一种爆炸实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种爆炸实验装置。


背景技术：

2.我国是世界上煤炭产量最大的国家，也是受各种灾害威胁最严重的国家。其中，瓦斯(煤尘)爆炸事故的发生，极大地影响了我国煤矿的安全高效生产和煤炭行业的健康发展。为了完善瓦斯(煤尘)爆炸基础研究、事故调查物证分析基础研究及技术，很多学者利用实验室仪器对不同浓度瓦斯、煤尘进行了系统的爆炸实验。在做煤尘爆炸实验或抑爆实验时，需要将实验前的煤样进行工业分析和元素分析，爆炸测试后会对反应后的粉体和气体进行取样分析，用于更好的认识煤尘参与的爆炸或抑爆过程，有助于事故调查。
3.其中研究最多的一个爆炸仪器就是20l爆炸球，但是传统的该实验系统中缺少爆炸后气体和粉体的收集部分。目前实验室内20l球的粉体收集方式主要有：一是在实验后打开球体的上盖，用小型吸尘器进行收集；二是通过压缩机连同气体一起排出，但经常会造成压缩机气管阻塞或者粉体进入泵机内磨损机器。还有就是当研究卤系物抑爆剂的抑爆效果时，爆炸产物中包含有氢氟酸、盐酸等有毒气体，排出方法不当甚至会对操作人员产生危害。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的之一在于克服现有技术中存在的缺点，提供了一种爆炸实验装置，该装置在实验完成后能够实现粉气的自动分离、自动收集，避免了现有技术中通过负压取气泵等方式造成的堵塞问题，从而延长整个装置的使用寿命，有效降低实验成本。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种爆炸实验装置，包括爆炸点火系统、供风系统、喷尘系统、收集系统以及与各个系统连接的数据采集控制系统；所述爆炸点火系统包括爆炸球和用于引发所述爆炸球内爆炸实验发生的点火电极和点火控制器；所述供风系统包括连接所述爆炸球的压缩气瓶和用于控制所述压缩气瓶内气体流向所述爆炸球内部的封闭阀门；所述喷尘系统包括储尘罐、连接所述储尘罐和所述爆炸球的储尘控制气动阀；
7.所述收集系统包括封闭控制阀、取气控制阀、粉体收集器、气囊、抽真空控制阀和真空泵；所述封闭控制阀分别连接所述取气控制阀和所述抽真空控制阀，所述取气控制阀连接所述粉体收集器的进气口，所述粉体收集器的出气口连接所述气囊；所述抽真空控制阀连接真空泵；所述粉体收集器设有过滤结构实现粉气分离。
8.进一步的，所述爆炸点火系统还包括爆炸球盖和视窗；所述点火电极安装在所述爆炸球盖上，所述点火电极与所述点火控制器连接且所述点火控制器连接所述数据采集控制系统；所述视窗设置在所述爆炸球的侧面。
9.进一步的，所述供风系统用于向爆炸球内提供混气，还包括流量控制阀和进气控制阀；所述气瓶依次连接所述流量控制阀、所述进气控制阀和所述封闭阀门；所述流量控制
阀、所述进气控制阀和所述封闭阀门分别与数据采集控制系统相连。
10.进一步的，所述喷尘系统还包括储尘控制气动阀、充气压力传感器、充气控制阀和流量调节器；所述储尘控制气动阀位于所述爆炸球下端；所述储尘罐连接在所述储尘控制气动阀上且安装有所述充气压力传感器，所述储尘罐依次与所述充气控制阀、所述流量调节器和所述压缩空气气瓶连接；所述储尘控制气动阀、所述充气压力传感器和所述充气控制阀分别与所述数据采集控制系统相连。
11.进一步的，所述数据采集控制系统包括压力传感器、温度传感器、系统控制主机和计算机；所述压力传感器和所述温度传感器的一端连接在所述爆炸球上，另一端连接系统控制主机，所述系统控制主机连接计算机。
12.进一步的，所述收集装置中的所述封闭控制阀、所述取气控制阀、所述粉体收集器、所述抽真空控制阀和所述真空泵分别连接系统控制主机。
13.进一步的，所述压缩气瓶包括甲烷气瓶和空气气瓶。
14.本技术方案的爆炸实验装置，实现了从点火到爆炸、粉气收集的全计算机系统控制的自动化实验测试，各传感器、控制阀同样连接数据采集控制系统，有效实现爆炸实验在不同测试条件下的智能化灵活调整，从而保证爆炸实验的顺利进行和安全性。并且，粉体和气体的自动收集、不易堵塞也使得整个装置可以反复使用，降低装置维护成本。
