煙氣層3的下邊界處，也可帶動集水槽5位于燃燒油盤9的下方。
[0037]實施例二
[0038]在上述實施例一的基礎(chǔ)上，如圖3所示，本實施例二還包括集水管12 ;集水管12呈半圓狀橫跨在燃燒油盤9的兩側(cè)，集水管12上對應(yīng)于燃燒油盤9正上方的一段設(shè)有開口，用于收集落入燃燒油盤9的霧滴；當(dāng)集水槽5移動至燃燒油盤9的下方時，集水管12的兩端分別與集水槽5上的位于燃燒油盤9兩側(cè)的收集單元13連接。集水管12的設(shè)計既不影響火焰8的燃燒，又能達(dá)到收集霧滴的目的。
[0039]為了方便稱量，優(yōu)選的，稱量機構(gòu)為電子天平11。
[0040]此外，該移動機構(gòu)包括步進(jìn)電機4及傳動組件，步進(jìn)電機4通過傳動組件與支撐架7連接。傳動組件的形式并不局限，可根據(jù)實踐需要靈活設(shè)置。
[0041]各個收集單元13呈方格狀均勻分布在集水槽5中，例如:收集單元13在集水槽5的中軸線處呈兩排并列分布。由于細(xì)水霧霧滴分布為軸對稱，通過質(zhì)量傳感器6對霧滴質(zhì)量的實時測量，可以根據(jù)面積比推算出整個細(xì)水霧覆蓋區(qū)域的質(zhì)量分布情況，同時繪制不同高度細(xì)水霧霧滴質(zhì)量分布云圖、經(jīng)過煙氣層3損失的質(zhì)量分布云圖、穿過煙氣層3進(jìn)入火焰8區(qū)的細(xì)水霧質(zhì)量分布云圖等。
[0042]細(xì)水霧噴頭2通過高壓進(jìn)水管1與供水設(shè)備連接，從而實現(xiàn)形成細(xì)水霧。簡單的說，所謂“細(xì)水霧”為相對于“水噴霧”的概念，所謂的細(xì)水霧，是使用特殊噴嘴、通過高壓噴水產(chǎn)生的水微粒。在NFPA750中，細(xì)水霧的定義是:在最小設(shè)計工作壓力下、距噴嘴1米處的平面上，測得水霧最粗部分的水微粒直徑Dv0.99不大于1000 μ。
[0043]實施例三
[0044]本實施例三依據(jù)上述實施例中提及的測試系統(tǒng)，設(shè)計出一種用于測量細(xì)水霧穿過煙氣層3的質(zhì)量損失的方法，如圖1所示，該測試方法包括如下步驟:
[0045]S1、控制燃燒油盤9在有火源燃燒的工況下，待火源穩(wěn)定后會在其上方形成高度穩(wěn)定的煙氣層3 ；
[0046]S2、移動機構(gòu)根據(jù)煙氣層3的高度自動調(diào)節(jié)支撐架7的高度，使得集水槽5位于煙氣層3的下邊界處；
[0047]S3、控制細(xì)水霧噴頭2，使其按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧，該細(xì)水霧經(jīng)過煙氣層3后落入集水槽5，然后通過質(zhì)量傳感器6實時測量集水槽5中所收集的霧滴質(zhì)量，從而測得經(jīng)過煙氣層3汽化蒸發(fā)后進(jìn)入火焰8區(qū)的霧滴質(zhì)量測量值；
[0048]S4、控制燃燒油盤9在無火源燃燒的工況下，集水槽5保持與步驟S2相同高度，同時控制細(xì)水霧噴頭2也按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧；通過質(zhì)量傳感器6測得霧滴質(zhì)量實際值；將霧滴質(zhì)量實際值與霧滴質(zhì)量測量值相減后得出細(xì)水霧通過煙氣層3損失的霧滴質(zhì)量。
[0049]實施例四
[0050]同樣，本實施例四依據(jù)上述實施例中提及的測試系統(tǒng)，設(shè)計出一種用于測量在細(xì)水霧的作用下火源質(zhì)量損失速率的方法，如圖3所示，該測試方法包括如下步驟:
[0051]S1’、通過移動機構(gòu)將支撐架7移動至燃燒油盤9的下方；
