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1、(10)申请公布号 CN 102288454 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102288454 A *CN102288454A* (21)申请号 201110178867.2 (22)申请日 2011.06.29 G01N 1/20(2006.01) (71)申请人 中国科学技术大学 地址 230026 安徽省合肥市金寨路 96 号 (72)发明人 方俊 关劲夫 张单 王进军 张永明 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 逯长明 (54) 发明名称 电导线阴燃烟颗粒采集设备 (57) 摘要 本发明提供了一种电导线阴燃烟颗粒采集设 备， 。
2、包括 ： 设置有电源的产烟装置 ； 设置在产烟装 置上， 且与其形成集烟室的集烟罩 ； 与集烟室相 连通的通风管， 集烟罩和通风管上均设置有烟颗 粒采集器 ； 烟颗粒采集器包括 ： 采集筒， 其内设有 一端与采集筒的底端相连的弹簧和与弹簧相连的 铁柱 ； 与电源相连， 且与铁柱均位于弹簧的另一 端的电磁铁 ； 与采集筒相连的保护套 ； 滑动地套 设在保护套中， 且与铁柱相连的活动杆， 其上设有 烟颗粒采集网。本发明提供的电导线阴燃烟颗粒 采集设备实现了对电导线阴燃烟颗粒的自动化采 集， 避免了现有的人工采集方式， 实现了在一些环 境模拟的实验装置(如低压舱、 落塔)等不适于人 工采集的环境中进。
3、行烟颗粒的采集。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 3 页 CN 102288467 A1/1 页 2 1. 一种电导线阴燃烟颗粒采集设备， 包括 ： 设置有电源 (14) 的产烟装置 ； 设置在所述产烟装置上， 且与其形成集烟室 (19) 的集烟罩 (11) ； 与所述集烟室(19)相连通的通风管(9)， 所述集烟罩(11)和通风管(9)上均设置有烟 颗粒采集器 ； 其特征在于， 所述烟颗粒采集器包括 ： 采集筒 (81)， 其内设有一端与所述采集筒 (81) 的底端相连的弹簧 (82) 和与所述弹簧。
4、 (82) 相连的铁柱 (89) ； 与所述电源 (14) 相连， 且与铁柱 (89) 均位于所述弹簧 (82) 的另一端的电磁铁 (83) ； 与所述采集筒 (81) 相连的保护套 (84) ； 滑动地套设在所述保护套(84)中， 且与所述铁柱(89)相连的活动杆(85)， 其上设有烟 颗粒采集网 (87)。 2. 根据权利要求 1 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 所述活动杆 (85) 的端部设有能够与所述保护套 (84) 密封贴合的保护帽 (86)。 3.根据权利要求1或者2所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 所述产烟装 置包括 ： 其内设有所述电源 (14) 。
5、的机盒 (1) ； 设置在所述集烟室 (19) 中， 且与所述电源 (14) 相连的两个电极 (2、 4) ； 和 设置在所述两个电极 (2、 4) 之间的电热丝 (3)。 4.根据权利要求3所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 所述电热丝(3)可 拆卸地设置在所述两个电极 (2、 4) 之间。 5. 根据权利要求 3 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 还包括设置在所 述通风管 (9) 的外端口上， 且与所述电源 (14) 相连的风扇 (10)。 6. 根据权利要求 5 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 还包括与所述风 扇 (10) 相连， 用于控制所述风。
6、扇 (10) 风速的风速调节器 (12)。 7. 根据权利要求 6 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 所述风扇 (10) 设 置在所述通风管 (9) 的顶端。 8. 根据权利要求 1 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 还包括与所述电 源 (14) 相连， 控制其输出电压的电压调节器 (13)。 9. 根据权利要求 3 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于， 还包括设置在所 述机盒 (1) 内， 且与所述电源 (14) 相连， 用于控制所述电源 (14) 供电时间的时间继电器 (16)。 10. 根据权利要求 3 所述的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 其特征在于，。
