一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置及方法，所述装置包括加热台、金属环以及温度测量单元，其中，所述金属环放置在加热台上表面中央处，待检测的粉尘层放在金属环内，形成粉尘层，且粉尘层上表面与金属环上表面齐平，所述温度测量单元设置在粉尘层的内部。与现有技术相比，本发明专利技术先利用加热台的线性升温，确定粉尘层燃烧的大致温度，然后按照现有的测试方式逐步进行确定，根据实际测试效果来看，确定大致温度之后，最多测试2次(即向下降低20℃)，即可测得，因此大大降低了测试所需时间。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置及方法
本专利技术涉及检测认证
，具体涉及一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置及方法。
技术介绍
在现代工业中，存在大量的粉末状物料或产品，这些物料或产品，在工厂生产、存储、运输过程中，有粉尘集聚行程粉尘层，若此时周围环境中有热表面，且温度达到一定程度时，粉尘层会发生点燃现象，轻则损毁物料或产品，重则引发火灾。因此，对于粉末状的材料，需要知道其燃烧温度，以便于在后续存储、运输过程、生产中进行监控与预防。现在粉末燃烧温度的测试方法包括以下步骤：(1)将粉尘制作成圆柱状的粉尘层；(2)对粉尘层进行加热，加热温度固定，且在该加热温度下至少维持30min(ASTME2021要求为2h)，若在维持期间，粉尘层未出现燃烧，则更换粉尘层，并将加热温度提高50℃，继续上述步骤，若粉尘层在维持期间出现燃烧现象，则降低加热盘温度，更换粉尘层，观察是否出现燃烧现象，若还是燃烧，则再降低温度，直至维持期间不燃烧；(3)粉末燃烧温度为不燃烧和燃烧之间的温度(即两者差值不超过10℃)。从上述步骤我们可以看出，整个测试过程需要不断尝试多个加热台的温度，以找到粉尘层最低可燃温度和最高不点燃温度对应的加热台温度，而每次探测需要有升温、等待、降温、重新制作粉尘层的时间(通常为1-2h，而ASTM标准的等待时间就长达2h)，因此整个测试过程所需时间较长。因此本领域急需一种测试效率更高的装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种测试效率更高的用于测试粉尘层最低点燃温度的装置。本申请之目的还在于提供一种利用上述装置进行的测试方法。为了实现本专利技术之目的，本申请提供以下技术方案。在第一方面中，本申请提供一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，所述装置包括加热台、金属环以及温度测量单元，其中，所述金属环放置在加热台上表面中央处，待检测的粉尘层放在金属环内，形成粉尘层，且粉尘层上表面与金属环上表面齐平，所述温度测量单元设置在粉尘层的内部。在第一方面的一种实施方式中，所述温度测量单元为粉尘层热电偶。在第一方面的一种实施方式中，所述金属环侧壁设有相对的两个豁口，所述粉尘层热电偶穿过豁口插入粉尘层内部。在第一方面的一种实施方式中，所述加热台包括裙边、热表面、电热丝，其中，所述热表面水平设置在所述裙边的顶部，所述电热丝设置在由裙边以及热表面围成的空间内部，所述热表面设有用于监控热表面温度的热表面热电偶，所述装置设有控制器，所述控制器与热表面热电偶及粉尘层热电偶电连接，用于接收、存储、处理来自于热表面热电偶及粉尘层热电偶的电信号，所述控制器与电热丝连接，且基于热表面热电偶的信号控制电热丝的输入电压。本申请所采用的热表面热电偶、粉尘层热电偶均为现有市售热电偶，控制器也为现有市售产品，如单片机等均可。该设置可以自动化调节加热台的温度，满足检测所需的温度变化。在第一方面的一种实施方式中，所述装置设有抽风罩，所述抽风罩位于粉尘层的上方且不与粉尘层接触。设置抽风罩是为了吸收实验过程中产生的烟雾和水蒸气，避免其影响实验结果。在第二方面，本申请提供一种利用上述装置进行的用于测试粉尘层最低点燃温度的方法，其包括以下步骤：(1)将金属环放置在加热台上表面中央处，待检测的粉尘层放在金属环内形成粉尘层，将温度测量单元设置在粉尘层内部；(2)加热台线性升高温度，并通过温度测量单元监控粉尘层中心温度变化；(3)在线性升温过程中，若升温至400℃过程中，粉尘层有点燃现象，则寻找粉尘层中心温度曲线出现拐点时的温度，记录此时的温度为T1；(4)清除加热台表面的粉尘层，并重复步骤(1)，加热台温度升高至(T1-10)℃，用新的粉尘层进行测试，并通过温度测量单元监控粉尘层内部温度；(5)若粉尘层出现点燃现象，则重复步骤(4)，加热台温度升高至(T1-20)℃，通过温度测量单元监控粉尘层内部温度，以此重复，直至某一次测试时，粉尘层在30min内未出现点燃现象，记录该次测试的温度为T2，重复两次以确认；(6)该待测粉末的最低点燃温度为(T2～T2+10)℃之间。