一种金属燃烧性能评估系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种金属燃烧性能评估系统及其工作方法，该系统包括：用于调控整个燃烧评估试验进程和处理数据的控制处理装置；用于固定样品且空间位置可调的样品工作台；评估工作仓；用于控制样品燃烧时所处环境条件的环境模拟装置；位于所述样品工作台旁并正对所述样品工作台上样品的点火装置；位于所述样品工作台旁并用于记录视频图像与温度场变化的温度监测装置；位于所述样品工作台旁并用于收集净化烟雾的烟雾收集净化装置；以及位于所述样品工作台上方用于灭火的灭火装置。本发明专利技术具有可实现全程智能化，能模拟金属材料服役环境，选择相应火源对金属样品进行点燃，并实时监测点燃以及燃烧过程，快速分析金属材料的点燃特性以及燃烧特性等优点。及燃烧特性等优点。及燃烧特性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种金属燃烧性能评估系统及其工作方法


[0001]本专利技术属于金属材料燃烧性能测试
，涉及一种金属燃烧性能评估系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]轻合金材料在汽车、3C以及航空航天等领域有着广阔的应用前景，尤其是在“克克计较”的航空航天领域。研究表明，商用飞机上每减重1磅，其带来的经济效益约300美元，而航天器上约为30000美元。但目前的应用也存在一些致命瓶颈，比如普通镁合金易燃，而燃烧起来的镁合金以及钛合金将释放大量的热进而导致大表面的扩展燃烧，这些都显著制约着它们在航空航天领域的应用。因此，为了打消人们对“镁火”、“钛火”的顾忌，扩大镁、钛等轻合金在航空航天领域的应用，全面评估这些金属的燃烧性能很有必要。
[0003]但是，现有能评估金属燃烧性能的装置极少，且大多都十分简陋，只具备简单的样品固定装置和点火装置，无法对金属燃烧特性进行准确分析，也无法根据金属材料的服役环境进行模拟进而评估出金属材料的服役性能以及风险系数。此外，现有的简易装置在试验过程中易产生烟雾污染环境，同时在测试尺寸较大的样品时存在安全风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种金属燃烧性能评估系统及其工作方法，具有全程智能化控制，能模拟金属材料服役环境，选择相应火源对金属样品进行点燃，并实时监测点燃以及燃烧过程，快速分析金属材料的点燃特性以及燃烧特性等优点。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术的技术方案之一提供了一种金属燃烧性能评估系统，包括：
[0007]用于智能化控制燃烧试验进程和处理数据的控制处理装置；
[0008]用于固定样品且空间位置可调的样品工作台；
[0009]罩住所述样品工作台的评估工作仓；
[0010]用于控制样品燃烧时所处环境条件的环境模拟装置；
[0011]位于所述样品工作台旁并正对所述样品工作台上样品的点火装置；
[0012]位于所述样品工作台旁并用于记录视频图像与温度场变化的温度监测装置；
[0013]位于所述样品工作台旁并用于收集净化烟雾的烟雾收集净化装置；
[0014]以及位于所述样品工作台上方并用于灭火的灭火装置。
[0015]进一步的，所述的控制处理装置可以对样品工作台、环境模拟装置、点火装置、温度监测装置、烟雾收集净化装置和灭火装置进行控制，从而实现整个燃烧性能评估过程的数字化控制以及快速分析。
[0016]进一步的，所述的环境模拟装置包括分别用于调控样品燃烧时的气氛、压强、湿度、温度、氧气浓度、风速的气氛模拟组件、压强模拟组件、湿度模拟组件、温度模拟组件、氧气浓度模拟组件、风速模拟组件。
[0017]进一步的，所述的点火装置包括燃料源、以及连接所述燃料源并正对所述样品工作台上样品的点火源。
[0018]更进一步的，所述的燃料源为乙炔、丙烷或煤油。
[0019]进一步的，所述的温度监测装置包括分别用于记录样品正面与背面燃烧情况的热成像仪。
[0020]更进一步的，所述的热成像仪固定安装在可移动承载台上，并由可移动承载台带动绕样品工作台上的样品旋转，以调整热成像仪朝向样品的角度。
[0021]进一步的，所述的烟雾收集净化装置包括置于评估工作仓内的集尘罩、以及与所述集尘罩连通的烟雾净化组件。
[0022]进一步的，所述的灭火装置包括惰性气体灭火组件与固体灭火组件两种。
[0023]本专利技术的技术方案之二提供了一种金属燃烧性能评估系统的工作方法，包括以下步骤：
[0024](1)将待测样品固定在样品工作台上，并移动样品工作台，使得待测样品位于点火装置前端的点火位置；
[0025](2)打开环境模拟装置，将评估工作仓内的试验环境调控至目标环境；