7、 还包括设置在所 述机盒 (1) 内， 与所述电源 (14) 相连， 控制其供电通断的遥控模块 (15) 和控制所述遥控模 块 (15) 工作的遥控器 (17)。 权 利 要 求 书 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A1/5 页 3 电导线阴燃烟颗粒采集设备 技术领域 0001 本发明涉及电导线阴燃烟颗粒研究技术领域， 更具体地说， 涉及一种电导线阴燃 烟颗粒采集设备。 背景技术 0002 阴燃是指没有火焰的缓慢燃烧现象。它是固体的一种燃烧形式， 在缓慢燃烧的过 程中会生成烟颗粒， 阴燃在一定的条件下可以转换成有焰燃烧。 0003 对电导线阴。
8、燃产生的烟颗粒的研究为改进电器火灾探测技术提供了理论指导。 而 对电导线阴燃产生的烟颗粒的研究首先需要对电导线阴燃产生的烟颗粒进行获取。 为了获 取研究所需要的烟颗粒标本， 目前国内外研究者多采用人工采集方法。 但是， 在一些提供环 境模拟的实验装置(如低压舱、 落塔)中， 由于这些装置空间小、 不可载人、 具有不利于人身 体的环境等特性， 上述需要通过人工手动操作的采集方法不适于在这些特殊的环境中进行 烟颗粒的采集。 0004 另外， 对不同流场 ( 空气流场 ) 下产生的电导线阴燃烟颗粒的研究对了解风速对 烟颗粒形貌的影响有着十分重要的意义。 但是上述人工采集的方式无法提供一种可变的空 气。
9、流场。 0005 因此， 如何提供一种电导线阴燃烟颗粒采集设备， 以实现在上述模拟的实验装置 中进行烟颗粒的采集， 是目前本领域技术人员亟待解决的问题。 发明内容 0006 有鉴于此， 本发明提供了一种电导线阴燃烟颗粒采集设备， 避免了人工的采集方 式， 实现了在一些不适于人工采集的环境中对电导线阴燃产生的烟颗粒进行自动采集。 0007 为了达到上述目的， 本发明提供如下技术方案 ： 0008 一种电导线阴燃烟颗粒采集设备， 包括 ： 0009 设置有电源的产烟装置 ； 0010 设置在所述产烟装置上， 且与其形成集烟室的集烟罩 ； 0011 与所述集烟室相连通的通风管， 所述集烟罩和通风管上。
10、均设置有烟颗粒采集器 ； 所述烟颗粒采集器包括 ： 0012 采集筒， 其内设有一端与所述采集筒的底端相连的弹簧和与所述弹簧相连的铁 柱 ； 0013 与所述电源相连， 且与铁柱均位于所述弹簧的另一端的电磁铁 ； 0014 与所述采集筒相连的保护套 ； 0015 滑动地套设在所述保护套中， 且与所述铁柱相连的活动杆， 其上设有烟颗粒采集 网。 0016 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 所述活动杆的端部设有能够与所述 保护套密封贴合的保护帽。 说 明 书 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A2/5 页 4 0017 优选的， 上述电导。
11、线阴燃烟颗粒采集设备中， 所述产烟装置包括 ： 0018 其内设有所述电源的机盒 ； 0019 设置在所述集烟室中， 且与所述电源相连的两个电极 ； 和 0020 设置在所述两个电极之间的电热丝。 0021 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 所述电热丝可拆卸地设置在所述两 个电极之间。 0022 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 还包括设置在所述通风管的外端口 上， 且与所述电源相连的风扇。 0023 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 还包括与所述风扇相连， 用于控制所 述风扇风速的风速调节器。 0024 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 所述风扇设置在。
