一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，所述的裝置是由高壓振蕩電路(1)、放電板(2)、集氣容器(3)和導(dǎo)線(4)組成；兩根導(dǎo)線(4)一端連接高壓振蕩電路(1)，另一端穿過(guò)放電板(2)，相對(duì)立于放電板(2)上；集氣容器(3)內(nèi)收集可燃性氣體后，放電板(2)蓋在集氣容器(3)上進(jìn)行放電，引爆氣體。本發(fā)明的裝置是用排水法收集可燃性氣體，能夠觀察到收集氣體的量，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量可燃性氣體的爆炸極限。本發(fā)明應(yīng)用尖端放電原理引爆氣體，可以與爆炸點(diǎn)保持安全距離，避免了火柴點(diǎn)燃?xì)怏w時(shí)容易發(fā)生的危險(xiǎn)。本發(fā)明的裝置具有簡(jiǎn)單、方便，易于操作，成本低的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可燃性氣體性質(zhì)研究的需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]可燃性氣體是指能夠與空氣(或氧氣)在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合形成預(yù)混氣，遇到火源會(huì)發(fā)生爆炸的、燃燒過(guò)程中釋放出大量能量的氣體。可燃?xì)怏w種類(lèi)很多，如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、丙炔、丁炔、硫化氫、磷化氫等。
[0003]爆炸極限也稱(chēng)爆炸濃度極限，是指可燃物質(zhì)(可燃?xì)怏w、蒸氣和粉塵)與空氣(或氧氣)必須在一定的濃度范圍內(nèi)均勻混合，形成預(yù)混氣，遇著火源才會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍稱(chēng)為爆炸極限。
[0004]在初中化學(xué)教材中有涉及可燃性氣體爆炸和氫氣爆炸的內(nèi)容，其中用于驗(yàn)證可燃性氣體跟空氣的混合物遇到明火發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn)裝置是用一個(gè)小盒，上端挖一個(gè)孔，收集氣體，然后用火柴在小孔處點(diǎn)燃。該實(shí)驗(yàn)裝置存在以下缺點(diǎn):
[0005]1、用小盒收集氣體時(shí)，不知道收集的氣體的量，就無(wú)法驗(yàn)證在多少濃度范圍內(nèi)可燃性氣體會(huì)發(fā)生爆炸，也就是無(wú)法測(cè)得可燃性氣體的爆炸極限。
[0006]2、用火柴點(diǎn)燃時(shí)，發(fā)生爆炸，很容易發(fā)生危險(xiǎn)。
[0007]中國(guó)專(zhuān)利CN104680908A中公開(kāi)了一種氣爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，包括有第一容器，所述第一容器放置在底板上，在所述底板上裝有伸入所述第一容器內(nèi)的輸氣管，在所述第一容器下部設(shè)有兩根分別與脈沖點(diǎn)火裝置的高壓信號(hào)脈沖輸出端和地線端相連接的第一引爆線；所述底板于所述第一容器一側(cè)固定裝有第二容器，在所述第二容器的頂部活動(dòng)裝有蓋體；在所述第二容器的下部設(shè)有兩根分別與所述脈沖點(diǎn)火裝置的所述高壓信號(hào)脈沖輸出端和所述地線端相連接的第二引爆線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以安全、方便地進(jìn)行可燃性氣體爆炸和氫氣爆炸演示的氣爆炸實(shí)驗(yàn)裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置雖然相對(duì)于初中化學(xué)教材中的裝置更加安全，但是它仍然無(wú)法測(cè)定可燃性氣體的爆炸極限。
[0008]而且隨著工業(yè)生產(chǎn)的深度發(fā)展，在生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存場(chǎng)所，由于可燃性氣體火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，給人們生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了極大危害，因此深入研究可燃性氣體的爆炸特性，對(duì)于控制和預(yù)防由此引發(fā)的事故，顯得極其必要。
[0009]中國(guó)專(zhuān)利CN101726573A中公開(kāi)了一種可燃性氣體爆炸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括一管狀爆炸測(cè)試筒，所述的爆炸測(cè)試筒橫向架設(shè)于一支架上，爆炸測(cè)試筒的前端開(kāi)口和后端開(kāi)口均設(shè)有將開(kāi)口密封的防爆膜;所述的爆炸測(cè)試筒與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓的可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，所述的爆炸測(cè)試筒上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器、監(jiān)測(cè)筒內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的監(jiān)測(cè)器和點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器，所述的壓力傳感器與筒內(nèi)壓力值的顯示模塊連接。