一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖鑷子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及火災(zāi)煙霧研究領(lǐng)域，具體涉及一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖鑷子，它包括左半部分鑷子、右半部分鑷子、轉(zhuǎn)軸、鑷子前端開(kāi)槽、鑷子前端鉆孔、兩級(jí)折彎點(diǎn)、手柄、彈簧、彈簧固定凸起九部分，鑷子前端設(shè)計(jì)有2mm鉆孔，使碳支持膜中心有2mm直徑圓形有效使用面積；鑷子前端開(kāi)槽可以方便取、放碳支持膜；鑷子手柄之間有彈簧，可以實(shí)現(xiàn)鑷子頭自鎖。本實(shí)用新型在用碳支持膜采集煙霧顆粒場(chǎng)景中，具有優(yōu)越的便捷性，采集煙顆粒效果較好。
【專利說(shuō)明】-種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖鑷子

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及火災(zāi)煙霧研究領(lǐng)域，具體涉及一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自 鎖鑷子。

【背景技術(shù)】
[0002] 絕大部分燃燒現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生煙霧顆粒，其中明火燃燒會(huì)產(chǎn)生由不完全燃燒的黑碳 顆粒組成的分形凝聚體結(jié)構(gòu)，陰燃火會(huì)產(chǎn)生由燃燒物分解而成的液滴，不同類型的燃燒物 質(zhì)，以及不同條件下的燃燒生成的煙霧顆粒粒徑分布、形貌特征、折射率等特性都是不一樣 的。
[0003] 目前火災(zāi)探測(cè)技術(shù)應(yīng)用最廣泛的是感煙型火災(zāi)探測(cè)技術(shù)，利用煙霧顆粒對(duì)光吸收 和散射原理研制而成。但是卻存在很多問(wèn)題，前向散射和后向散射對(duì)于不同的煙顆粒敏感 度不同，不同波長(zhǎng)的光和煙顆粒相互作用較為復(fù)雜，如何根據(jù)煙顆粒粒徑分布、折射率和對(duì) 偏振光散射Muller矩陣元素的不同來(lái)區(qū)分火災(zāi)煙霧顆粒和非火災(zāi)煙霧顆粒，這需要對(duì)火 災(zāi)煙霧顆粒展開(kāi)更為細(xì)致的研究。
[0004] 國(guó)內(nèi)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室針對(duì)煙顆粒展開(kāi)了較為細(xì)致的研究，張啟興、喬利 鋒、謝啟源等博士均對(duì)其作了響應(yīng)的研究。根據(jù)他們的研究，對(duì)煙顆粒形貌特征研究最常用 的方法是利用熱泳效應(yīng)對(duì)煙顆粒進(jìn)行采集，將采集到的煙顆粒在掃描電鏡下分析得到實(shí)驗(yàn) 結(jié)果。這種熱泳現(xiàn)象發(fā)生在冷的取樣表面附近區(qū)域，將碳支持膜銅網(wǎng)插入充滿氣體的煙氣 中，由于銅網(wǎng)的溫度比煙氣流場(chǎng)低，使銅網(wǎng)附近的氣體急速冷卻，密度增大，向下運(yùn)動(dòng)，與卷 吸運(yùn)動(dòng)的熱羽流產(chǎn)生對(duì)流，使煙顆粒附著在碳支持膜銅網(wǎng)上面。
[0005] 碳支持膜簡(jiǎn)稱碳膜，是透射電子顯微鏡（TEM)用來(lái)檢測(cè)樣品的專用載體，大小為直 徑3mm，厚度不到0. 1mm，非常脆弱，容易破損。用碳支持膜采集煙顆粒主要方法是，用尖頭 鑷子加持碳支持膜，放在煙霧中，采集完畢后，小心的放在碳支持膜儲(chǔ)存盒里。由于碳支持 膜比較小且容易折損，鑷子夾持必須非常小心，避免掉落或者折損；另外，由于普通的鑷子 必須用人手配合，所以人員不可避免的暴露于煙霧中，煙霧會(huì)對(duì)人體健康會(huì)造成一定傷害； 碳支持膜正反面非常容易混淆，使用鑷子使更加需要注意；且在煙霧中采集煙顆粒的時(shí)間 過(guò)長(zhǎng)的話，煙顆粒會(huì)堆積，過(guò)短時(shí)間則采集煙顆粒太少不符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律。以上這些因素綜合 起來(lái)給用碳支持膜采集煙霧顆粒帶來(lái)相當(dāng)大的困難。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，研制一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖 鑷子，能夠便捷的固定碳支持膜，大大減小采集的難度并提高采集煙顆粒的成功率。
