[发明专利]一种可燃气体泄爆伤害效应测试装置及分析方法

权利要求书

1.一种可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是它包括：

一伤害效应参数采集装置，该伤害效应参数采集装置包括一压力采集装置和一火焰采集装置；所述的压力采集装置包括两个侧部支撑架、一顶部弧形支撑架、工字型滑块和压力传感器；所述顶部弧形支撑架的两个末端分别与侧部支撑架相连接，所述的工字型滑块设置在顶部弧形支撑架上，所述的压力传感器安装在工字型滑块上，所述工字型滑块的底部还安装有热辐射通量计；

一爆炸装置，该爆炸装置包括一耐压容器，所述的耐压容器上设置有两个混合气体输入端口、一压力传感器安装端口、一点火装置安装端口、一耐压火焰观测窗口、一顶部泄爆端口；所述的压力传感器安装端口上安装有压力传感器，所述顶部泄爆端口的法兰夹持有泄爆片；

一数据采集处理装置，该数据处理装置包括信号放大电路、数据采集电路和计算机；信号放大电路的输出端与数据采集电路的输入端相连接，数据采集电路的输出端与计算机相连接；

所述热辐射通量计的输出端以及分别安装在工字型滑块和耐压容器上的压力传感器的输出端均和信号放大电路的输入端相连接，火焰采集装置的输出端与计算机相连接。

2.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征在于所述工字型滑块的底部还安装有激光定位接收器，所述耐压容器的顶部安装有激光定位发射器，所述的激光定位接收器和激光定位发射器的输出端和计算机相连接。

3.根据权利要求1或2所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征在于所述耐压容器的上部对称设有一对吊耳，底部装有支撑筒节和底板。

4.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述侧部支撑架的底部设置有加强筋和底座；所述侧部支撑架的中部设有中空凹槽，中空凹槽部位安装可上下滑动的滑块，所述的滑块通过紧固件固定在侧部支撑架上，所述滑块上设有螺孔用于配合顶部弧形支撑架的安装；所述顶部弧形支撑架的两端分别设有螺孔与所述滑块上的螺孔相配合，通过安装螺栓将滑块与顶部弧形支撑架的两端分别固连在一起；所述侧部支撑架上还设置有标尺用于度量顶部弧形支撑架上下滑动的距离。

5.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述顶部弧形支撑架的形状为半圆形，以爆炸装置的顶部泄爆端口的中心点为圆心，两端夹圆心角180°，背弓部垂直向上。

6.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述顶部弧形支撑架中部中空，所述的工字型滑块安装在顶部弧形支撑架的中空部位，能沿顶部弧形支撑架滑动，所述的工字型滑块上带有C字型紧固件用于将滑动到合适位置的工字型滑块固定到弧形支撑架上。

7.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述工字型滑块上沿与其上下表面垂直方向设有带内螺纹的圆形孔，压力传感器插入圆形孔后利用设在压力传感器上的接头螺纹拧紧。

8.根据权利要求1或6所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述的工字型滑块数量为5~10个。

9.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆伤害效应测试装置，其特征是所述的火焰采集装置采用高速光学摄影仪器或高速数字摄影仪器。

10.一种可燃气体泄爆伤害效应的分析方法，以权利要求1所述装置采集到的数据进行分析，包括以下步骤：（1）确定压力过程参数曲线：通过所述的装置，得到泄爆过程耐压容器外空间各个位置的压力过程参数曲线，包括：压力随时间的变化P~t、压力上升速率随时间的变化~t；

（2）确定压力特征参数：通过数据分析软件，分析上述压力过程参数曲线，可以得到泄爆过程耐压容器外空间各个位置的压力特征参数，包括：峰值压力P_max和最大压力上升速率；

（3）根据冲击波破坏效应的超压准则进行伤害效应判定；

（4）确定热辐射通量特征参数：通过上述装置，可以得到泄爆过程耐压容器外空间各个位置的热辐射通量峰值Q_max；

（5）根据热辐射伤害准则进行伤害效应判定；

（6）对火焰采集装置拍到的照片或影像资料进行解读，得到不同泄爆条件下，喷射火焰的特征的变化规律。