專利名稱：氧化性液體恒功率試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氧化性液體的試驗裝置，更確切地說，是涉及一種加熱功率恒定的氧化性液體恒功率試驗裝置。
背景技術：
氧化性物質是自身不一定可燃，但可以放出氧而有助于其它物質燃燒的一種物質。氧化性液體試驗是用于測量氧化性液態物質在與一種可燃物質完全混合時，增加該可燃物質的燃燒速度或燃燒強度的潛力，或者形成混合物自發著火的潛力。
根據聯合國《關于危險貨物運輸的建議書》的試驗和標準手冊(4th)的34.4.2試驗O2，氧化性液體試驗需要在一個圓柱型鋼壓力容器內進行。請參閱圖1所示，目前，用于該氧化性液體恒功率試驗的試驗裝置10包括壓力容器11、壓力檢測元件(圖中未示出)、火花塞15和供電電源16，壓力容器11為鋼制的圓柱形結構，上、下兩端開口，內部為空腔體，壓力容器11上端設有鋁制防爆盤111，并通過夾持塞12的下端頂入壓力容器11內，并與壓力容器11壓緊密封；壓力容器11一側還橫向設有側臂管13，側臂管13一端與壓力容器11相連通，另一端設有內螺紋131，壓力檢測元件通過內螺紋131與側臂管13配合固定；火花塞15設于壓力容器11下端，并與壓力容器11連接固定，火花塞15上裝有兩個電極，一個為高壓電極，與火花塞15的塞體相絕緣連接，另一個為接地電極，與火花塞15的塞體連接并接地。兩個電極之間設有一根25cm長的發熱絲14，該發熱絲14通過采用一根直徑5mm的棒把鎳/鉻金屬絲繞成線圈形狀后，連接到火花塞15的兩個電極上；供電電源16為一直流電源，其輸出端通過火花塞15與兩電極連接，并能夠為鎳/鉻金屬絲提供至少10A電流進行加熱。
試驗時，將裝有氧化性液體和纖維素絲混合物的壓力容器11移到點火支撐架上，并置于防爆通風櫥內，通過直流電源供電使發熱絲14對混合物進行加熱，并通過壓力傳感器測量壓力容器11內的壓力變化情況，同時記錄下壓力從690KPa升至2070KPa所需的時間，該試驗共進行五次，通過測量的平均時間與參考物質的試驗結果進行比較，從而來確定氧化性液體的危險等級。
在加熱過程中，由于氧化性液體會侵蝕材料為鎳/鉻的金屬發熱絲14，導致發熱絲14的電阻值(電阻R約為1歐姆)發生變化，并且由于不同氧化性液體對發熱絲14的侵蝕程度不同，因此在不同氧化性液體的試驗中，金屬發熱絲14的電阻值變化情況也不一致，從而在采用直流電源對金屬發熱絲14供電時，金屬發熱絲14的電阻值變化會導致其發熱功率發生變化(W＝IR2)，從而造成整個試驗過程中的加熱功率不穩定，加大了試驗數據的離散性，降低了試驗精度，并且無法保證試驗條件的可重復性，對試驗結果造成嚴重影響。
實用新型內容針對現有技術中存在的上述電熱絲發熱功率不穩定、易變化、試驗數據離散以及試驗條件可重復性較差的缺點，本實用新型的目的是提供一種氧化性液體恒功率試驗裝置，該試驗裝置能夠保證發熱絲的發熱效率恒定，提高試驗數據的精準度，保證試驗條件的可重復性。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案 該氧化性液體恒功率試驗裝置包括壓力容器、火花塞、壓力檢測元件和供電電源，火花塞密封塞入壓力容器下端，火花塞上設有兩電極，電極間連接有金屬發熱絲，壓力傳感器設于壓力容器一側，所述的供電電源為一恒功率電源，其輸出端連接至火花塞的外接頭，并與兩電極相連接導通。
所述的恒功率電源包括一直流電源和一控制電路，控制電路的輸入端連接至直流電源的輸出端，采集直流電源瞬時間輸出的電壓和電流信號；恒功率電源的輸出端輸出控制信號反饋至直流電源。
在上述技術方案中，本實用新型的氧化性液體恒功率試驗裝置包括壓力容器、火花塞、壓力檢測元件和供電電源，供電電源為一恒功率電源，包括一直流電源和一控制電路，控制電路采集直流電源瞬時間輸出的電壓和電流信號，計算電壓和電流的乘積并與設定功率進行對比，從而進行動態調整直流電源的輸出電壓和電流，最終為發熱絲提供恒定的加熱功率，從而使發熱絲的發熱量持續穩定，提高了試驗數據的精準度，并保證試驗條件的可重復性，完全能夠滿足試驗要求。
圖1是現有技術的氧化性液體恒功率試驗裝置的結構示意圖； 圖2是本實用新型的氧化性液體恒功率試驗裝置的結構示意圖； 圖3是本實用新型的試驗裝置的供電電源的結構方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
