[发明专利]一种液体喷射静电积累量测试装置及方法

说明书

本发明为一种液体喷射静电积累量测试装置及方法，属于静电测试技术领域，本发明的液体喷射静电积累量测试装置包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统，具有设计结构紧凑、性能稳定、操作简单等特点，采用该装置能够测试工业液体喷射静电积累量参数，并研究液体温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴特性等因素对静电积累量的影响规律，本发明对工业液体喷射过程静电起电性能及安全性能评估具有重要的实用价值。

技术领域

本发明属于静电测试技术领域，具体为一种液体喷射静电积累量测试装置及方法。

背景技术

液体喷射起电是指当液态微粒从喷嘴中高速喷出时，液体微粒和喷嘴之间存在迅速接触与分离的偶电层，会使喷嘴与液体微粒分别带动上不同符号的静电荷。当高压力下的液体从喷嘴式管口喷出后呈束状，在与气流接触时分裂成很多小液滴，其中比较大的液滴很快沉降，其他微小的液滴停留在空气中形成雾状小液滴云，带有大量电荷。易燃工业液体，如化学试剂、航空煤油、汽油等由喷嘴、容器裂缝等开口处高速喷出时产生的静电荷积累，一旦具备放电条件就会产生静电放电，很容易引起火灾爆炸事故，造成经济损失和人员伤亡。

静电基本参数测试是静电防护设计和管理的依据。本发明是利用一种液体喷射静电积累量测试装置进行工业液体喷射过程静电测试的方法，对分析静电起电机理，判断作业工况中静电放电危险性有重要指导意义。

发明内容

本发明的技术方案是为了实现工业液体在不同液体温度、喷射压力、喷射时间和喷嘴材质等条件下喷射静电积累量参数的测试，提出了一种液体喷射静电积累量测试装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种液体喷射静电积累量测试装置，包括液体喷射系统、温度控制系统和静电测试系统；所述液体喷射系统包括不锈钢压力储罐、进料蠕动泵、料液瓶、无油空压机、精密数显点胶机以及喷嘴，不锈钢压力储罐、进料蠕动泵、料液瓶之间通过管路和第二阀门连接，料液瓶用来盛放待测液体，通过蠕动泵调节进料速率将待测液体泵入到不锈钢压力储罐内，无油空压机、精密数显点胶机、不锈钢压力储罐之间通过导气管路连接，无油空压机为整个液体喷射系统提供高压空气源，精密数显点胶机精确控制不锈钢压力储罐内液体的喷射压力和喷射时间，不锈钢压力储罐、喷嘴之间通过管路和第一阀门连接，不锈钢压力储罐内的液体通过喷嘴喷射到法拉第筒中；所述温度控制系统包括导热铝套筒、电加热带、保温矿棉、热电偶、数显温控仪，不锈钢压力储罐置于导热铝套筒内且二者紧密配合以利于热传导，铝套筒外侧安装电加热带，电加热带外侧包裹一层保温矿棉，热电偶插入导热铝套筒内反馈温度，数显温控仪控制电加热带的电功率大小，对不锈钢压力储罐进行升温控制；所述静电测试系统包括法拉第筒、数字电荷仪、电子天平、计算机，法拉第筒放置于电子天平上，用于收集经喷嘴喷射出的液体，电子天平用于称量喷射出液体的质量，法拉第筒、数字电荷仪、计算机之间通过数据传输线连接，数字电荷仪将测量的静电积累量数据传输到计算机并显示。

上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述液体喷射系统的进料速率为1~200ml/min，喷射压力为0~0.7MPa，喷射时间为0~99s。

上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述不锈钢压力储罐（1）为带有进气孔、进料口和出料口的304不锈钢压力储罐，内径68mm、外径74mm、壁厚3mm、高度200mm,导热铝套筒其内径74mm，外径134mm，高度145mm。

上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述喷嘴可根据实验需要更换不同材质及规格。

上述的一种液体喷射静电积累量测试装置，所述不锈钢压力储罐（1）、进料蠕动泵（12）、料液瓶之间通过胶管连接，无油空压机（15）、精密数显点胶机（13）、不锈钢压力储罐（1）之间通过导气管与直插气动接头连接，不锈钢压力储罐（1）、喷嘴（6）、第一阀门（5）之间通过螺纹进行密封连接。