本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種便攜式火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置，包括油盤，隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數(shù)據(jù)處理裝置和顯示器，所述油盤放置在數(shù)個(gè)稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設(shè)有隔熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數(shù)字信號通過公式計(jì)算出熱釋放速率并由顯示器顯示。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種便攜式火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置，主要用于火災(zāi)規(guī)模較大的現(xiàn)場火災(zāi)試驗(yàn)。
技術(shù)介紹
：火災(zāi)會對人類社會和自然造成巨大的破壞，熱釋放速率是描述火災(zāi)過程的一個(gè)重要參數(shù),它體現(xiàn)了火災(zāi)中能量釋放的多少,是決定火災(zāi)發(fā)展和火災(zāi)危險(xiǎn)的基本參數(shù)，其單位通常為kw，表示單位時(shí)間內(nèi)釋放的能量，火災(zāi)科學(xué)試驗(yàn)中需要測量熱釋放速率隨時(shí)間變化，由此對火災(zāi)大小進(jìn)行量化分析。進(jìn)行大尺度火災(zāi)中可燃物熱釋放速率的實(shí)驗(yàn)測量具有重要意義，因?yàn)榇蟪叨鹊膶?shí)驗(yàn)可以模擬真實(shí)的火災(zāi)環(huán)境,測試結(jié)果比較可靠，大尺度的實(shí)驗(yàn)不僅可以評價(jià)可燃物在火災(zāi)中更為真實(shí)的行為規(guī)律,還可同步考察可燃物引起的周圍環(huán)境火災(zāi)動力學(xué)參數(shù)的變化。目前,考查火災(zāi)試驗(yàn)中可燃物熱釋放速率的途徑主要有三種：1)經(jīng)驗(yàn)公式法：對于油池火、木垛火等火源，已有一些經(jīng)典公式對其熱釋放速率進(jìn)行估算，但其缺點(diǎn)是只能估算峰值熱釋放速率，不能反映火源熱釋放率隨時(shí)間變化的特性，因此其預(yù)測結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)之間的誤差較大；2)耗氧原理法：根據(jù)大量火災(zāi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲知，大部分燃料燃燒過程中消耗單位質(zhì)量氧氣所產(chǎn)生的能量約為13.1MJ/kg，因此可根據(jù)燃燒產(chǎn)物中氧氣濃度變化來計(jì)算火源熱釋放速率。但該類方法通常需要大型集煙罩，精確搜集燃燒煙氣，且需要配套的高精度氣體成分分析設(shè)備，而現(xiàn)場試驗(yàn)基本不能達(dá)到該要求；3)失重法：對燃料的質(zhì)量損失進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，獲取質(zhì)量損失速率，再乘以燃料的燃燒熱值來進(jìn)行計(jì)算，即 Q = χH c m · - - - ( 1 ) ]]>式中Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔHc為燃料燃燒熱值，火源質(zhì)量損失速率。則需要使用稱重系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，獲取燃料的質(zhì)量損失速率。目前應(yīng)用失重法主要依靠購買商用電子天平對燃料質(zhì)量損失數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，但常規(guī)的電子天平通常尺寸固定，無法依據(jù)試驗(yàn)中燃料的面積變化而進(jìn)行調(diào)節(jié)，稱重操作過程復(fù)雜，且體積笨重不方便攜帶。另外，使用常規(guī)的電子天平不能在現(xiàn)場快速獲取熱釋放速率隨時(shí)間變化的規(guī)律，對于大尺度現(xiàn)場火災(zāi)試驗(yàn)尤為不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種攜帶方便且能快速提供熱釋放速率隨時(shí)間變化規(guī)律的火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置。本技術(shù)提供的便攜式火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置包括用于盛裝燃料的油盤、以及隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數(shù)據(jù)處理裝置和顯示器，所述油盤放置在數(shù)個(gè)稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設(shè)有隔熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數(shù)字信號通過公式計(jì)算出熱釋放速率并由顯示器顯示，式中：Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔHc為燃料燃燒熱值，為燃料質(zhì)量損失速率。進(jìn)一步地，隔熱層與稱重模塊之間設(shè)有承重支架。更進(jìn)一步地，油盤由多個(gè)油盤組合而成。進(jìn)一步地，稱重模塊為四個(gè)。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器通過藍(lán)牙無線連接。本技術(shù)裝置能實(shí)時(shí)計(jì)算、顯示和儲存火源熱釋放速率數(shù)據(jù)，從而能在現(xiàn)場快速獲取熱釋放速率隨時(shí)間變化的規(guī)律，此外，本技術(shù)裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、精度較高且便于攜帶，能適用于不同大小的火源，尤其適用于大面積現(xiàn)場火災(zāi)試驗(yàn)。