一种氢火焰探测器功能试验装置的制作方法

本发明涉及一种真实氢燃料燃烧场所的模拟装置。

背景技术：

1、随着氢能产业的快速发展，对氢能的安全利用越来越引起人们重视；由于氢气本身的热物理性质和燃烧特性，泄漏的氢气极易引起火灾或爆炸，氢气爆燃可导致燃烧区域的迅速扩大以及密闭空间压力的迅速升高；氢气爆燃产生的高速爆轰波可能对燃烧区域外的环境产生巨大冲击，并伴随有高温气体的迅速传播；氢气火焰呈淡蓝色，不易察觉，而氢火焰探测器能在第一时间探测到火灾，为消防灭火提供报警支持。

2、为了验证氢火焰探测器的功能，就需要有真火发生装置，目前常见的火焰探测器功能试验装置有充电式火焰模拟器，可同时提供紫外辐射能量和红外辐射能量，但不能检测氢火焰传感器，也不是真实火焰；还有就是以丁烷为燃烧介质的火焰探测器试验装置，可对红外、紫外火焰探测器进行火灾响应试验；再有就是固定实验室用的点型火焰探测器检定装置，该装置是采用甲烷燃烧产生试验火焰；以上种种均不适用于氢气介质，据查，目前尚未有专业的氢气真火发生装置，给氢火焰探测器采用真火试验造成影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的试验装置无法模拟氢燃烧的真实火焰，导致评价氢火焰探测器的灵敏度和响应性能真实性差的问题，提出了一种氢火焰探测器功能试验装置。

2、本发明所述的一种氢火焰探测器功能试验装置包括火焰模拟箱、手持点火控制器、氢气储存供气箱、互连氢气软管、互连控制电缆和防爆控制箱；

3、所述氢气储存供气箱的供气出口通过互连氢气软管与火焰模拟箱的供气入口相连通，氢气储存供气箱用于为火焰模拟箱提供合适的氢气燃料；

4、所述防爆控制箱的箱门上设有用于显示泄漏报警以及点火和燃烧状态的显示装置；

5、火焰模拟箱，用于产生真实的氢气火焰；

6、手持点火控制器的点火指令输出端通过互连控制电缆与防爆控制箱的点火指令输入端相连，手持点火控制器用于为火焰模拟箱产生真实的氢气火焰提供远程点火。

7、进一步的，所述氢气储存供气箱包括撬体组件、气瓶、气瓶阀、支路软管、支路阀门、汇流排、第一压力表、多级减压装置、第二压力表和供气总阀；

8、所述气瓶用于存储氢气，气瓶固定在撬体组件内部；

9、所述气瓶的氢气出口通过支路软管与支路阀门的一端相连通，所述支路阀门的另一端汇流在汇流排的汇流入口上；

10、所述气瓶阀设置在气瓶的氢气出口的支路软管上；

11、所述供气总阀的一端与汇流排的汇流出口相连通，供气总阀用于随时关断管路内的氢气供应，供气总阀的另一端为供气出口a；供气出口a与互连氢气软管的一端相连通；

12、所述多级减压装置安装在汇流排的汇流出口管路上，并通过第一压力表对汇流排的汇流入口的压力进行显示以及通过第二压力表对汇流排的汇流出口的压力进行显示。

13、进一步的，所述火焰模拟箱包括箱体组件、流量调节阀、流量计、第三压力表、超压保护开关、第一级安全切断电磁阀、泄漏测试开关、第二级安全切断电磁阀、关闭阀、挡火板、可更换火焰罩和氢火焰发生器；

14、所述箱体组件的前侧和后侧为可拆卸式活动门板，活动门板配有钥匙门锁，箱体组件的两侧安装百叶通风口，百叶通风口用于自然通风，箱体组件顶部采用法兰结构与可更换火焰罩连接，在箱体组件顶部开设圆孔，圆孔用于氢火焰发生器伸出箱体组件顶部，氢火焰发生器通过法兰结构与箱体组件顶部的法兰连接在一起；

15、所述挡火板设置在氢火焰发生器的顶部；

16、所述流量调节阀、流量计、第三压力表、超压保护开关、第一级安全切断电磁阀、泄漏测试开关、第二级安全切断电磁阀和关闭阀分别设置在箱体组件内部；

17、所述氢火焰发生器用于产生真实的氢气火焰，氢火焰发生器包括燃烧器进气口c、点火电极d和火检电极e；其中，燃烧器进气口c与关闭阀的一端相连通，点火电极d和火检电极e分别与防爆控制箱电连接；

18、所述流量调节阀的一端与关闭阀的另一端相连通；流量调节阀的另一端为供气入口b，供气入口b与互连氢气软管的另一端相连通；

19、所述流量计、第二压力表、超压保护开关、第一级安全切断电磁阀、泄漏测试开关以及第二级安全切断电磁阀依次设置在流量调节阀的一端与关闭阀的另一端之间的管路上；其中，流量调节阀用于调节气体流量；流量计用于实时显示气体流量值，并且流量计的流量信号输出端与防爆控制箱的流量信号输入端相连；第一级安全切断电磁阀与第二级安全切断电磁阀为两个串联的电磁阀，用于保证对氢气管路的安全切断，第一级安全切断电磁阀的第一电磁信号输入端与防爆控制箱的第一电磁信号输出端相连；第二级安全切断电磁阀的第二电磁信号输入端与防爆控制箱的第二电磁信号输出端相连；超压保护开关用于监测管路的压力是否超压，并且超压保护开关的压力保护控制信号输入端与防爆控制箱的压力保护控制信号输出端相连；泄漏测试开关用于在氢气泄露时关断管路，泄漏测试开关的泄露控制信号输入端与防爆控制箱的泄露控制信号输出端相连。