附图说明
15.图1为本实用新型爆炸实验装置的结构示意图。
16.图2为实用新型粉体收集器的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
18.参照附图1。本实施例的爆炸实验装置，包括爆炸球盖1；点火电极2；点火控制器3；20l爆炸球4；视窗5；流量控制阀6；进气控制阀7；气瓶8；封闭阀门9；储尘控制气动阀10；储尘罐11；充气压力传感器12；充气控制阀13；流量调节器14；压缩空气气瓶15；压力传感器16；温度传感器17；系统控制主机18；计算机19；封闭控制阀20；取气控制阀21；粉体收集器22；气囊23；抽真空控制阀24；真空泵25。
19.点火电极2安装在爆炸球盖1上，点火电极2与点火控制器3连接，点火控制器3连接系统控制主机18，视窗5位于用于20l爆炸球4的外壁。气瓶8依次连接流量控制阀6、进气控制阀7和封闭阀门9。流量控制阀6、进气控制阀7和封闭阀门9分别与系统控制主机18相连。储尘控制气动阀10位于20l爆炸球4下端，储尘罐11连接在储尘控制气动阀10上，储尘罐11上安装有充气压力传感器12，储尘罐11依次与充气控制阀13、流量调节器14和压缩空气气瓶15连接。储尘控制气动阀10、充气压力传感器12和充气控制阀13分别与系统控制主机18相连。压力传感器16和温度传感器17分别连接系统控制主机18，系统控制主机18连接计算机19。封闭控制阀20分别连接取气控制阀21和抽真空控制阀24，取气控制阀21连接粉体收集器22的进气口，粉体收集器22的出气口连接气囊23；抽真空控制阀24连接真空泵25。封闭控制阀20、取气控制阀21、粉体收集器22、抽真空控制阀24和真空泵25分别连接系统控制主机18。
20.其中，粉体收集器22的具体结构请考附图2。粉体收集装置22包括气流通道100、粉盒200、气压调节室300以及活柱400；粉盒200靠近进气口101设置在气流通道100内，粉盒200的进气侧设有透气孔201且出气侧设有过滤布202；气流通道的出气口102连接气囊23；气压调节室300内设有弹性隔膜303从而将气压调节室300内部分为互不相通的第一气压室301和第二气压室302，第一气压室301与气流通道100连通，第二气压室302内的气体与外界隔绝且气压受活柱400的移动发生变化。从而通过活柱400的移动使得弹性隔膜303变化引起第一气压室301内的气压变化从而影响气流通道100内气压的变化，使得爆炸球内的气体被顺利排入气囊23内收集。
21.本实施例的使用方法如下：
22.1、打开20l爆炸球的爆炸球盖1，检查内部干净无残留，盖紧爆炸球盖1；
23.2、控制计算机19，关闭所有阀门，拧开储尘罐11，放入适量煤粉，拧紧储尘罐11；
24.3、控制计算机19，打开封闭控制阀20、抽真空控制阀24和真空泵25，将20l爆炸球4内空气抽出排放到大气，抽完后关闭封闭控制阀20、抽真空控制阀24和真空泵25；
25.4、控制计算机19，打开甲烷气瓶和空气气瓶8的流量控制阀6和进气控制阀7，打开封闭阀门9，向20l爆炸球4内充入一定浓度的预混气体，关闭流量控制阀6、进气控制阀7和封闭阀门9，打开充气控制阀13和流量调节器14，向储尘罐11内加压，当充气压力传感器12示数达到预定值后关闭充气控制阀13和流量调节器14。
26.5、控制计算机19，设定点火控制器3的点火延迟时间，设置储尘控制气动阀10的开启时间，自动控制喷尘点火动作，爆炸完成后打开封闭控制阀20、取气控制阀21和粉体收集器22，将气体收集进气囊23，抽气完全后关闭封闭控制阀20、取气控制阀21和粉体收集器22，取出粉体收集器22内的粉盒200，将气囊23中的气体和粉盒200内的粉体进行检测分析，实验结束。
27.应当指出，上述描述了本实用新型的实施例。然而，本领域技术的技术人员应该理解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型范围的前提下本实用新型还会有多种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。