[0007] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖鑷子，包括 兩半部分組成，左半鑷子和右半鑷子，左右兩半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸前端通過(guò)有兩次折 彎的桿連接到夾持碳支持I吳的懾子頭，轉(zhuǎn)軸后端連接手柄；夾持碳支持I吳的懾子頭，中心有 一個(gè)2mm大小的鉆孔，從鉆孔向鑷子頭方向開(kāi)槽，槽寬2mm;左右兩半鑷子在俯視圖上呈對(duì) 稱結(jié)構(gòu)；從側(cè)面視圖看，右半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角）為Y度， 第二個(gè)折角（銳角）為-β度，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針 折彎為正；左半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角）為度，第二個(gè)折角 (銳角)為-β度，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為正；左 右兩半懾子合起來(lái)在轉(zhuǎn)軸后端夾角為α °，角度關(guān)系?兩足β = α/2+Υ ;在右半懾子手柄的 下面和左半鑷子手柄的上面，相對(duì)有一個(gè)凸起，起到固定彈簧的目的；將左右兩半鑷子通過(guò) 轉(zhuǎn)軸合在一起，在兩手柄凸起之間插入彈簧，無(wú)外力作用手柄，彈簧為受壓狀態(tài)，彈簧彈力 將兩部分鑷子頭合在一起，此時(shí)轉(zhuǎn)軸處夾角為α°。
[0008] 與普通鑷子相比較，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)如下：
[0009] 1)、本實(shí)用新型具有自鎖結(jié)構(gòu)，通過(guò)鑷子手柄之間的受壓彈簧，將左右兩半鑷子頭 壓在一起，無(wú)外力作用時(shí)，鑷子頭呈閉合狀態(tài)，便于夾持碳支持膜，不容易掉落，而普通的鑷 子則需要人工用力，用力不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致碳支持膜破損或者掉落；
[0010] 2)、本實(shí)用新型具有碳支持膜專用夾持端口，碳支持膜為直徑3mm的薄圓片，一般 的鑷子夾持碳支持膜，如果夾持面過(guò)小可能導(dǎo)致掉落，夾持面過(guò)大會(huì)影響采集碳顆粒的有 效面積；本實(shí)用新型在鑷子頭中心有2_的鉆孔，將碳支持膜用普通的尖頭鑷子通過(guò)本實(shí) 用新型鑷子頭前端的開(kāi)槽，放置到鑷子頭中心2mm的鉆孔上，2mm的鉆孔正好可以讓碳支持 膜中心2mm直徑圓形面積暴露于采集環(huán)境中，而其余部分被鑷子固定。碳支持膜中心2_ 的直徑圓形面積完全滿足采集煙顆粒并進(jìn)行電鏡掃描的要求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本實(shí)用新型左半部分鑷子和右半部分鑷子俯視圖；
[0012] 圖2是右半部分鑷子側(cè)視圖；
[0013] 圖3是左半部分鑷子側(cè)視圖；
[0014] 圖4是鑷子整體側(cè)視圖；
[0015] 圖5是鑷子整體俯視圖；
[0016] 圖6是實(shí)例1中右半部分鑷子參考尺寸。
[0017] 圖中附圖標(biāo)記的含義為：1為右半部分鑷子，2為左半部分鑷子，3為轉(zhuǎn)軸，4為兩級(jí) 折彎點(diǎn)，5為手柄,6為鑷子前端開(kāi)槽,7為鑷子前端鉆孔,8為彈簧固定凸起,9為彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 本實(shí)施例中采用的鑷子全身為不銹鋼結(jié)構(gòu)，它包括右半部分鑷子1、左半部分鑷子 2、轉(zhuǎn)軸3、鑷子前端開(kāi)槽6、鑷子前端鉆孔7、兩級(jí)折彎點(diǎn)4、手柄5、彈簧固定凸起8、彈簧9 九部分組成。