[0026](3)打开点火装置，加热待测样品并使得其燃烧，同步打开温度监测装置记录样品燃烧过程中的视频图像与温度场信息；
[0027](4)当待测样品开始燃烧并产生烟雾时，开启烟雾收集净化装置，吸收并处理所产生的烟雾；
[0028](5)燃烧试验结束后，控制处理装置收集温度监控装置所反馈的视频图像与温度场信息，处理并评估，即完成。
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供的金属燃烧性能评估系统解决了普通简易点燃装置测试结果不稳定、污染环境、有安全风险、无法模拟金属材料服役情况等问题。提供的系统和工作方法可实现特性环境的模拟、全过程数字化调控、实时监测分析样品的点燃以及燃烧过程，快速推导出金属材料的点燃特性、燃烧特性以及在特定环境下的服役性能。此外，该系统还可实现燃烧过程中的烟雾收集净化和特殊情况下的安全灭火。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的评估系统的结构示意图；
[0031]图中标记说明：
[0032]1为控制处理装置；2为样品工作台；3
‑
1为外接端；3
‑
2为输入端；3
‑
3为监测反馈端；4
‑
1为燃料源；4
‑
2为点火源；5
‑
1为热成像仪一；5
‑
2为热成像仪二；6
‑
1为烟雾净化组件；6
‑
2为集尘罩；7为灭火装置。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，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。
[0034]以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本
领域为实现对应功能而采用的常规部件或常规结构。
[0035]为更好的模拟金属材料服役环境，对其燃烧性能进行评估分析等，本专利技术提供了一种金属燃烧性能评估系统，其结构参见图1所示，包括：
[0036]用于智能化控制燃烧试验进程和处理数据的控制处理装置1；
[0037]用于固定样品且空间位置可调的样品工作台2；
[0038]罩住所述样品工作台2的评估工作仓；
[0039]用于控制样品燃烧时所处环境条件的环境模拟装置；
[0040]位于所述样品工作台2旁并正对所述样品工作台2上样品的点火装置；
[0041]位于所述样品工作台2旁并用于记录视频图像与温度场变化的温度监测装置；
[0042]位于所述样品工作台2旁并用于收集净化烟雾的烟雾收集净化装置；
[0043]以及位于所述样品工作台2上方并用于灭火的灭火装置7。
[0044]在一些具体的实施方式中，所述控制处理装置1分别连接所述样品工作台2、点火装置、温度监测装置、烟雾收集净化装置、环境模拟装置和灭火装置。控制处理装置1可以采用本领域常用的单片机等。
[0045]在一些具体的实施方式中，所述样品工作台2可以经由外部驱动机构带动调整其在样品工作仓内的空间位置，以调整样品至最佳的点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属燃烧性能评估系统，其特征在于，包括：用于智能化控制燃烧试验进程和处理数据的控制处理装置；用于固定样品且空间位置可调的样品工作台；罩住所述样品工作台的评估工作仓；用于控制样品燃烧时所处环境条件的环境模拟装置；位于所述样品工作台旁并正对所述样品工作台上样品的点火装置；位于所述样品工作台旁并用于记录视频图像与温度场变化的温度监测装置；位于所述样品工作台旁并用于收集净化烟雾的烟雾收集净化装置；以及位于所述样品工作台上方并用于灭火的灭火装置。2.根据权利要求1所述的一种金属燃烧性能评估系统，其特征在于，所述控制处理装置分别连接并对样品工作台、环境模拟装置、点火装置、温度监测装置、烟雾收集净化装置和灭火装置进行控制，从而实现整个燃烧性能评估过程的数字化控制以及快速分析。3.根据权利要求1所述的一种金属燃烧性能评估系统，其特征在于，所述的环境模拟装置包括分别用于调控样品燃烧时的气氛、压强、湿度、温度、氧气浓度和/或风速的气氛模拟组件、压强模拟组件、湿度模拟组件、温度模拟组件、氧气浓度模拟组件和/或风速模拟组件。4.根据权利要求1所述的一种金属燃烧性能评估系统，其特征在于，所述的点火装置包括燃料源、以及连接所述燃料源并正对所述样品工作台上样品的点火源。5.根据权利要求4所述的一种金属燃烧性能评估系统，其特征在于，所述的燃料源为乙炔、丙烷或煤油。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德江，胡波，曾小勤，李子昕，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：