阻火器阻火性能测试系统的设计与实现

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阻火器的作用是阻止火焰从外面窜入到存有易燃易爆气体的装置内,沿管道顺势传播从而破坏生产安全的防火装置,现在已经被广泛的应用在石油化工、天然气运输等工业领域。阻火器作为一种重要安全装置,其阻火能力是评定阻火器质量的关键,在阻火器出厂申请资质认领时必须对阻火器性能进行严格的检查,以便更好的服务于石油化工、天燃气等行业的生产安全。本文综合比较了国内外阻火器性能测试标准,结合目前的实际情况归纳总结出适用于罐、管端或管间阻火器性能测试的方法和技术要求。基于现有的阻火器性能测试装置,结合计算机技术的数据采集与处理,设计出一套符合阻火器性能测试标准的数据采集、记录、分析处理的监控系统,通过对阻火器的应变、温度、火焰、振动等参数的采集、记录与分析,自动快速的检测阻火器的性能参数,以便准确的判别阻火器的各项性能指标是否达到国家既定标准。系统主要完成试验所需的爆炸性混合气体的配置工作,气体燃烧爆炸过程中的压力、火焰速度及温度的测试工作,以及数据的分析处理工作。针对该阻火器性能测试系统,本文重点对电控点火系统、直流高压电源、数据采集等方面做了主要的研究,并将各部分进行模块化设计。在试验设备的点火系统中采用了电控点火方式,通过可调直流高压电源直接加在火花塞两电极上进行点火,并提前采集压力、温度、空燃比等信息计算点火条件,以便适应于不同工况的点火要求;该系统通过数据采集卡外接各种探测器进行数据采集,采集的数据分别为离子电流、电压等数据信息,然后换算成测试时所需的数值信息。通过数据采集系统的核心部分PXI总线的虚拟仪器技术与Windows操作系统结合在一起,使用LabVIEW高效图形化应用开发环境并基于虚似仪器编制程序,设计测试系统的控制界面,通过对界面的操作就可以完成人机交互,并且能够很好的完成对阻火器各项性能的测试。
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