[0021] 左半鑷子和右半鑷子，左右兩半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸前端通過(guò)有兩次折彎的 桿連接到夾持碳支持I吳的懾子頭，轉(zhuǎn)軸后端連接手柄；夾持碳支持I吳的懾子頭，中心有 ^ 2mm大小的鉆孔，從鉆孔向鑷子頭方向開(kāi)槽，槽寬2mm ;左右兩半鑷子在俯視圖上呈對(duì)稱結(jié) 構(gòu)；從側(cè)面視圖看，右半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角）為Y度，第二 個(gè)折角（銳角）為-β度，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎 為正；左半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角)為-Υ度，第二個(gè)折角(銳角） 為-β度，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為正；左右兩 半懾子合起來(lái)在轉(zhuǎn)軸后端夾角為 α °，角度關(guān)系?兩足β = α/2+γ ;在右半懾子手柄的下面 和左半鑷子手柄的上面，相對(duì)有一個(gè)凸起，起到固定彈簧的目的；將左右兩半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸 合在一起，在兩手柄凸起之間插入彈簧，無(wú)外力作用手柄，彈簧為受壓狀態(tài)，彈簧彈力將兩 部分鑷子頭合在一起，此時(shí)轉(zhuǎn)軸處夾角為α °。左右兩半鑷子俯視圖的尺寸如圖1所示，厚 度為1mm，γ=22.5°，β=30°，α=15°。鑷子手柄上的凸起為直徑4mm，高度3mm，插入合 適彈力大小的彈簧，左右兩半部分鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸合在一起。
[0022] 通過(guò)實(shí)踐結(jié)果表明，本實(shí)用新型的火災(zāi)煙霧顆粒采集專用自鎖鑷子，和普通的鑷 子比較具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)有2mm鉆孔和開(kāi)槽，可以方便的放入、夾持和取出碳支持膜， 帶有自鎖裝置，避免在采集過(guò)程中掉落，并通過(guò)設(shè)計(jì)兩級(jí)折彎結(jié)構(gòu)避免錯(cuò)誤外用力導(dǎo)致鑷 子前端張開(kāi)。
[0023] 實(shí)施例2 :
[0024] 實(shí)施例2目的是利用本實(shí)用新型裝置采集棉繩陰燃火的燃燒顆粒，根據(jù) 《GB4715-2005點(diǎn)型感煙探測(cè)器》中規(guī)定，檢測(cè)火災(zāi)感煙型火災(zāi)探測(cè)器性能的標(biāo)準(zhǔn)火有正庚 烷明火、聚氨酯泡沫明火、棉繩陰燃火和木材熱解陰燃火。利用碳支持膜采集煙顆粒，通過(guò) SEM電鏡掃描分析煙顆粒微觀形貌特性，對(duì)于改進(jìn)感煙型火災(zāi)探測(cè)器性能具有較大意義。
[0025] 實(shí)施例2在實(shí)施例1采用的自鎖鑷子基礎(chǔ)上，加以改進(jìn)，它依然包括右半部分鑷 子1、左半部分鑷子2、轉(zhuǎn)軸3、鑷子前端開(kāi)槽6、鑷子前端鉆孔7、兩級(jí)折彎點(diǎn)4、手柄5、彈簧 固定凸起8、彈簧9九部分組成。左半鑷子和右半鑷子，左右兩半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸 前端通過(guò)有兩次折彎的桿連接到夾持碳支持膜的鑷子頭，轉(zhuǎn)軸后端連接手柄；夾持碳支持 膜的鑷子頭，中心有一個(gè)2mm大小的鉆孔，從鉆孔向鑷子頭方向開(kāi)槽，槽寬2mm ;從側(cè)面視 圖看，右半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角）為Y度，第二個(gè)折角（銳角） 為_(kāi)β度，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為正；左半鑷 子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳(銳角）為度，第二個(gè)折角（銳角）為-β度， 角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為正；左右兩半鑷子合起 來(lái)在轉(zhuǎn)軸后端夾角為，角度關(guān)系滿足β = α/2+γ ;在右半鑷子手柄的下面和左半鑷子 手柄的上面，相對(duì)有一個(gè)凸起，起到固定彈簧的目的；將左右兩半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸合在一起， 在兩手柄凸起之間插入彈簧，無(wú)外力作用手柄，彈簧為受壓狀態(tài)，彈簧彈力將兩部分鑷子頭 合在一起，此時(shí)轉(zhuǎn)軸處夾角為 α °。