12、所述通风管的顶端。 0025 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 还包括与所述电源相连， 控制其输出 电压的电压调节器。 0026 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 还包括设置在所述机盒内， 且与所述 电源相连， 用于控制所述电源供电时间的时间继电器。 0027 优选的， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备中， 还包括设置在所述机盒内， 与所述电 源相连， 控制其供电通断的遥控模块和控制所述遥控模块工作的遥控器。 0028 本发明提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备的工作过程如下 ： 0029 产烟装置产生的烟颗粒汇集在由该产烟装置与集烟罩形成的集烟室中， 并从集烟 室进入到通风管中排出。
13、， 本发明设置在集烟罩上的烟颗粒采集器对集烟室中的烟颗粒进行 采集， 设置在通风管中的烟颗粒采集器对流经通风管中的烟颗粒进行采集。在采集的过程 中， 电源与电磁铁相连从而实现了电磁铁对铁柱的吸引， 铁柱在电磁铁吸力的作用下在采 集筒中移动， 并将弹簧拉伸， 此时与铁柱相连的活动杆沿着保护套伸出， 进而伸到上述采集 烟颗粒的空间中并由烟颗粒采集网进行烟颗粒的采集， 当采集完成后， 电源与电磁铁之间 的断电， 电磁铁对铁柱的吸力消失， 铁柱和与铁柱相连的活动杆在弹簧的恢复力作用下缩 回到采集筒中。 0030 通过上述工作过程可以看出， 本发明提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备通过电源 对电磁铁的通电实。
14、现了活动杆的外伸， 进而实现了烟颗粒采集网进行烟颗粒的采集， 当电 源对电磁铁断电后， 活动杆在弹簧的作用下回缩实现烟颗粒采集的完成。本发明提供的电 导线阴燃烟颗粒采集设备实现了对电导线阴燃烟颗粒的自动化采集， 避免了现有的人工采 集方式， 实现了在一些环境模拟的实验装置(如低压舱、 落塔)等不适于人工采集的环境中 进行烟颗粒的采集。 附图说明 0031 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可。
15、以 根据这些附图获得其他的附图。 0032 图 1 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置的结构示意图 ； 说 明 书 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A3/5 页 5 0033 图 2 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置中的烟颗粒采集器的结 构示意图 ； 0034 图 3 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置中机盒的内部结构示意 图。 0035 上述图 1- 图 3 中 ： 0036 机盒 1、 电极 2、 电热丝 3、 电极 4、 电源开关 5、 烟颗粒采集器 6、 支架 7、 烟颗粒采集 器 8、 通风管 9、 。
16、风扇 10、 集烟罩 11、 风速调节器 12、 电压调节器 13、 电源 14、 遥控模块 15、 时 间继电器 16、 遥控器 17、 遥控天线 18、 采集筒 81、 弹簧 82、 电磁铁 83、 保护套 84、 活动杆 85、 保护帽 86、 烟颗粒采集网 87、 电磁铁导线 88、 铁柱 89。 具体实施方式 0037 本发明提供了一种电导线阴燃烟颗粒采集设备， 实现了在不适于人工采集的环境 下对电导线阴燃产生的烟颗粒进行自动采集。 0038 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不。
17、是全部的实施例。基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0039 请参考附图 1-3， 其中 ： 图 1 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置的 结构示意图 ； 图 2 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置中的烟颗粒采集器的 结构示意图 ； 图 3 为本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集装置中机盒的内部结构示 意图。 0040 本发明实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备， 包括 ： 产烟装置、 集烟罩 11、 通 风管 9 和烟颗粒采集器 ； 其中 ： 0041 产烟装置设置有电源 14， 用。
