Устройство для определения параметров воспламенения и горения материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 50 4 О 01 Н 25/50 ИСАНИЕ И ЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ СВ(54) УСТРО МЕТРОВ ВОС Н РИАЛОВ(57) Изобретение исследования про и горения различ жет быть использ параметров воспл ЕДЕЛЕНИЯ ПАРА ГОРЕНИЯ МАТЕ НИЯ относит ехник ссов воспламенения ных материалов и мо вано при измерении менения и горения,клапаном. 5 ил,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Специальное конструкторскнологическое бюро Института прмашиностроения АН УССР и Инстипроблем машиностроения АН УССР(53) 543.712.2(088.8) исследования механизма горения, определения периода индукции, определения температуры воспламенения и горения материалов. Цель изобретения - повышение точности определения параметров воспламенения и горения путем поддЕржания стабильного состава и параметров газовой среды. Устройство содержит герметичную камеру с окнами для наблюдения и нагревателем, газовую камеру с дозатором. Газовая камера связана с герметичной камерой посредством загрузочного окна. В газовой камере установлены два пневмоцилиндра. Один пневмоцилиндр служит силовым приводом для подачи разделительного элемента в виде плоского клапана к загрузочному окну, а другой пневмоцилиндр установлен соосно с загрузочным окном и имеет шток, заканчивающийся держателем образца и термопар. На штоке установлен конический клапан. Отверстие загрузочного окна со стороны газовой камеры выполнено ко- Ьав ническим и притертым с коническим К)1 Изобретение относится к технике исследования процессов воспламенения и горения различных материалов и может быть использовано при измерениипараметров воспламенения и горения,исследования механизма горения, определения периода индукции, определения температуры воспламенения игорения материалов,Цель изобретения - повышение точности определения параметров воспламенения и горения путем поддержаниястабильного состава и параметров газовой среды.На фиг. 1 схематически изображеноустройство, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В - В на фиг, 4,Устройство состоит из герметичнойкамеры 1 с теплоизоляцией, изготовленной из огнеупорного материала,входными 2, 3 и 4 и выходными 5, 6и 7 штуцерами для подвода и отводагазов и окнами 8-14 для фиксации инаблюдения процесса.Герметичную камеру 1 охватываетнагреватель 15, снаружи которого установлен герметичный отражающий экран 16. Газовая камера 17 посредством загрузочного окна 18 соединенас герметичной камерой 1, в которуюустановлена термопара 19, а в газовой камере 17 - термопара 20. В газовой камере 17 имеются окна 12,31 и 14 (фиг. 3) для подсвечиванияи наблюдения и окно 21 (фиг. 3) дляустановки и удаления исследуемогообразца. В газовой камере 17 установлены два пневмоцилиндра 22 и 23, Штокпневмоцилиндра 22 кинематически связан с плоским клапаном 24, которыйгерметично закрывает загрузочноеокно 18, На шток пневмоцилиндра 23установлен конический клапан 25, соосный загрузочному окну 18. Штокпневмоцилиндра 23 представляет собойтрубу, внутри которой расположенытермопары 26 (фиг. 4 и 5), для измерения температуры воспламенения. Исследуемый образец устанавливают наподложку 27 (фиг. 4), а с противоположной стороны штока - кулачок 28,предназначенный для управления процессом исследования.На входе в загрузочное окно 18имеется коническая часть 29, притер 276974 2 45 50 55 5 1 О 15 20 25 30 35 тая с клапанами 25. Устройство имеет штуцера 30 и 31 для отвода и подвода воздуха в пневмоцилиндры 22 и23, штуцера 32 и ЗЗ для отвода и подвода водяного охлаждения к газовойкамере 17 и штуцера 34-39 для подвода водяного охлаждения к окнам 8-11и токоподводам 40 и 41, штуцера дляслива воды 42-47,Устройство работает следующимобразом.Включается нагреватель 15 дляразогрева герметичной камеры 1, гдетемпература контролируется термопарой 19. В герметичную камеру 1 подают окислитель через газоанализаторк штуцеру 2Продувку проводят дотех пор, пока показания газоанализатора на входе и на выходе не будутравноценны.В газовую камеру 17 на подложку27 устанавливают через окно 21 исследуемый образец и подводят к немупять термопар 26 в точке замера температуры. Окно 21 герметично закры -вается и в газовую камеру 17 подается газ (аргон, азот или другой нейтральный газ) к штуцеру 4, а предохранительный клапан поддерживает необходимое давление в камере при проведении эксперимента.Окна 12, 13 и 14 в газовой камере 17 позволяют наблюдать визуально,производить фото, киносъемку, а такжерассматривать образец под микроскопом и проводить спектрографирование.Когда температура в герметичной камере 1 достигает заданной величины, подается команда на ввод образца в герметичную камеру 1, При этом поршень пневмоцилиндра 22 отводится в . крайне нижнее положение и плоский клапан 24 открывает загрузочное окно 18 и занимает крайнее нижнее положение. В этот же момент поршень пневмоцилиндра 23, перемещаясь в крайнее правое положение, вводит образец в герметичную камеру 1, а конусный клапан 25 закрывает загрузочное окно 18 по притертой конической части 29, тем самым не позволяет нарушать заданную среду, как в газовой камере 17, так и в герметичной камере 1, В герметичной камере 1 производят нагрев образца. Температуру регистрируют осциллографом (не показан),Через окна 9, 10, 11 (фиг. 2) производится визуальное наблюдение заб 974 25 з 127образцом и фиксация процесса воспламенения, тления и горения при помощифото, киносъемки, а также за обрывомэтих моментов в любое заданное время.С помощью кулачка 28 подается команда на включение кино, фотосъемочной, аппаратуры, а также на воздействие на реле времени для удаления образца из герметичной камеры 1.Удаление образца в газовую камеру 17 производится путем. подвода сжатого воздуха к штуцеру 31 и отводаштока пневмоцилиндра 23 в крайнеелевое положение и последовательноподвода штока пневмоцилиндра 22 с 15плоским клапаном 24 и закрытия загрузочного окна 18. В газовой камере17 происходит гашение горящего образца в среде инертного газа (аргон,азот), постоянную температуру которой поддерживают с помощью продувкигазовой камеры инертным газом,Формула и з о б р е т е н и я Устройство для определения параметров воспламенения и горения материалов, содержащее герметичнуюкамеру с окнами для наблюдения инагревателем, газовую камеру с дозатором, связанную с герметичной камерой посредством загрузочного окна,узел для измерения температуры, связанный с блоком герметизации термопаркамеры, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиопределения параметров воспламененияи горения путем поддержания стабильного состава и параметров газовойсреды, оно оснащено разделительнымэлементом в виде плоского клапана,кинематически связанного с силовымприводом и установленного в газовойкамере перед загрузочным окном, адозатор выполнен в виде штока пневмоцилиндра, установленного сооснос загрузочным окном, на штоке укреплен конический клапан, а отверстиезагрузочного окна со стороныгазовой камеры выполнено сужающимся по размеру коническогЬклапана.127 б 974 Составитель Техред М.Хо тор В.Конту 60 ж 778 нного ак одписно омитета СССР ткрытииская наб д нии и 5, Ра Проектная, ч водственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород б Тир ВНИИПИ Государств по делам иэобре 113035, Москва, Ж