一、概述

在煤炭工業(yè)中，瓦斯爆炸事故經(jīng)常發(fā)生,造成了巨大的人員傷亡以及材料性能的破壞。

在研究瓦斯爆炸機理過程中，火焰前端傳播速度是最重要的因素之一。

根據(jù)中北大學(xué)水平管道實驗裝置設(shè)計了一套火焰速度測量系統(tǒng),用于研究在密閉管道內(nèi)圓環(huán)障礙物的數(shù)量和阻塞比對火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊憽?/span>

結(jié)果表明，障礙物對瓦斯爆炸產(chǎn)生的火焰具有明顯的加速作用。隨障礙物數(shù)量和阻塞比的增加，火焰加速更加明顯且持續(xù)更劇烈。其中，障礙物數(shù)量對火焰加速持續(xù)的作用更大，而障礙物阻塞比的作用不明顯。

二、火焰?zhèn)鞲衅?/span>

爆炸過程的火焰，一般通過測試爆炸過程的光來實現(xiàn)。目前常見的火焰?zhèn)鞲衅魇怯霉饷綦娮枳鳛閭鞲衅鳎饷綦娮璧念l率響應(yīng)很低，將光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量，只檢測有無火焰，事實上除了火焰在管道內(nèi)的傳播規(guī)律，檢測點火焰的持續(xù)時間也是很重要的參數(shù)，我公司為重慶煤科院制作的火焰?zhèn)鞲衅?，利用光電管的高頻特性，把光電信號作為模擬信號，通過數(shù)據(jù)采集，能測量火焰的持續(xù)時間。

成都科大勝英科技有限公司的CKG100火焰?zhèn)鞲衅?/span>

三、數(shù)據(jù)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集

順應(yīng)測量系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，我公司開發(fā)了CR6000系列動態(tài)測試分析系統(tǒng)。CR6000系列是將動態(tài)信號采集、嵌入式總線、網(wǎng)絡(luò)通訊、模擬信號處理及計算機等多種技術(shù)融為一體的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化測試設(shè)備，它集信號調(diào)理、傳感器供電、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲為一體，通過TCP/IP協(xié)議與上位機進(jìn)行通訊。直接聯(lián)接應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器、ICP型傳感器，CR6300可完成速度、加速度、位移、力、壓力、溫度等物理量的信號采集。

采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方式，可避免計算機軟硬件升級帶來的問題，有效的延長儀器的使用時間。

四、測試系統(tǒng)的構(gòu)成

爆炸壓力、火焰測試系統(tǒng)框圖如下：本測試系統(tǒng)由傳感器、CR6300高速動態(tài)測試儀，上位計算機及相應(yīng)的連接線組成。壓力傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌囟葌鞲衅餍盘栔苯咏拥?/span>CR6300測試儀上，測試儀的控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧ㄟ^操作上位計算機實現(xiàn)（計算機帶網(wǎng)卡）。

五、管道爆炸試驗現(xiàn)場圖

六、技術(shù)指標(biāo)

1、通道數(shù)： 8CH/16CH臺

2、采樣率：瞬態(tài)200K sps/CH，連續(xù)采集10K sps/CH，向下多檔可調(diào)。

3、存儲深度：256K樣點/CH（瞬態(tài)模式），海量（連續(xù)）

4、觸發(fā)方式：內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)、手動觸發(fā)

5、量程：±5mV~±5V多檔可調(diào)。其中±5V檔單端輸入，其余檔差分/單端均可。

6、供橋電壓：4V，5V，6V，8V（電流50mA）

7、綜合誤差：±0.2% FS

8、耦合方式：直流耦合，接地，交流耦合（隔直）

9、低通濾波器(3dB)：1.5K、2K、5K、10K、20K、50K、100K、直通，程控可調(diào)

10、信號輸入接頭：5芯接頭

11、通訊接口：RJ45

12、電源：220V/50Hz帶濾波器（防電網(wǎng)干擾）