18、于产生电导线阴燃烟颗粒 ； 0042 集烟罩11设置在产烟装置上， 并与产烟装置形成集烟室19， 烟颗粒在集烟室19中 产生 ； 0043 通风管9与集烟室19相连通， 集烟室19中的烟颗粒通过通风管9排出 ； 集烟罩11 和通风管 9 上均设有烟颗粒采集器， 该烟颗粒采集器包括 ： 0044 采集筒81， 该采集筒81内设置有一端与所述采集筒81的底端相连的弹簧82和与 该弹簧 82 相连的铁柱 89 ； 0045 与电源 14 相连， 且与铁柱 89 均位于弹簧 82 的另一端的电磁铁 83 ； 0046 与所述采集筒 81 相连的保护套 84 ； 0047 滑动地套设在所述保护套84中，。
19、 且与铁柱89相连的活动杆85， 其上设有烟颗粒采 集网 87， 该烟颗粒采集网 87 能够深入到存有烟颗粒的空间中对烟颗粒进行采集， 采集完成 后烟颗粒被收集到烟颗粒采集网 87 上。 0048 本发明提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备的工作过程如下 ： 0049 产烟装置产生的烟颗粒汇集在由该产烟装置与集烟罩 11 形成的集烟室 19 中， 并 从集烟室 19 进入到通风管 9 中排出， 本发明设置在集烟罩 11 上的烟颗粒采集器 6 对集烟 室 19 中的烟颗粒进行采集， 设置在通风管 9 中的烟颗粒采集器 8 对流经通风管 9 中的烟颗 说 明 书 CN 102288454 ACN 102。
20、288454 A CN 102288467 A4/5 页 6 粒进行采集。在采集的过程中， 电源 14 与电磁铁 83 相连从而实现了电磁铁 83 对铁柱 89 的吸引， 铁柱 89 在电磁铁 83 吸力的作用下在采集筒 81 中移动， 并将弹簧 82 拉伸， 此时与 铁柱 89 相连的活动杆 85 沿着保护套 84 伸出， 进而伸到上述采集烟颗粒的空间中并由烟颗 粒采集网87进行烟颗粒的采集， 当采集完成后， 电源14与电磁铁83之间的断电， 电磁铁83 对铁柱 89 的吸力消失， 铁柱 89 和与铁柱 89 相连的活动杆 85 在弹簧 82 的恢复力作用下缩 回到采集筒 81 中。 005。
21、0 通过上述工作过程可以看出， 本发明提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备通过电源 14对电磁铁83的通电实现了活动杆85的外伸， 进而实现了烟颗粒采集网87进行烟颗粒的 采集， 当电源对电磁铁 83 断电后， 活动杆 85 在弹簧 82 的作用下回缩实现烟颗粒采集的完 成。本发明提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备实现了对电导线阴燃烟颗粒的自动化采集， 避免了现有的人工采集方式， 实现了在一些环境模拟的实验装置(如低压舱、 落塔)等不适 于人工采集的环境中进行烟颗粒的采集。 0051 上述活动杆 85 在烟颗粒采集网 87 对烟颗粒采集完成以后在弹簧 82 的作用下实 现回缩， 活动杆 85 滑动到保护。
22、套 84 和采集筒 81 中， 为了防止采集到的烟颗粒被污染， 上述 活动杆 85 的端部设有能够与保护套 84 密封贴合的保护帽 86， 当活动杆 85 回缩到位以后， 保护帽 86 与保护套 84 密封贴合， 防止了外界对烟颗粒采集网 87 上的烟颗粒的污染。 0052 本实施例中提供的烟颗粒采集网 87 在采集的过程中烟颗粒附着在网状结构上从 而实现对烟颗粒的吸附采集， 优选的， 上述烟颗粒采集网 87 为铜网、 铝网。当然， 上述烟颗 粒采集网 87 还可以为其他的网状件， 并不限于上述所列举的几种。 0053 本实施例中的产烟装置时产生电导线阴燃烟颗粒的部件， 通过对电导线通电即 可。
23、， 在实施的过程中可以为通电的电导线。本实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备中 的产烟装置包括机盒1、 电极2、 电极4和电热丝3， 其中 ： 电源14设置在机盒1中， 电极2和 电极 4 设置在集烟室 19 中， 并与电源 14 相连 ； 电热丝 3 设置在电极 2 和电极 4 之间， 在采 集的过程中， 将电导线的外皮套在电热丝 3 上， 通过设置在机盒 1 上的电源开关 5 实现对电 极 2 和电极 4 通电， 电热丝 3 通电后套设在其上的电导线外皮产生阴燃烟颗粒。 0054 上述电热丝 3 可拆卸地设置在电极 2 和电极 4 之间， 上述电热丝 3 与电极之间的 可拆卸连接结构使得电。