[0052]S2’、控制細(xì)水霧噴頭2，使其按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧，該細(xì)水霧經(jīng)過集水管12的開口進(jìn)入燃燒油盤9兩側(cè)的集水槽5，然后通過質(zhì)量傳感器6實時測量集水槽5中所收集的霧滴質(zhì)量；
[0053]S3’、根據(jù)集水管12開口處表面積與燃燒油盤9表面積之比求得落入整個燃燒油盤9的細(xì)水霧霧滴質(zhì)量；
[0054]S4’、通過稱量機構(gòu)計算出燃燒油盤9在預(yù)設(shè)時間內(nèi)的質(zhì)量損失值；該質(zhì)量損失值與細(xì)水霧霧滴質(zhì)量求和后，再除以預(yù)設(shè)時間得出燃燒油盤9內(nèi)燃料10的質(zhì)量損失速率。
[0055]綜上，本發(fā)明提供了一種用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，可實現(xiàn)準(zhǔn)確、方便地完成在細(xì)水霧滅火過程中各個參數(shù)的定量研究；可定量的實時測量出火災(zāi)過程中進(jìn)入油池的細(xì)水霧質(zhì)量準(zhǔn)確求出燃料的質(zhì)量損失速率從而計算熱釋放速率；可定量的實時測量細(xì)水霧通過煙氣層的霧通量，并通過微小單元的獨立質(zhì)量實時測量定量描述細(xì)水霧質(zhì)量損失的分布；可定量的實時測量與火焰直接作用的細(xì)水霧霧通量分布。這些質(zhì)量的實時監(jiān)測對研究細(xì)水霧滅火機理及細(xì)水霧與煙氣相互作用的定量研究具有重要的指導(dǎo)作用。
[0056]本發(fā)明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權(quán)項】
1.一種用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，包括燃燒油盤、稱量機構(gòu)、細(xì)水霧噴頭、集水槽、質(zhì)量傳感器、支撐架及移動機構(gòu)； 所述燃燒油盤設(shè)置在所述稱量機構(gòu)上，所述燃燒油盤內(nèi)裝有燃料；所述細(xì)水霧噴頭對應(yīng)設(shè)置在所述燃燒油盤的上方，且所述細(xì)水霧噴頭所噴出的霧滴相對于所述集水槽的中軸線呈軸對稱分布；所述集水槽設(shè)置在所述質(zhì)量傳感器上，所述集水槽內(nèi)設(shè)有多個獨立的收集單元；所述質(zhì)量傳感器設(shè)置在支撐架上，用于測試各個所述收集單元所收集的霧滴質(zhì)量；所述移動機構(gòu)用于驅(qū)動所述支撐架升降移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，還包括集水管；所述集水管呈半圓狀橫跨在所述燃燒油盤的兩側(cè)，所述集水管上對應(yīng)于所述燃燒油盤上方的一段設(shè)有開口，用于收集落入所述燃燒油盤的霧滴；當(dāng)所述集水槽移動至所述燃燒油盤的下方時，所述集水管的兩端分別與所述集水槽上的位于所述燃燒油盤兩側(cè)的收集單元連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，所述稱量機構(gòu)為電子天平。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，所述移動機構(gòu)包括步進(jìn)電機及傳動組件，所述步進(jìn)電機通過傳動組件與所述支撐架連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，各個所述收集單元呈方格狀均勻分布在集水槽中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)，其特征在于，所述細(xì)水霧噴頭通過高壓進(jìn)水管與供水設(shè)備連接。7.