本申请的创新点在于先利用加热台的线性升温，对温度变化曲线分析，确定粉尘层燃烧的大致温度，然后按照现有的测试方式逐步进行确定，根据实际测试效果来看，确定大致温度之后，最多测试2次(即向下降低20℃)，即可测得，因此大大降低了测试所需时间。在第二方面的一种实施方式中，步骤(2)中，所述加热台线性升高温度的速率的5～10℃/min。采用该升温速率，可以较快确认粉尘层燃烧的大致温度，为后续测试提供较为可靠的依据。在第二方面的一种实施方式中，所述粉尘层的高度为4～8mm。优选为5mm。在第二方面的一种实施方式中，当所述温度测量单元插入粉尘层，使所述温度测量单元位于粉尘层中心高度。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本申请的装置简单，无需复杂的仪器，且根据温度变化即可判断粉尘层的燃烧状况；(2)本申请先利用加热台的线性升温，确定粉尘层燃烧的大致温度，然后按照现有的测试方式逐步进行确定，大大降低了测试所需时间。附图说明图1为本申请测试装置的结构示意图；图2为本申请测试方法的流程示意图；图3a为实施例1中初步确定燃烧温度时粉尘层内温度变化与加热台温度的示意图；图3b为实施例1中第一次测试时粉尘层内温度变化与加热台温度的示意图；图3c为实施例1中第二次测试时粉尘层内温度变化与加热台温度的示意图。在附图中，1为热表面，2为裙边，3为电热丝，4热表面热电偶，5为金属环，6为豁口，7为粉尘层热电偶，8为粉尘层，9为抽风罩。具体实施方式除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。以下将描述本专利技术的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本专利技术的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本专利技术的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本专利技术的保护范围之内。实施例下面将对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其结构如图1所示，包括加热台、金属环5以及粉尘层热电偶7，其中，加热台包括裙边2、热表面1和电热丝3，热表面1水平设置在裙边2的顶部，电热丝3设置在由裙边2以及热表1面围成的空间内部，热表面1设有用于监控热表面1温度的热表面热电偶4。金属环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述装置包括加热台、金属环以及温度测量单元，其中，所述金属环放置在加热台上表面中央处，待检测的粉末放在金属环内并形成粉尘层，且粉尘层上表面与金属环上表面齐平，所述温度测量单元设置在粉尘层的内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述装置包括加热台、金属环以及温度测量单元，其中，所述金属环放置在加热台上表面中央处，待检测的粉末放在金属环内并形成粉尘层，且粉尘层上表面与金属环上表面齐平，所述温度测量单元设置在粉尘层的内部。


2.如权利要求1所述的用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述温度测量单元为粉尘层热电偶。


3.如权利要求2所述的用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述金属环侧壁设有相对的两个豁口，所述粉尘层热电偶穿过豁口插入粉尘层内部。


4.如权利要求2所述的用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述加热台包括裙边、热表面、电热丝，其中，所述热表面水平设置在所述裙边的顶部，所述电热丝设置在由裙边以及热表面围成的空间内部，所述热表面设有用于监控热表面温度的热表面热电偶，所述装置设有控制器，所述控制器与热表面热电偶及粉尘层热电偶电连接，用于接收、存储、处理来自于热表面热电偶及粉尘层热电偶的电信号，所述控制器与电热丝连接，且基于热表面热电偶的信号控制电热丝的输入电压。


5.如权利要求1所述的用于测试粉尘层最低点燃温度的装置，其特征在于，所述装置设有抽风罩，所述抽风罩位于粉尘层的上方且不与粉尘层接触。


6.一种利用如权利要求1～5任一所述装置进行的用于测试粉尘层最低点...

【专利技术属性】
技术研发人员：张槟，陶嘉元，
申请(专利权)人：德凯质量认证上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31