一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，屬于高壓環(huán)境泄爆的實(shí)驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】。這種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置的氣源通過管道依次連接總開關(guān)閥、流量控制閥、主管道、氣動(dòng)蝶閥和波紋管，波紋管與降壓室上漸擴(kuò)管的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板，降壓室上設(shè)有泄爆窗安裝座、壓力傳感器和位移傳感器。流量控制閥、氣動(dòng)蝶閥、壓力傳感器和位移傳感器與集控制系統(tǒng)進(jìn)行電連接。該泄爆窗實(shí)驗(yàn)裝置利用漸擴(kuò)管的方式使高壓氣體作用于泄爆窗上。利用泄爆窗安裝座可以更換多種泄爆窗進(jìn)行試驗(yàn)?？刂茪庠春透邏汗艿赖膲毫χ?，同時(shí)設(shè)定不同的橡膠擋板厚度，可以在降壓室內(nèi)設(shè)定不同的壓力值。通過高速攝影的模式可以測量泄爆窗開啟的整個(gè)過程，同時(shí)也可以記錄泄爆窗體各個(gè)構(gòu)件的變形狀態(tài)。
【專利說明】一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，特別是一種用于測試泄爆窗初始開啟 壓力、開啟角度、不同開度的開啟時(shí)間等指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)裝置，屬于高壓環(huán)境泄爆的實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002] 過壓釋放是在易爆環(huán)境下的需解決的重要問題。在爆炸過程中，泄爆口的設(shè)計(jì)是 建筑結(jié)構(gòu)物整體中最薄弱、最關(guān)鍵部分。泄爆裝置在壓力升高情況下的快速打開，使高溫、 高壓氣體被快速釋放到外部空間是保護(hù)建筑物內(nèi)部儀器設(shè)備、管道乃至建筑物墻體結(jié)構(gòu)等 免受爆炸損壞的重要保障。為了成功地避免上述裝備的損壞發(fā)生，泄爆裝備的設(shè)計(jì)和建筑 物墻體、內(nèi)部設(shè)施的耐壓設(shè)計(jì)必須符合指定的防護(hù)準(zhǔn)則。
[0003] 在諸如核電廠房中為了防止高壓管道發(fā)生爆炸后對(duì)建筑物產(chǎn)生損壞，常應(yīng)用泄爆 窗迅速向外排放過壓氣體。
[0004] 為了驗(yàn)證泄爆窗在現(xiàn)場應(yīng)用條件下指定壓力的泄爆能力，需要設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 和試驗(yàn)方法獲取泄爆窗的關(guān)鍵力學(xué)參數(shù)和設(shè)計(jì)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)直接為我國核電、火電等 高溫、高壓領(lǐng)域爆炸和防爆設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果直接為工業(yè)場所爆炸防護(hù)設(shè)計(jì)提 供依據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，特別是一種 可用于測試泄爆窗初始開啟壓力、開啟角度、不同開度的開啟時(shí)間等指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0006] 本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣源、高速攝像機(jī) 和采集控制系統(tǒng)，所述氣源通過管道依次連接總開關(guān)閥和流量控制閥，流量控制閥經(jīng)主管 道連接氣動(dòng)蝶閥和波紋管，波紋管與降壓室上漸擴(kuò)管的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板，降壓室 上設(shè)有泄爆窗安裝座、壓力傳感器和位移傳感器，所述流量控制閥、氣動(dòng)蝶閥、壓力傳感器 和位移傳感器與采集控制系統(tǒng)進(jìn)行電連接。
[0007] 所述降壓室的側(cè)面設(shè)有一個(gè)位移傳感器，在泄爆窗安裝座的周圍設(shè)有四個(gè)壓力傳 感器。
[0008] 所述的一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置使用方法的步驟如下： a. 調(diào)節(jié)流量控制閥到指定開度，滿足氣體流量輸出要求； b. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥，打開總開關(guān)閥，使管道內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉總開關(guān)閥； c. 開啟采集控制系統(tǒng)，包含壓力傳感器、位移傳感器和高速攝像機(jī)的信號(hào)采集； d. 打開氣動(dòng)蝶閥，使高壓氣體沖擊橡膠擋板，橡膠擋板破裂后，氣體產(chǎn)生爆炸效果，經(jīng) 過漸擴(kuò)管進(jìn)入降壓室對(duì)泄爆窗進(jìn)行沖擊； e. 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； f. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：這種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置的氣源通過管道依次連接總 開關(guān)閥、流量控制閥、主管道、氣動(dòng)蝶閥和波紋管，波紋管與降壓室上漸擴(kuò)管的連接法蘭間 設(shè)有橡膠擋板，降壓室上設(shè)有泄爆窗安裝座、壓力傳感器和位移傳感器。流量控制閥、氣動(dòng) 蝶閥、壓力傳感器和位移傳感器與采集控制系統(tǒng)進(jìn)行電連接。該泄爆窗實(shí)驗(yàn)裝置利用漸擴(kuò) 管的方式使高壓氣體作用于泄爆窗上。利用泄爆窗安裝座可以更換多種泄爆窗進(jìn)行試驗(yàn)。 控制氣源和高壓管道的壓力值，同時(shí)設(shè)定不同的橡膠擋板厚度，可以在降壓室內(nèi)設(shè)定不同 的壓力值。通過高速攝影的模式可以測量泄爆窗開啟的整個(gè)過程，同時(shí)也可以記錄泄爆窗 體各個(gè)構(gòu)件的變形狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是一種泄爆窗實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)圖。
