Устройство для определения минимальной энергии воспламенения веществ от конденсированных искровых разрядов

СОЮЗ СОВЕТСКИХШЗИЦИЛФеп 1 иРЕСПУБЛИК З(59 С 01 И 25/50 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫПФОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 243260, кл, 001 И 25/50, 1970,2, Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М., Химия, 1979, с. 280 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯМИНИМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯВЕЩЕСТВ ОТ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ИСКРОВЫХРАЗРЯДОВ, содержащее высоковольтныйисточник питания, соединенный черезконденсатор с разрядными электродами,расположенными во взрывной камере,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повыщения точности измерений,дополнительно введена система коро-нирукщее острие - плоский электрод,причем высоковольтный источник питания соединен с конденсатором черезуказанную систему.30 Изобретение относится к области охраны труда в промышленности, связанной с производством и обработкой пожарно- и взрывоопасных материалов, где требуется оценка опасности разрядов от статического электричества. 5Известно устройство для определения минимальной энергии воспламенения газо- парс- пылевоздушных смесей ,13.Однако определение минимальной 10 энергии воспламенения особо чувствительных веществ (в диапазоне энергии зажигания 10 -10 7 Дж) с большой точностью с помощью этого устройства затруднено, 15Известно также устройство, содержащее источник высокого напряжения, зарядный резистор, электрический киловольтметр, конденсатор и разрядные электроды, установленные во взрывной камере (.1 3.Конденсатор заряжается от высоковольтного источника через зарядный резистор, сопротивление которого 10 "10 "20 м. Йапряжение на конденсаторе возрастает и при некотором его значении происходит электрический пробой среды между разрыдными электродами и возникает электрическая искра, Выделенная при. этом энергия воспламенения воспламеняет вещество во взрывной камере.Минимальная энергия зажигания опРеделяется наименьшим количеством накопленной н конденсаторе электрической энергии,которая, рассеиваясь 35 н зазоре между разрядными электродами, воспламеняет вещестно, Минимальная энергия зажигания (в Дж) рассчитывается согласно выраженияС 1 40Жпп м 2 где С - емкость разрядной цепи, Ф;1 - напряжение на конденсаторенепосредственно перед пробоем, В,5При очень низком уровне минимальной энергии воспламенения (10 10Дж) требуемая емкость разрядной цепи составляет менее 20-30 пФ, тогда заряд конденсатора ( с, = С 1) оказывается малым (менее 10 Кл) и зарядный резистор (даже с максимальным значением сопротивления) не обеспечивает достаточно длительную зарядку конденсатора до пробивного напря жения, что затрудняет точную фиксацию напряжения, при котором возника, ет разряд, Кроме того, в момент нозникновения искрового разряда вследствие переходных процессов часто 60 происходит перекрытие зарядного резистора (изменение омического сопро. тиЬления), и в искровой промежуток поступает дополнительная энергия от источника высокого напряжения, которая не учитывается при определенииминимальной энергии укаэанным выражением, В результате резко снижаетсяточность измерений (погрешность составляет более 20) .Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для определенияминимальной энергии воспламенениянеществ от конденсированных искровыхразрядов, содержащее высоковольтныйисточник питания, конденсатор ивзрывную камеру с зарядными электродами Г 21.Однако устройство характеризуется недостаточной точностью опреде- .ления в результате изменения сопротивления и деполяризации бакелитового стержня.Целью изобретения является повышение точности измерений,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для определения минимальной энергии воспламенения веществ от конденсированных искровыхразрядон, содержащее высоковольтныйисточник питания, соединенный черезконденсатор с разрядными электродами, расположенными но взрывной камере, дополнительно введена системакоронирующее острие - некоротирующийплоский электрод, причем нысоковольтный источник питания соединен с конденсатором через укаэанную систему.Па чертеже изображена эл ктрическая схема устройства.Устройство состоит из источника 1высокого напряжения, балластного резистора 2 (для исключения возникновения искрового разряда между коронирующим острием и некоронирующейплоскостью), коронирующего острия 3,плоского электрода 4, электростатического киловольтметра 5, конденсатора б и разрядных электродон 7и 8, помещенных но взрывной камере 9.Высокое напряжение через зарядныйконденсатор б подается к системеплоский электрод - коронирующее острие, причем последний под нлияниембольшого электрического поля начинает коронировать, ток коронногоразряда заряжает конденсатор 6.Величину тока коронного разрядаможно плавно менять, изменяя расстояние между плоским электродом 4 икоронирующим острием 3 от 10 до 50 мм,При этом значение эквивалентногосопротивления коронного разряда системы изменяется. Большое сопротивление полностью исключает поступлениеэнергии источника н разрядный промежуток при возникновении искровогопробоя, Путем регулирования расстояния между электродами коронного разряда значение сопротивления можноувеличить еще больше. В начале устанавливается конденсатор максимальЗаказ 936/36 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной емкостиПотенциал на обкладкахконденсатора 6 контролируется электрическим киловольтметром 5При зарядке конденсатора 6 до определенного напряжения между разрядными электродами 7 и 8 во взрывной камере 9возникает искровой разряд, вызывающий воспламенение вещества. Далее эксперимент повторяется при меньшей емкости конденсатора, в результате чего уменьшается энергия искрового раз- оряда, и так до тех пор, пока возникающий искровой разряд не перестанетвоспламенять исследуемое вещество.Изменение расстояния между коронирующим острием и плоским электродом 4 позволяет регулировать величину тока коронного разряда, обеспечивая достаточное время зарядки конденсатора 6 ( особенно малой емкости), В момент искрового разряда во взрывной камере при минимальном расстоянии между коронирующим острием и плоским электродом возможно перекрытие разрядника при перенапряжении,Для исключения возможного перекрытия в схеме предусмотрен балластный резистор 2 (10 тф Ом), полностью исключающий перекрытие. Устройство позволяет полностью измерить минимальную энергию воспламенения веществ в диапазоне 10 -1" -10 7 Дж с точностью 5, При исПользовании изобретения не будут нарушены существующие условия техники безопасности на предприятии, где создаются пожаро- и взрывоопасные сигуации от статической электризации орючих смесей.