請參閱圖2所示，本實用新型的氧化性液體恒功率試驗裝置20與現有技術的試驗裝置10(見圖1)基本相同，同樣也包括壓力容器21、壓力檢測元件、火花塞25和供電電源26，壓力容器21上端設有鋁制防爆盤211，并通過夾持塞22的下端頂入壓力容器21內；壓力檢測元件采用壓力傳感器，并通過內螺紋231設于側臂管13的一端，并與壓力容器21一側相連通；火花塞25設于壓力容器21下端，火花塞25上裝有兩個電極，一個為高壓電極，與火花塞25的塞體絕緣連接，另一個為接地電極，與火花塞25的塞體連接并接地，兩個電極之間還連接設有材料為鎳/鉻金屬的發熱絲24；供電電源26的輸出端通過火花塞25的外接頭與兩電極相連接。由于上述壓力容器21、壓力檢測元件和火花塞25的詳細結構與現有技術相同，因而在此不再重復描述。
請參閱圖3所示，本實用新型的氧化性液體恒功率試驗裝置20與現有技術的試驗裝置10的不同之處在于，上述的供電電源26采用一恒功率電源，該恒功率電源包括一直流電源261和一控制電路262，控制電路262的輸入端連接至直流電源261的輸出端，用于采集該直流電源261瞬時間輸出的電壓和電流信號，并計算采集的電壓和電流的乘積，通過將計算出的輸出功率值與設定功率值進行對比判定；控制電路262輸出端連接至直流電源，如果計算出的輸出功率值與設定功率值不一致，立即通過輸出控制信號反饋至直流電源，對直流電源261的輸出電壓和電流進行動態調整，從而改變輸出電流或電壓值，使該供電電源26輸出的加熱功率保持恒定。在此需要說明的是，該恒功率電源可采用在市場上能夠購買到的，型號為WWL-LDX41的直流200W恒功率電源，其輸出功率可在80W-200W間任意設定，并可恒定在該范圍內的某一值上。
本實用新型的試驗裝置的使用過程與現有技術相同，但使用效果卻大大提高，下面通過具體試驗進行舉例說明將5.0克重量比為1:1的65％HNO3溶液和纖維素絲混合物攪拌均勻后，少量分批地加入壓力容器21內，然后將防爆盤211放好后把夾持塞22擰緊，再將裝了混合物的壓力容器21移到點火支撐架上，恒功率電源接到火花塞25的外接頭，恒功率電源26的輸出功率設定為100W，開始試驗，并記錄下壓力傳感器產生的信號，同時記下壓力從690KPa升至2070KPa所需的時間。試驗共進行五次，結果表明壓力從690KPa升至2070KPa所需的時間波動大大減小，由此可以看出，采用恒功率電源可以保證發熱絲24的發熱效率恒定，避免試驗數據存在離散性，從而提高了試驗數據的精準度，保證了試驗條件的可重復性。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而并非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神范圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書范圍內。
權利要求1.一種氧化性液體恒功率試驗裝置，該試驗裝置包括壓力容器、火花塞、壓力檢測元件和供電電源，火花塞密封塞入壓力容器下端，火花塞上設有兩電極，電極間連接有金屬發熱絲，壓力傳感器設于壓力容器一側，其特征在于
所述的供電電源為一恒功率電源，其輸出端連接至火花塞的外接頭，并與兩電極相連接導通。
2.如權利要求1所述的氧化性液體恒功率試驗裝置，其特征在于
所述的恒功率電源包括一直流電源和一控制電路，控制電路的輸入端連接至直流電源的輸出端，采集直流電源瞬時間輸出的電壓和電流信號；恒功率電源的輸出端輸出控制信號反饋至直流電源。
專利摘要本實用新型公開了一種氧化性液體恒功率試驗裝置，該試驗裝置包括壓力容器、火花塞、壓力檢測元件和供電電源，供電電源為一恒功率電源，包括一直流電源和一控制電路，控制電路采集直流電源瞬時間輸出的電壓和電流信號，計算電壓和電流的乘積并與設定功率進行對比，從而進行動態調整直流電源的輸出電壓和電流，最終為發熱絲提供恒定的加熱功率，從而使發熱絲的發熱量持續穩定，提高了試驗數據的精準度，并保證試驗條件的可重復性，完全能夠滿足試驗要求。
文檔編號G01N33/00GK201196618SQ20082005665
公開日2009年2月18日 申請日期2008年3月27日 優先權日2008年3月27日
發明者張小沁, 剛 劉, 田俊榮 申請人:上海化工研究院