气罐内进行混合气体。这时关闭甲烷气源缸瓶上的阀门并切断气源管路,关闭空气气源缸瓶阀门并切断气源管路。
(四)打开测试段前端法兰盖将实验生物装在笼中放入激波管中,关闭拧紧法兰盖螺丝。
(五)将激波管上的传感器联接到电脑上,将摄像机调好对准观测窗口。
(六)将点火器调试完好状态。
(七)开启真空泵进行激波管抽真空,达到所需要的真空度0.06Mpa后关闭真空泵并将管路上的阀门关闭切断真空管路。
(八)将混气罐内混合气体通过流量计按照所需要的气体流量输入到激波管驱动段内;也可根据需要将混合气体输入到每个测试段,也可根据实验需要进行调整爆炸测试段,也可根据实验需要互换几段组合进行爆炸测试。
(九)混合气按照流量输入激波管气室段后,将进气管路阀门关闭切断混气罐供气管路。
(十)所有人员撤离测试现场20米以外安全地点后点火爆炸,进行测试爆炸冲击杀伤生物的实验。
(十一)点火瞬间爆炸,检查确认爆炸后,在气体采集口处打开球阀采集爆炸后气体,采集气体完成后,打开球阀泄压排除激波管内气体,迅速打开激波管测试段前端的法兰盖,将激波管内生物笼取出来,检查生物杀伤情况。
(十二)查看电脑采集的数据和摄录像资料。
(十三)实验做完后,切断所有电源、气源,并将混气罐里的甲烷和空气混气安全排放到外面大气中,不做实验期间混气罐中不存留混气。
以上是实验操作基本步骤。
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