[0011] 圖2是傳感器安裝位置圖。
[0012] 圖中：1、氣源，2、總開關(guān)閥，3、流量控制閥，4、主管道，5、氣動(dòng)蝶閥，6、橡膠擋板，7、 漸擴(kuò)管，8、降壓室，9、泄爆窗安裝座，10、波紋管，11、壓力傳感器，12、位移傳感器，13、高速 攝像機(jī)，14、采集控制系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 圖1示出了一種泄爆窗實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)圖。圖2示出了傳感器安裝位置圖。圖中， 泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置包括氣源1、高速攝像機(jī)13和采集控制系統(tǒng)14,氣源1通過管道 依次連接總開關(guān)閥2和流量控制閥3,流量控制閥3經(jīng)主管道4連接氣動(dòng)蝶閥5和波紋管 10,波紋管10與降壓室8上漸擴(kuò)管7的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板6。降壓室8端面上設(shè)有 泄爆窗安裝座9,在泄爆窗安裝座9的周圍設(shè)有四個(gè)壓力傳感器11，側(cè)面設(shè)有一個(gè)位移傳感 器12。流量控制閥3、氣動(dòng)蝶閥5、壓力傳感器11和位移傳感器12與采集控制系統(tǒng)14進(jìn)行 電連接。
[0014] 該實(shí)驗(yàn)裝置在使用時(shí)采用以下實(shí)驗(yàn)步驟： 一、初始開啟壓力試驗(yàn)方法 a. 撤掉橡膠擋板6,關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥5,打開總開關(guān)閥2,使管道內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān) 閉總開關(guān)閥2 ; b. 開啟采集控制系統(tǒng)14,包含壓力傳感器11、位移傳感器12和高速攝像機(jī)13的信 號(hào)采集； c. 打開氣動(dòng)蝶閥5,氣體經(jīng)過漸擴(kuò)管7進(jìn)入降壓室8對(duì)泄爆窗進(jìn)行作用； d. 當(dāng)泄爆窗開啟時(shí)，關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥5 ; e. 記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果； f. 在高速視頻圖像中測定窗體發(fā)生開啟時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的壓力傳感器采集數(shù)值。
[0015] 二、指定壓力時(shí)程泄爆窗開啟試驗(yàn) a. 調(diào)節(jié)流量控制閥3到指定開度（具體開度依賴于壓力要求），滿足氣體流量輸出要 求； b. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥5,打開總開關(guān)閥2,使管道內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉總開關(guān)閥2 ; c. 開啟采集控制系統(tǒng)14,包含壓力傳感器11、位移傳感器12和高速攝像機(jī)13的信 號(hào)采集； d. 打開氣動(dòng)蝶閥5,使高壓氣體沖擊橡膠擋板6,橡膠擋板6破裂后，氣體產(chǎn)生爆炸效 果，經(jīng)過漸擴(kuò)管7進(jìn)入降壓室8對(duì)窗體進(jìn)行沖擊； e. 保存壓力時(shí)程和視頻等實(shí)驗(yàn)結(jié)果； f. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥5。
【權(quán)利要求】
1. 一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣源（1)、高速攝像機(jī)（13)和采集控制系統(tǒng) (14)，其特征是：所述氣源（1)通過管道依次連接總開關(guān)閥（2)和流量控制閥（3)，流量控 制閥（3)經(jīng)主管道（4)連接氣動(dòng)蝶閥（5)和波紋管（10)，波紋管（10)與降壓室（8)上漸擴(kuò) 管（7)的連接法蘭間設(shè)有橡膠擋板（6)，降壓室（8)上設(shè)有泄爆窗安裝座（9)、壓力傳感器 (11)和位移傳感器（12)，所述流量控制閥（3)、氣動(dòng)蝶閥（5)、壓力傳感器（11)和位移傳感 器（12)與采集控制系統(tǒng)（14)進(jìn)行電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：所述降壓室（8)的 側(cè)面設(shè)有一個(gè)位移傳感器（12)，在泄爆窗安裝座（9)的周圍設(shè)有四個(gè)壓力傳感器（11)。
3. 權(quán)利要求1所述的一種泄爆窗力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)裝置的使用方法，其特征是：所述實(shí)驗(yàn) 裝置的使用步驟如下： a. 調(diào)節(jié)流量控制閥（3)到指定開度，滿足氣體流量輸出要求； b. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥（5)，打開總開關(guān)閥（2)，使管道內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值，關(guān)閉總開關(guān)閥2 ; c. 開啟采集控制系統(tǒng)（14)，包含壓力傳感器（11)、位移傳感器（12)和高速攝像機(jī)（13) 的信號(hào)采集； d. 打開氣動(dòng)蝶閥（5 )，使高壓氣體沖擊橡膠擋板（6 )，橡膠擋板（6 )破裂后，氣體產(chǎn)生爆 炸效果，經(jīng)過漸擴(kuò)管（7 )進(jìn)入降壓室（8 )對(duì)泄爆窗進(jìn)行沖擊； e. 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； f. 關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥（5)。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK104101508SQ201410351104
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】武文華, 高南, 郄超陽, 徐宏, 徐曉臻, 魏偉, 侯華青, 李福良, 謝陳平, 高坤岳 申請人:大連理工大學(xué), 深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司