20、进一步的，所述氢火焰发生器出口配有多规格出火口喷头，多规格出火口喷头通过螺纹与氢火焰发生器内部的燃烧器相连接。

21、进一步的，所述火焰模拟箱内部设有阻火器；

22、所述阻火器设置在氢火焰发生器的燃烧器进气口c与关闭阀之间，以阻止回火现象的发生。

23、进一步的，所述挡火板采用u型结构，挡火板的高度可伸缩调节。

24、进一步的，该试验装置还包括互连传感器信号电缆、第一氢气泄漏探测器和第二氢气泄漏探测器；

25、所述第一氢气泄漏探测器通过螺栓设置在氢气储存供气箱内部，第一氢气泄漏探测器用于实时监测氢气储存供气箱内部的氢气是否泄漏；第一氢气泄漏探测器的第一传感信号输出端通过互连传感器信号电缆与防爆控制箱的第一传感信号输入端相连；

26、所述第二氢气泄漏探测器通过螺栓设置在火焰模拟箱内部，第二氢气泄漏探测器用于实时监测火焰模拟箱内部的氢气是否泄漏；第二氢气泄漏探测器的第二传感信号输出端与防爆控制箱的第二传感信号输入端相连。

27、进一步的，该试验装置还包括四个移动轮；

28、四个移动轮均设置在火焰模拟箱的底部；

29、四个移动轮中有两个固定轮，两个固定轮上设有制动器；四个移动轮中的另外两个为万向轮。

30、进一步的，所述互连氢气软管采用金属制成，并且互连氢气软管的长度大于30米。

31、本发明的有益效果为：

32、1、可为氢火焰探测器提供真实环境下的氢气燃烧火焰场景，用于传感器灵敏度的功能试验装置，提高了评价氢火焰探测器的灵敏度和响应性能的真实性；

33、2、可提供不同火焰形态，不同火势大小的试验场景；

34、3、提高了氢火焰探测器功能试验的检测精度；

35、4、模块化箱体设计，方便转场试验。

技术特征：

1.一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，该试验装置包括火焰模拟箱(1)、手持点火控制器(2)、氢气储存供气箱(3)、互连氢气软管(4)、互连控制电缆(6)和防爆控制箱(7)；

2.根据权利要求1所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述氢气储存供气箱(3)包括撬体组件(3-1)、气瓶(3-2)、气瓶阀(3-3)、支路软管(3-4)、支路阀门(3-6)、汇流排(3-7)、第一压力表(3-8)、多级减压装置(3-9)、第二压力表(3-10)和供气总阀(3-11)；

3.根据权利要求2所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述火焰模拟箱(1)包括箱体组件(1-1)、流量调节阀(1-2)、流量计(1-3)、第三压力表(1-4)、超压保护开关(1-5)、第一级安全切断电磁阀(1-6)、泄漏测试开关(1-7)、第二级安全切断电磁阀(1-8)、关闭阀(1-9)、挡火板(1-11)、可更换火焰罩(1-12)和氢火焰发生器(1-13)；

4.根据权利要求3所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述氢火焰发生器(1-13)出口配有多规格出火口喷头，多规格出火口喷头通过螺纹与氢火焰发生器(1-13)内部的燃烧器相连接。

5.根据权利要求3所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述火焰模拟箱(1)内部设有阻火器(1-10)；

6.根据权利要求3所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述挡火板(1-11)采用u型结构，挡火板(1-11)的高度可伸缩调节。

7.根据权利要求1所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，该试验装置还包括互连传感器信号电缆(5)、第一氢气泄漏探测器(3-5)和第二氢气泄漏探测器(1-14)；

8.根据权利要求1所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，该试验装置还包括四个移动轮；

9.根据权利要求1所述的一种氢火焰探测器功能试验装置，其特征在于，所述互连氢气软管(4)采用金属制成，并且互连氢气软管(4)的长度大于30米。

技术总结一种氢火焰探测器功能试验装置，涉及一种真实氢燃料燃烧场所的模拟装置，为了解决现有的试验装置无法模拟氢燃烧的真实火焰，导致评价氢火焰探测器的灵敏度和响应性能真实性差的问题。本发明包括氢气储存供气箱、火焰模拟箱和手持点火控制器组成。氢气储存供气箱为火焰模拟箱提供合适的氢气燃料；火焰模拟箱通过控制调节可以产生真实的氢气火焰；手持点火控制器可以用来远程点火。有益效果为氢火焰探测器提供真实环境下的氢气燃烧火焰场景，用于传感器灵敏度的功能试验；可提供不同火焰形态，不同火势大小的试验场景；为氢火焰探测器功能试验的检测精度提供了有效的检测装置；模块化箱体设计，方便转场试验。技术研发人员：李志奎,王卓刚,宋子刚,王成军,李久伟受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七0三研究所技术研发日：技术公布日：2024/4/22