[发明专利]一种低压下烟雾粒子消光散射特性的测量装置

说明书

本发明公开了一种低压下烟雾粒子消光散射特性的测量装置，包括三个部分，容器抽空段、烟雾观察分析段、试验燃烧段；其中：所述容器抽空段设有气体抽空口、放气口、压力测量口、两个观察窗以及CO和CO₂浓度测量预留接口；所述烟雾观察分析段上端设有连接光学烟密度计的视窗接口，下端设有12路光路测量接口；所述试验燃烧段设有4个观察窗，温度传感器、CO和CO₂浓度传感器，氧气浓度测量接口，氧气、氮气流量控制器以及氮氧混合器，内部设有酒精点火器、电加热盘以及氮氧混合气喷管。本发明能够实现低气压下两种点火方式，多种燃烧场景下的火灾烟雾分析，可以调节低压下的氧气浓度利于模拟多种氧含量条件下的低压情况，具有很高的实验研究价值。

技术领域

本发明涉及烟雾消光与散射特性测量的技术领域，特别是一种用于低气压下烟雾颗粒消光散射特性的测量装置。

背景技术

火灾过程一般伴随着烟雾、热量以及光。而在火灾早期阶段，由于温度较低，物质多处于阴燃阶段，会产生大量的烟雾，光电感烟探测器能够探测火灾初期的烟雾，具有响应速度快，能及早发现火情有利于火灾早期补救的特点。同时，对低气压下的烟雾粒子消光散射特性的研究也至关重要，一方面，随着航空航天技术的持续发展，针对飞机的火灾探测技术也处于快速发展的过程，每年由于探测器误报对飞行造成的损失尤为严重；另一方面，对于高海拔特殊的低压低氧环境来说，物质燃烧产生的烟雾粒子的特性和常压下是有所不同的，因此需要对低压低氧的条件下的烟雾粒子消光散射特性进行深入的研究。

本发明用于ISO/DIS 7240-15《Point-type multisensor(light and heat)firedetectors》标准的七种测试火在低压下的烟雾测量实验，并通过调节气压以及氧氮混合比，实现低压特定氧浓度条件下的烟雾粒子消光散射特性实验，为低压环境中的火灾烟雾探测研究提供实验数据。

发明内容

为使火灾烟雾探测器更好地适应低压下的工作情况，需要对低压下的烟雾粒子消光散射特性进行进一步的研究，因此本发明的目的是实现低压下特定氧气浓度条件下的烟雾粒子消光散射特性测量，为研制低压环境中使用的火灾烟雾探测器提供理论依据。

本发明采用的技术方案如下：一种低压下烟雾粒子消光散射特性的测量装置，包括容器抽空段、烟雾观察分析段、试验燃烧段；其中：

所述的容器抽空段包括一个抽空口，控制和维持罐体内的试验压力，一个压力测量口，测量罐体内压力，一个放气口，用于容器在低气压下放气，两个φ100石英玻璃观察窗口，便于观察抽空段腔体内部，两个预留接口，以备用来接CO和CO2浓度传感器；

所述的烟雾观察分析段包括上端的烟雾消光率测量段以及下端的多路散射测量段；

所述的试验燃烧段包括四个观察窗用于对腔体内的点火情况进行观察，可以实现ISO/DIS 7240-15《Point-type multisensor(light and heat)fire detectors》标准的七种测试火，容器燃烧段上装有CO和CO₂浓度传感器，用于检测试验时，CO和CO₂的浓度，容器燃烧段上装有O2浓度分析仪，用于检测试验时氧气的浓度，容器上的温度传感器用于测量容器内部的气体温度，通过氮氧混合来调节装置内低压下的氧气浓度，通过燃烧段腔体底面一个快捷开关门结构，便于试验前操作准备及试验后垃圾清扫处理。

进一步地，抽空口接单级无油旋片泵，通过氮气、氧气加注与调节泵的抽速相结合，调节罐体内的试验压力，其中，在燃烧段进行氧气加注；另外，温度传感器为热电偶。

进一步地，所述的测量罐体内压力的方法，压力测量口接真空薄膜规，以测量压力。

进一步地，所述的容器在低气压下放气的方法，放气口接真空放气阀，用于容器在低压下放气。