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成都科大勝英科技有限公司
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傳感器
測試系統(tǒng)
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智能浪高儀
電源

管道爆炸測試分析系統(tǒng)

時間:2021/8/19閱讀:1272
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一、試驗系統(tǒng)概述


管道內(nèi)氣體粉塵爆炸壓力火焰試驗中,對測試系統(tǒng)的構(gòu)組建有很特殊的要求,歸納起來有:傳感器的選擇,與選定傳感器相對應(yīng)的放大器,高速同步數(shù)據(jù)采集儀器以及測試系統(tǒng)各部分的安裝連接等,其中傳感器的選擇是最關(guān)鍵的。近十年來,我公司參與組建了數(shù)十套爆炸壓力測試系統(tǒng),對系統(tǒng)的構(gòu)建特別是壓力傳感器的選擇進(jìn)行了全面系統(tǒng)的研究。已建成的系統(tǒng)代表性的有:煤科院重慶分院的粉塵氣體爆炸壓力火焰測試系統(tǒng)、重慶后勤工程學(xué)院供油系的管道內(nèi)氣體爆炸測試系統(tǒng)、北京理工大學(xué)爆炸壓力測試系統(tǒng)、太原中北大學(xué)安全工程系的氣體爆炸測試系統(tǒng)、太原山西煤檢中心的粉塵爆炸壓力測試系統(tǒng)、河北科技大學(xué)管道內(nèi)氣體爆炸測試系統(tǒng)等。


二、傳感器


1.壓力傳感器:

爆炸測試中,應(yīng)該選用高頻壓力傳感器。目前爆炸測試,壓力傳感器一般選用壓電式或壓阻式。我們認(rèn)為在氣體粉塵爆炸壓力測試中,選用壓阻式壓力傳感器比壓電式傳感器更好。

壓電式壓力傳感器測量的壓力較大,最大可到1000Mpa,目前國內(nèi)的產(chǎn)品,最小量程為15Mpa,更小量程的傳感器制作很難。因此用國內(nèi)的壓電式壓力傳感器測量氣體壓力是不合適的,進(jìn)口傳感器的價格又太高,售后也不方便。

壓電傳感器在測量管道內(nèi)氣體爆炸壓力時,更大的問題是傳感器對熱敏感,測量由于熱的作用,會產(chǎn)生負(fù)信號。

關(guān)于熱作用對壓電傳感器的影響,《科學(xué)通報》2007,52(17)有一篇中科院力學(xué)所的報告中(一種壓電式壓力傳感器的放防熱方法)有進(jìn)一步的分析。

以前一般認(rèn)為,壓電式傳感器的頻率響應(yīng)很高。實際上,目前壓阻傳感器的頻響可以作得更高。進(jìn)口壓電壓力傳感器的自振頻率最高的為400KHz500kHz,國產(chǎn)的在150KHz200KHz。而國產(chǎn)的壓阻式壓力傳感器自振頻率可以作到800KHz1MHz

但壓阻壓力傳感器在制成高頻響時,又必須考慮光對傳感器的影響,目前我們成都科大勝英科技有限公司和有關(guān)傳感器廠家合作,生產(chǎn)出了防光影響的高頻壓阻式壓力傳感器,并在氣體爆炸壓力測試中,得到了很好的壓力波形。河北科技大學(xué)、中北大學(xué)的氣體爆炸壓力測試就是用這種傳感器,測量的壓力波形很好。

有必要強調(diào)一點,在爆炸瞬態(tài)測試中,傳感器出來的信號不一定是需要的測試信號。

成都科大勝英科技有限公司的CY400高頻壓力傳感器

高頻壓力傳感器.jpg

2.火焰?zhèn)鞲衅?/span>

  爆炸過程的火焰,一般通過測試爆炸過程的光來實現(xiàn)。目前常見的火焰?zhèn)鞲衅魇怯霉饷綦娮枳鳛閭鞲衅鳎饷綦娮璧念l率響應(yīng)很低,將光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量,只檢測有無火焰,事實上除了火焰在管道內(nèi)的傳播規(guī)律,檢測點火焰的持續(xù)時間也是很重要的參數(shù),我公司為重慶煤科院制作的火焰?zhèn)鞲衅鳎霉怆姽艿母哳l特性,把光電信號作為模擬信號,通過數(shù)據(jù)采集,能測量火焰的持續(xù)時間。

成都科大勝英科技有限公司的CKG100火焰?zhèn)鞲衅?/span>

火焰?zhèn)鞲衅鲄?shù).jpg

3.溫度傳感器

溫度傳感器參數(shù).jpg


三、信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集

順應(yīng)測量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,我公司開發(fā)了CR6000系列動態(tài)測試分析系統(tǒng)。CR6000系列是將動態(tài)信號采集、嵌入式總線、網(wǎng)絡(luò)通訊、模擬信號處理及計算機等多種技術(shù)融為一體的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化測試設(shè)備,它集信號調(diào)理、傳感器供電、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲為一體,通過TCP/IP協(xié)議與上位機進(jìn)行通訊。直接聯(lián)接應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、ICP型傳感器,CR6300可完成速度、加速度、位移、力、壓力、溫度等物理量的信號采集。

采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方式,可避免計算機軟硬件升級帶來的問題,有效的延長儀器的使用時間。


四、測試系統(tǒng)的組成

爆炸壓力、火焰測試系統(tǒng)框圖如下:本測試系統(tǒng)由傳感器、CR6300高速動態(tài)測試儀,上位計算機及相應(yīng)的連接線組成。壓力傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌囟葌鞲衅餍盘栔苯咏拥?/span>CR6300測試儀上,測試儀的控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄟ^操作上位計算機實現(xiàn)(計算機帶網(wǎng)卡)

系統(tǒng)組成圖.jpg



五、試驗現(xiàn)場實拍圖




六、高速瞬態(tài)信號分析儀

技術(shù)指標(biāo)

1、通道數(shù): 8CH/16CH

2、采樣率:瞬態(tài)200K sps/CH,連續(xù)采集10K sps/CH,向下多檔可調(diào)。

3、存儲深度:256K樣點/CH(瞬態(tài)模式),海量(連續(xù))

4、觸發(fā)方式:內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)、手動觸發(fā)

5、量程:±5mV~±5V多檔可調(diào)。其中±5V檔單端輸入,其余檔差分/單端均可。

6供橋電壓:4V5V6V8V(電流50mA

7、綜合誤差:±0.2% FS

8、耦合方式:直流耦合,接地,交流耦合(隔直)

9、低通濾波器(3dB)1.5K2K5K10K20K50K100K、直通,程控可調(diào)

10、信號輸入接頭:5芯接頭

11、通訊接口:RJ45

12、電源:220V/50Hz帶濾波器(防電網(wǎng)干擾)


七、儀器專用機柜

上架式儀器.png


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