[发明专利]一种基于不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集装置和方法

说明书

本发明涉及一种基于不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集装置和方法，主要包括燃烧室、机械装置和控制系统；装置整体尺寸较小，成本较低，可满足多种不同可燃物不同时间和不同空间火灾烟颗粒的采集；将碳支持膜放在探针前端的台阶孔中，根据可燃物种类利用控制系统调整碳支持膜进入燃烧室时间、采样时间、采样间隔时间和循环次数，进行碳烟颗粒的采集。本发明通过控制系统实现了不同时间和不同空间上烟颗粒的自动化采集，不仅可以避免人工采集时可能出现的人为失误，保证采集过程安全有效；还可以在有毒有害或者低压低氧等特殊环境下使用，用于研究不同条件下不同空间烟颗粒的形貌特征。

技术领域

本发明涉及火灾探测研究领域，具体涉及一种基于不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集装置和方法。

背景技术

火灾是人类生产和生活中最常见的灾害性事故，随着经济发展和社会进步，各种各样的建筑迅速涌现出来，易燃危险品的使用数量以及场所日益增多，由此带来火灾爆炸的潜在危险性也越来越大。一旦发生火灾，将造成巨大的经济损失和极大的人员伤亡，带来恶劣的社会影响。火灾过程中将产生大量髙温、有毒害性和遮光性的烟气，给救援工作和人员疏散带来极大的困难。据统计发现，因烟气中毒或者窒息而造成的伤亡人数占总伤亡人数的50％～80％。除此之外，火灾中释放的大量烟气对大气环境也会造成严重污染。

而烟雾作为早期火灾探测的重要参量，其光学特性是目前火灾烟雾探测研究的重要内容，而烟雾颗粒的粒径大小及其分布规律是影响烟雾光学特性的重要因素，烟雾颗粒的生长规律和几何图像特征是烟雾颗粒粒径测量研究的基础。

中国实用新型专利申请CN209606161U公开了一种碳氢燃料燃烧层流火焰中碳烟颗粒的采集装置，该专利做到了对碳氢燃料燃烧层流火焰中碳烟颗粒进行单次采集，但是该实用新型不仅限制了可燃物的种类，而且不能连续采集，无法满足采集随时间和空间变化烟颗粒的要求。

中国实用新型专利申请CN204177494U一种用于燃烧火焰中烟黑颗粒采集及温度测量装置，不仅能测定不同高度和方向的火焰温度，还能方便的采集不同火焰高度的烟黑生成。但是，该装置同样只针对碳氢燃料，虽然可以采集不同高度烟黑颗粒，但是所有操作都是人工完成，无法做到自动化采集。

中国实用新型专利申请CN206649630U公开了一种火灾烟雾颗粒遥控采集装置，做到了烟颗粒采集的机械化，但是该装置无法定时采集随时间变化和随空间变化的烟颗粒。

综上所述，在现有的烟颗粒采集装置中，均无法满足基于不同时间和不同空间进行烟颗粒的自动化采集。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供了一种基于不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集装置和方法，该装置通过控制系统可以实现不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集，不仅避免了人工采集时可能出现的人为失误，保证采集过程安全有效；还可以在有毒有害、低压低氧等特殊环境下使用，用于研究不同条件下不同空间烟颗粒的形貌特征。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于不同时间和不同空间烟颗粒的自动化采集装置，主要包括燃烧室、机械装置和控制柜：

所述的燃烧室主要由不锈钢板、防爆玻璃、铝型材和静音轮搭建而成，首先利用铝型材按照设计尺寸构建基本框架，将不锈钢板分别嵌入基本框架的顶面、底面和前、后、右三个面中，将防爆玻璃嵌入基本框架的左面，完成燃烧室的初步搭建；

所述的防爆玻璃主要用于观察可燃物的燃烧情况；在所述后面和右面的不锈钢板上分别打五个方孔，所述方孔从距底面0.3m处开始在所述不锈钢板的高度上均匀分布，后面的方孔用于热电偶的布置，右面的方孔用于探针进入燃烧室；在所述前面不锈钢板的底部开一扇0.2m宽，0.3m高的小门，用于放入可燃物并点火；在燃烧室四个底角上分别安装静音轮，方便整个装置的移动。