該裝置雖然能較好的測(cè)定可燃?xì)怏w的爆炸極限，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本昂貴，對(duì)于作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)說(shuō)，太過(guò)復(fù)雜，不利于學(xué)生動(dòng)手操作，而且價(jià)格昂貴，對(duì)一般學(xué)校無(wú)法負(fù)擔(dān)的起。因此研究一種簡(jiǎn)單、易行的用于測(cè)定可燃性氣體的爆炸極限的實(shí)驗(yàn)裝置就非常有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，用以解決現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)用可燃性氣體爆炸極限測(cè)定裝置存在的缺點(diǎn)。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明方法采取以下技術(shù)方案:
[0012]本發(fā)明的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置是由高壓振蕩電路、放電板、集氣容器和導(dǎo)線組成;兩根導(dǎo)線一端連接高壓振蕩電路，另一端穿過(guò)放電板，相對(duì)立于放電板上;集氣容器內(nèi)收集可燃性氣體后，放電板蓋在集氣容器上進(jìn)行放電，引爆氣體。
[0013]所述的高壓振蕩電路是由變壓線圈，三極管、電容二極管和電池連接而成。
[0014]所述的放電板是有機(jī)玻璃板，其上鉆有兩個(gè)小孔，用于導(dǎo)線穿過(guò)。
[0015]所述的集氣容器是塑料杯，上面標(biāo)有刻度。
[0016]兩根導(dǎo)線一端連接壓振蕩電路，另一端磨尖后，相對(duì)立于放電板上。
[0017]本發(fā)明的裝置用于測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的方法的具體步驟如下:
[0018](a)將集氣容器倒放在水槽中，使集氣容器充入定量水并含有設(shè)定體積的空氣；
[0019](b)向集氣容器通入可燃性氣體，可燃性氣體排出集氣容器的水，當(dāng)集氣容器中達(dá)到預(yù)定體積的可燃性氣體后，停止通可燃性氣體，停止排水；
[0020](C)在水槽內(nèi)，將放電板蓋到集氣容器口上，使放電板上的導(dǎo)線處于集氣容器內(nèi)；
[0021](d)將集氣容器和放電板拿出水面，使導(dǎo)線處于集氣容器的混合氣體中；
[0022](e)打開(kāi)高壓振蕩電路，使處于混合氣體中的導(dǎo)線進(jìn)行放電，觀察是否引爆混合氣體；
[0023](f)重復(fù)步驟(a)-(e)，設(shè)置不同的空氣和可燃性氣體的比例，從而測(cè)定可燃性氣體的爆炸極限。
[0024]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]1、本發(fā)明的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置是用排水法收集可燃性氣體，能夠觀察到收集氣體的量，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證可燃性氣體在多少濃度范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生爆炸，從而測(cè)量可燃性氣體的爆炸極限。
[0026]2、本發(fā)明應(yīng)用尖端放電原理引爆氣體，可以與爆炸點(diǎn)保持安全距離，避免了火柴點(diǎn)燃?xì)怏w時(shí)容易發(fā)生的危險(xiǎn)。
[0027]3、本發(fā)明的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置具有簡(jiǎn)單、方便，易于操作，成本低的優(yōu)點(diǎn)，可以滿足中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)可燃性氣體性質(zhì)研究的實(shí)驗(yàn)需求。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中，1-高壓振蕩電路、2-放電板、3-集氣容器、4-導(dǎo)線。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0031]如圖1所示:本發(fā)明的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置是由高壓振蕩電路1、放電板2、集氣容器3和導(dǎo)線4組成;兩根導(dǎo)線4一端連接高壓振蕩電路I，另一端穿過(guò)放電板2，相對(duì)立于放電板2上;集氣容器3內(nèi)收集可燃性氣體后，放電板2蓋在集氣容器3上進(jìn)行放電，弓丨爆氣體。
[0032]高壓振蕩電路I是由變壓線圈，三極管、電容二極管和電池連接而成。
[0033]放電板2是有機(jī)玻璃板，其上鉆有兩個(gè)小孔，用于導(dǎo)線4穿過(guò)。
[0034]集氣容器3是塑料杯，上面標(biāo)有刻度。
[0035]兩根導(dǎo)線一端連接壓振蕩電路I，另一端磨尖后，相對(duì)立于放電板2上。
[0036]實(shí)施例1測(cè)定氫氣的爆炸極限
[0037]利用本發(fā)明的裝置測(cè)定氫氣爆炸極限的方法的具體步驟如下:
[0038](a)將集氣容器倒放在水槽中，使集氣容器充入定量水并含有設(shè)定體積的空氣；
[0039](b)向集氣容器通入氫氣，氫氣排出集氣容器的水，當(dāng)集氣容器中達(dá)到預(yù)定體積的氫氣后，停止通氫氣，停止排水；
[0040](c)在水槽內(nèi)，將放電板2蓋到集氣容器3口上，使放電板2上的導(dǎo)線4處于集氣容器3內(nèi)；
[0041](d)將集氣容器3和放電板2拿出水面，使導(dǎo)線4處于集氣容器3的混合氣體中；
[0042](e)打開(kāi)高壓振蕩電路I，使處于混合氣體中的導(dǎo)線4進(jìn)行放電，觀察是否引爆混合氣體；
[0043](f)重復(fù)步驟(a)-(e)，設(shè)置不同的空氣和氫氣的比例，從而測(cè)定氫氣的爆炸極限。
[0044]經(jīng)測(cè)定氫與空氣混合物的爆炸極限為5%?75%，而氫氣的實(shí)際爆炸極限為4%?75%，非常接近，由于本試驗(yàn)中是按照每次5%的比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，所以導(dǎo)致下限的4%測(cè)定結(jié)果是5%，這是在實(shí)驗(yàn)合理的誤差范圍內(nèi)的。
[0045]實(shí)施例2—氧化碳爆炸極限的測(cè)定
[0046]利用本發(fā)明的裝置測(cè)定一氧化碳爆炸極限的方法的具體步驟如下:
[0047](a)將集氣容器倒放在水槽中，使集氣容器充入定量水并含有設(shè)定體積的空氣；
[0048](b)向集氣容器通入一氧化碳，一氧化碳排出集氣容器的水，當(dāng)集氣容器中達(dá)到預(yù)定體積的一氧化碳后，停止通一氧化碳，停止排水；
[0049](c)在水槽內(nèi)，將放電板2蓋到集氣容器3口上，使放電板2上的導(dǎo)線4處于集氣容器3內(nèi)；
[0050](d)將集氣容器3和放電板2拿出水面，使導(dǎo)線4處于集氣容器3的混合氣體中；
[0051](e)打開(kāi)高壓振蕩電路I，使處于混合氣體中的導(dǎo)線4進(jìn)行放電，觀察是否引爆混合氣體；
[0052](f)重復(fù)步驟(a)-(e)，設(shè)置不同的空氣和一氧化碳的比例，從而測(cè)定一氧化碳的爆炸極限。
[0053]經(jīng)測(cè)定一氧化碳與空氣混合的爆炸極限為15%?75%。而一氧化碳的實(shí)際爆炸極限為12.5%?74%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常接近，由于本試驗(yàn)中是按照每次5%的比例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，所以導(dǎo)致下限的12.5%測(cè)定結(jié)果是15%，另外上限的74%測(cè)定為75%這是在實(shí)驗(yàn)合理的誤差范圍內(nèi)的。
[0054]雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，其特征在于:所述的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置是由高壓振蕩電路(I)、放電板(2)、集氣容器(3)和導(dǎo)線(4)組成;兩根導(dǎo)線(4) 一端連接高壓振蕩電路(I)，另一端穿過(guò)放電板(2)，相對(duì)立于放電板(2)上;集氣容器(3)內(nèi)收集可燃性氣體后，放電板(2)蓋在集氣容器(3)上進(jìn)行放電，引爆氣體。2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，其特征在于:所述的高壓振蕩電路(I)是由變壓線圈，三極管、電容二極管和電池連接而成。3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，其特征在于:所述的放電板(2)是有機(jī)玻璃板，其上鉆有兩個(gè)小孔，用于導(dǎo)線(4)穿過(guò)。4.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，其特征在于:所述的集氣容器(3)是塑料杯，上面標(biāo)有刻度。5.如權(quán)利要求1所述的測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的裝置，其特征在于:兩根導(dǎo)線一端連接壓振蕩電路(I)，另一端磨尖后，相對(duì)立于放電板(2)上。6.—種利用如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的裝置測(cè)定可燃性氣體爆炸極限的方法，其特征在于:所述方法的具體步驟如下: (a)將集氣容器(3)倒放在水槽中，使集氣容器(3)充入定量水并含有設(shè)定體積的空氣； (b)向集氣容器(3)通入可燃性氣體，可燃性氣體排出集氣容器(3)的水，當(dāng)集氣容器(3)中達(dá)到預(yù)定體積的可燃性氣體后，停止通可燃性氣體，停止排水； (c)在水槽內(nèi)，將放電板(2)蓋到集氣容器(3)口上，使放電板(2)上的導(dǎo)線(4)處于集氣容器(3)內(nèi)； (d)將集氣容器(3)和放電板(2)拿出水面，使導(dǎo)線(4)處于集氣容器(3)的混合氣體中； (e)打開(kāi)高壓振蕩電路(I)，使處于混合氣體中的導(dǎo)線(4)進(jìn)行放電，觀察是否引爆混合氣體； (f)重復(fù)步驟(a)-(e)，設(shè)置不同的空氣和可燃性氣體的比例，從而測(cè)定可燃性氣體的爆炸極限。
【文檔編號(hào)】G09B23/24GK105842283SQ201610319382
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】徐豪辰
【申請(qǐng)人】徐豪辰