附圖說明圖1為本技術(shù)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的分解圖。圖3為本技術(shù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3所示結(jié)構(gòu)的分解圖。圖1、圖3中的各零件均按透明件畫出，以便于表示結(jié)構(gòu)。圖中：1—數(shù)據(jù)處理裝置2—油盤3—隔熱層4—稱重模塊5—重量變送器6—顯示器7—藍(lán)牙信號發(fā)送器8—承重支架具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1、圖2所示，本技術(shù)包括數(shù)據(jù)處理裝置1、油盤2、隔熱層3、稱重模塊4、重量變送器5和顯示器6，油盤2放置在四個(gè)稱重模塊4上，用于盛裝燃料，為了實(shí)現(xiàn)對稱重模塊4的隔熱保護(hù)，在油盤2和稱重模塊4之間設(shè)有隔熱層3，隔熱層3可采用防火石膏板、硅酸鈣纖維板等。重量變送器5通過導(dǎo)線與四個(gè)稱重模塊4及數(shù)據(jù)處理裝置1連接，將接收到的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳遞給數(shù)據(jù)處理裝置1，數(shù)據(jù)處理裝置1按公式計(jì)算出熱釋放速率并由顯示器6顯示，式中：Q為熱釋放速率，χ為燃料燃燒效率，ΔHc為燃料燃燒熱值，為燃料質(zhì)量損失速率。所述數(shù)據(jù)處理裝置1可采用外接鍵盤的可編程控制器PLC，試驗(yàn)前可根據(jù)燃料性質(zhì)設(shè)定多種燃料的燃燒熱值ΔHc和燃燒效率χ，并通過鍵盤預(yù)設(shè)在PLC中，PLC計(jì)算時(shí)首先根據(jù)接收到的相鄰兩次燃料質(zhì)量數(shù)字信號計(jì)算出燃料質(zhì)量損失速率然后再根據(jù)公式自動計(jì)算出熱釋放速率Q，數(shù)字信號每2秒采集一次，每次計(jì)算出的熱釋放速率Q顯示在與PLC相連的顯示器上，從而能在現(xiàn)場快速獲取熱釋放速率隨時(shí)間變化的規(guī)律。每次計(jì)算出的熱釋放速率Q也可實(shí)時(shí)儲存于移動儲存介質(zhì)(如U盤)中。本技術(shù)中的稱重模塊4和重量變送器5可直接從市場購買。實(shí)施例2如圖3、圖4所示，本技術(shù)包括數(shù)據(jù)處理裝置1、油盤2、隔熱層3、稱重模塊4、重量變送器5、顯示器6、藍(lán)牙信號發(fā)送器7和承重支架8，承重支架8放置在四個(gè)稱重模塊4上，隔熱層3覆蓋在承重支架8上，隔熱層3可采用石棉、巖棉、玻璃棉等無機(jī)隔熱材料。油盤2放置在隔熱層3上，用于盛裝燃料，本實(shí)施例中，油盤2由兩個(gè)油盤組合而成，主要用于大面積燃燒現(xiàn)場。重量變送器5通過導(dǎo)線與四個(gè)稱重模塊4連接，將接收到的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。本實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理裝置1采用連有鍵盤的單片機(jī)，單片機(jī)內(nèi)置有藍(lán)牙接受模塊，重量變送器5連接有藍(lán)牙信號發(fā)送器7，數(shù)據(jù)處理裝置1通過內(nèi)置的藍(lán)牙接受模塊和藍(lán)牙信號發(fā)送器7與重量變送器5無線連接。與實(shí)施例1一樣，試驗(yàn)前可根據(jù)燃料性質(zhì)設(shè)定多種燃料的燃燒熱值ΔHc和燃燒效率χ，并通過鍵盤預(yù)設(shè)在單片機(jī)中，單片機(jī)計(jì)算時(shí)首先根據(jù)接收到的相鄰兩次燃料質(zhì)量數(shù)字信號計(jì)算出燃料質(zhì)量損失速率然后再根據(jù)公式自動計(jì)算出熱釋放速率Q，數(shù)字信號每2秒采集一次，每次計(jì)算出的熱釋放速率Q顯示在與PLC相連的顯示器6上，從而能在現(xiàn)場快速獲取熱釋放速率隨時(shí)間變化的規(guī)律。每次計(jì)算出的熱釋放速率Q也可實(shí)時(shí)儲存于移動儲存介質(zhì)(如U盤)中。以上所述僅是本技術(shù)較好的實(shí)施方式，但本技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本實(shí)用本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種便攜式火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置，包括油盤，用于盛裝燃料，其特征在于：還包括隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數(shù)據(jù)處理裝置和顯示器，所述油盤放置在數(shù)個(gè)稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設(shè)有隔熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數(shù)字信號通過公式計(jì)算出熱釋放速率并由顯示器顯示。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種便攜式火災(zāi)試驗(yàn)熱釋放速率測量裝置，包括油盤，用于盛裝燃
料，其特征在于：還包括隔熱層、稱重模塊、重量變送器、數(shù)據(jù)處理裝置
和顯示器，所述油盤放置在數(shù)個(gè)稱重模塊上，油盤和稱重模塊之間設(shè)有隔
熱層，所述重量變送器與稱重模塊相連，將稱重模塊的重量信號轉(zhuǎn)化為數(shù)
字信號，所述數(shù)據(jù)處理裝置與重量變送器相連，將接收到的數(shù)字信號通過
公式計(jì)算出熱釋放速率并由顯示器顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式火災(zāi)試驗(yàn)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣亞強(qiáng)，何勤理，李樂，
申請(專利權(quán))人：公安部四川消防研究所，
類型：新型
國別省市：四川;51
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