一種采用如權(quán)利要求1-6中任選一項所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，所述測試方法用于測量細(xì)水霧穿過煙氣層的質(zhì)量損失，包括如下步驟: 51、控制燃燒油盤在有火源燃燒的工況下，待火源穩(wěn)定后會在其上方形成高度穩(wěn)定的煙氣層； 52、移動機構(gòu)根據(jù)煙氣層的高度自動調(diào)節(jié)支撐架的高度，使得集水槽位于煙氣層的下邊界處； 53、控制細(xì)水霧噴頭，使其按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧，該細(xì)水霧經(jīng)過煙氣層后落入集水槽，然后通過質(zhì)量傳感器實時測量集水槽中所收集的霧滴質(zhì)量，從而測得經(jīng)過煙氣層汽化蒸發(fā)后進(jìn)入火焰區(qū)的霧滴質(zhì)量測量值； 54、控制燃燒油盤在無火源燃燒的工況下，集水槽保持與步驟S2相同高度，同時控制細(xì)水霧噴頭也按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧；通過質(zhì)量傳感器測得霧滴質(zhì)量實際值；將霧滴質(zhì)量實際值與霧滴質(zhì)量測量值相減后得出細(xì)水霧通過煙氣層損失的霧滴質(zhì)量。8.一種采用如權(quán)利要求1-6中任選一項所述的用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在于，所述測試方法用于測量在細(xì)水霧的作用下火源的質(zhì)量損失速率，包括如下步驟: S1’、通過移動機構(gòu)將支撐架移動至燃燒油盤的下方； S2’、控制細(xì)水霧噴頭，使其按照預(yù)設(shè)時間噴出細(xì)水霧，該細(xì)水霧經(jīng)過集水管的開口進(jìn)入燃燒油盤兩側(cè)的集水槽，然后通過質(zhì)量傳感器實時測量集水槽中所收集的霧滴質(zhì)量； S3’、根據(jù)集水管開口處表面積與燃燒油盤表面積之比求得落入整個燃燒油盤的細(xì)水霧霧滴質(zhì)量； S4’、通過稱量機構(gòu)計算出燃燒油盤在預(yù)設(shè)時間內(nèi)的質(zhì)量損失值；該質(zhì)量損失值與細(xì)水霧霧滴質(zhì)量求和后，再除以預(yù)設(shè)時間得出燃燒油盤內(nèi)燃料的質(zhì)量損失速率。
【專利摘要】本發(fā)明涉及消防技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種用于細(xì)水霧滅火實驗過程的質(zhì)量損失速率測試系統(tǒng)及方法。該測試系統(tǒng)包括：燃燒油盤、稱量機構(gòu)、細(xì)水霧噴頭、集水槽、質(zhì)量傳感器、支撐架及移動機構(gòu)；所述燃燒油盤設(shè)置在所述稱量機構(gòu)上，在所述燃燒油盤內(nèi)裝有燃料；所述細(xì)水霧噴頭對應(yīng)設(shè)置在所述燃燒油盤的上方，且所述細(xì)水霧噴頭所噴出的霧滴相對于所述集水槽的中軸線呈軸對稱分布；所述集水槽設(shè)置在所述質(zhì)量傳感器上，且在所述集水槽內(nèi)設(shè)有多個獨立的收集單元；所述質(zhì)量傳感器設(shè)置在支撐架上，用于測試各個所述收集單元所收集的霧滴質(zhì)量；所述移動機構(gòu)用于驅(qū)動所述支撐架升降移動。該測試系統(tǒng)可準(zhǔn)確、方便地對細(xì)水霧滅火過程中的質(zhì)量進(jìn)行定量測量。
【IPC分類】G01N25/22, G01N5/04
【公開號】CN105424747
【申請?zhí)枴緾N201510764784
【發(fā)明人】鐘茂華, 史聰靈, 田向亮, 張興凱, 呂敬民, 胥旋, 何理, 石杰紅, 伍彬彬, 趙晨
【申請人】中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月10日