左右兩半懾子俯視圖的尺寸如圖1所不，厚度為1_， Υ =22. 5° ,β =30° ,α =15°。鑷子手柄上的凸起為直徑4mm，高度3mm，插入合適彈力大小 的彈簧，左右兩半部分鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸合在一起。
[0026] 和實(shí)施例1不同之處在于，實(shí)施例2左半部分鑷子的手柄向外延長(zhǎng)了 2cm，優(yōu)點(diǎn)有 兩點(diǎn)：1.將兩部分鑷子合起來(lái)之后，用手拿著左半部分鑷子的手柄延長(zhǎng)部分，更加便于取 放鑷子。2.當(dāng)鑷子頭部放置好碳支持膜之后，采集煙顆粒，可以用手拿著左半部分鑷子的手 柄延長(zhǎng)部分，避免不小心用力擠壓兩部分的手柄，導(dǎo)致鑷子頭意外張開(kāi)，碳支持膜掉落。
[0027] 棉繩陰燃火煙霧顆粒的采集，由于煙霧溫度較低，熱泳現(xiàn)象較弱，采集煙顆粒時(shí)間 需要延長(zhǎng)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)本次實(shí)例采集時(shí)間為50s，如果使用普通的鑷子夾持碳支持膜，在50s 的時(shí)間內(nèi)，較容易出現(xiàn)手酸累現(xiàn)象，普通鑷子容易受力不均導(dǎo)致樣品掉落。利用本實(shí)用新型 的自鎖鑷子對(duì)棉繩陰燃火顆粒采集，并將附有煙顆粒的碳支持膜用電鏡掃描，得到的結(jié)果 較為理想。本實(shí)例的鑷子不僅可以穩(wěn)固夾持碳支持膜，將碳支持膜中心直徑2_的采集面 積暴露于煙霧中，提高采集效率和質(zhì)量；而且具有自鎖結(jié)構(gòu)，增加的手柄也便于取放鑷子， 并避免由于錯(cuò)誤擠壓鑷子手柄而導(dǎo)致的樣品掉落，從而提高采集火災(zāi)煙霧顆粒的成功率和 提尚樣品質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1. 一種專用于火災(zāi)煙霧顆粒采集的自鎖鑷子，其特征在于，包括兩半部分，兩半部分分 別為左半鑷子和右半鑷子，左半鑷子和右半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，轉(zhuǎn)軸前端通過(guò)有兩次折彎 的桿連接到夾持碳支持I吳的懾子頭，轉(zhuǎn)軸后端連接手柄；夾持碳支持I吳的懾子頭，中心有一 個(gè)2mm大小的鉆孔，從鉆孔向鑷子頭方向開(kāi)槽，槽寬2mm;左右兩半鑷子在俯視圖上呈對(duì)稱 結(jié)構(gòu)；從側(cè)面視圖看，右半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳為Y度銳角，第二 個(gè)折角為-β度銳角，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為 正；左半鑷子從鑷子頭向轉(zhuǎn)軸方向第一個(gè)折彎處折腳為度銳角，第二個(gè)折角為-β度銳 角，角度正負(fù)值規(guī)則為從轉(zhuǎn)軸向鑷子頭，順時(shí)針折彎為負(fù)，逆時(shí)針折彎為正；左右兩半鑷子 合起來(lái)在轉(zhuǎn)軸后端夾角為 α°，角度關(guān)系?兩足β=(α/2) + γ ;在右半懾子手柄的下面和左 半鑷子手柄的上面，相對(duì)有一個(gè)凸起，起到固定彈簧的目的；將左半鑷子和右半鑷子通過(guò)轉(zhuǎn) 軸合在一起，在兩手柄凸起之間插入彈簧，無(wú)外力作用手柄，彈簧為受壓狀態(tài)，彈簧彈力將 兩部分鑷子頭合在一起，此時(shí)轉(zhuǎn)軸處夾角為α°。
【文檔編號(hào)】B25B9/00GK203831270SQ201420186012
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】張和平, 楊慎林, 陸松, 管雨, 胡洋, 王潔, 張丹 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)