24、热丝 3 可以套上不同种类的电导线绝缘皮材料以对不同材料导线 绝缘皮阴燃烟颗粒的采集， 从而实现了对不同电导线阴燃烟颗粒的研究。 0055 上述实施例中， 烟颗粒采集器 6 和烟颗粒采集器 8 通过设置在机盒 1 上的支架 7 分别设置在集烟罩 11 和通风管 9 中， 请参考附图 1， 该图中示出了在集烟罩 11 和通风管 9 上分别设置一个烟颗粒采集器， 实际情况下， 烟颗粒采集器可以为一个， 也可以为多个， 具 体烟颗粒采集器的设置数量都在本专利所公开的范围之内。 0056 本实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备中还包括设置在所述通风管 9 中， 且 与电源 14 相连的风扇 10， 风。
25、扇 10 的设置使得集烟室 19 和通风管 9 中的气流流动， 使得带 有阴燃烟颗粒的气流更迅速地从集烟室 19 流向通风管 9 中。为了使得上述带有阴燃烟颗 粒的气流流动更加平稳， 上述风扇 10 优选的设置在通风管 9 的外端口上。 0057 为了实现对不同流场(空气流场)下产生的电导线阴燃烟颗粒的采集以便进行研 究， 本实施例中提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备中还包括与风扇 10 相连， 用于控制风扇 10 风速的风速调节器 12， 从而实现了对集烟室 19 和通风管 9 中不同的空气流场下烟颗粒 说 明 书 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 10228846。
26、7 A5/5 页 7 的采集。 0058 为了对不同电源电压下电导线阴燃烟颗粒的采集以便进行研究， 本实施例中提供 的电导线阴燃烟颗粒采集设备还包括与电源 14 相连， 控制其输出电压的电压调节器 13。 0059 本实施例提供的电导线阴燃烟颗粒采集设备中还包括与电源 14 相连， 用于控制 电源 14 供电时间的时间继电器 16， 可以控制烟颗粒采集器对烟颗粒的采集时间。优选的， 上述时间继电器 16 设置在机盒 1 内， 实现与同样设置在机盒 1 内的电源 14 更加紧凑的连 接。 0060 上述的各种优选的方案中， 风速调节器12、 电压调节器13或时间继电器16的设置 实现了整个电导线。
27、阴燃烟颗粒采集设备的可控性， 实现了多种实验场景的设置。 例如 ： 不使 用时间继电器 16 和风速调节器 12， 整个采集装置适用于长时间内， 电导线由阴燃转向明火 时的烟颗粒的采集， 实现了对该种烟颗粒的研究 ； 采用时间继电器 16 控制烟颗粒的采集时 间， 可以实现设定时间段内的烟颗粒的采集 ； 采用电压调节器 13 时实现了不同电压下的阴 燃烟颗粒的采集， 特别将电压调节器13与时间继电器16的配合调节实现对大电流、 短时间 内电导线的产烟情况， 用以研究旱期火灾的烟颗粒特性。 0061 当然上述只是列举了风速调节器 12、 电压调节器 13 和时间继电器 16 中的一种或 者多种的。
28、配合情况， 当然还可以由其他的配合情况， 进而实现该情况下烟颗粒的采集。 0062 为了更加方便对阴燃烟颗粒采集工作的控制， 上述电导线阴燃烟颗粒采集设备还 包括与电源 14 相连， 控制电源供电通断的遥控模块 15 和控制该遥控模块 15 工作的遥控器 17， 请参考附图 3， 优选的， 该遥控模块 15 设置在机盒 1 内， 其遥控天线 18 设置在机盒 1 的 外部。该优选方案通过遥控器 17 控制遥控模块 15 以实现电源供电的通断， 更加方便了对 整个电导线阴燃烟颗粒采集设备的控制工作。 0063 本实施例中电磁铁 83 通过电磁铁导线 88 实现与电源 14 的连接。 0064 对。
29、所公开的实施例的上述说明， 使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的， 本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。 因此， 本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。 说 明 书 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A1/3 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A2/3 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 102288454 ACN 102288454 A CN 102288467 A3/3 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 102288454 ACN 102288454 A 。