数据采集——管道燃气爆炸控制及多参数采集系统

用于各类可燃气体、粉尘的爆炸参数及抑爆能力的监测，能够采集实验过程管道压力和光强信号，可显示压力-时间曲线、光强曲线、温度曲线以及各通道通过电信号转换的实际数据，用户可以保存数据，以EXCEI格式导出，以便使用ORIGIN等工具绘图分析管道内最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率、压力-时间曲线、最大光强曲线以及最大温度曲线等；同时，该仪器可对气体爆炸过程中火焰的前锋到达时间进行监测，分析计算火焰传播速度等。该仪器还可以进行可燃气体、粉体的抑爆实验。

仪器主要性能指标

1. 不锈钢爆炸管道：钢管内径80mm×80mm，壁厚10mm，管长4m,整体耐压4.5MPa；

2. 综合控制及高速动态采集仪装置：采用计算机无线监控（禁止使用无线局域网，防止系统受到网络攻击），数据无线传输，人机分离，确保试验者人身安全，可同步采集并存储18通道模拟信号，提供24V直流电源输出，输入信号包括0-20mA、0-5V；同步数据采样间隔100-200us，采样深度12s，采样率15kHz；提供监控软件，可绘制各通道数据曲线，并将各通道数据换算为实际的压力、温度等数据并转存的EXCEL中；具有配气控制功能，可控制外部8路配气；具有2路同步触发信号输出功能，可同步触发外部功能模块；

3. 高速纹影仪：光源为卤钨灯，焦距为6.0m，主凹面反射镜直径320mm，镀铝反射硬膜，玻璃毛坯经过精密退火，应力不大于2级，加工后面形误差≤λ/8，狭缝和刀口可三坐标调节，精度0.01mm，系统高度可根据实际情况调节；

4. 爆炸压力传感器7支：量程0～2.1MPa(绝压)，精度0.001MPa，压力传感器频响15kHz，95%置信，供电电压24VDC，输出5～20mA，抗静电响应时间在毫秒级以下；爆炸火焰高速温度传感器7支：量程0～1350度，供电电压24VDC，输出0～5V，响应时间0.5ms，工作温度0-400℃，耐压6.5MPa；爆炸火焰光电传感器10支：供电电压24VDC，输出0～5V，响应时间30us，瞬间耐温1600℃，无灼蚀，耐压6.5MPa。

仪器的主要功能

1. 可应用于各类科研部门实验室可燃气体爆炸参数及抑爆能力的测试。

仪器测试的典型图像

图2  不同测点下压力-时间曲线

引用自文献：江丙友.瓦斯爆炸多参数时空演化及气固射流幕抑爆特性[D].中国矿业大学,2014.

图3 各测点火焰传播速度曲线

引用自文献：江丙友,刘泽功,林柏泉.开口钢管内甲烷爆炸火焰厚度和压力发展特征[J].中国安全生产科学技术,2015,11(09):5-10.