一种耐火材料性能试验台技术领域
本发明涉及耐火材料测试装备领域,尤其是一种耐火材料性能试验台。
背景技术
为正确评价飞机防火墙密封材料的易燃性和隔热/隔音材料的抗烧穿特性,需要
进行耐火实验进行检测。目前国内没有耐火实验设备生产制造。因此,需要设计一种耐火材
料性能试验台。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷,提供一种耐火材料性能试验台。
本发明通过下述方案实现:
一种耐火材料性能试验台,该试验台包括移动平台,所述移动平台与燃烧器对应
连接,所述移动平台的底部与伺服电机对应连接,在所述移动平台的上方对应设有工作平
台,所述工作平台的下部对应设有热电偶、热流密度传感器和试样,所述伺服电机驱动移动
平台在工作平台的下方移动。
所述工作平台与连接杆对应连接,所述连接杆与底座对应连接。
所述燃烧器包括喇叭口,在所述喇叭口的敞口处对应设有喷嘴,所述喇叭口的进
气口与稳流器、旋流器、消音器和文丘里管前后依次连接,所述喷嘴与油路系统对应连通,
所述文丘里管与气路系统对应连接,在所述喷嘴的出口处对应设有点火器。
所述油路系统包括储油罐,所述储油罐与油管对应连通,所述油管的另一端与喷
嘴对应连通;
在所述油管上依次连接有油泵、溢流阀、燃油流量计、燃油压力传感器、针阀。
所述气路系统包括空压机,所示空压机与缓冲罐对应连通,所述缓冲罐还依次与
调压阀、气体压力传感器、电磁阀、质量流量控制器对应连通,所述质量流量控制器与文丘
里管对应连通。
在所述空压机与缓冲罐之间对应设有汽水分离器。
本发明的有益效果为:
1.本发明一种耐火材料性能试验台具有牢固可靠,耐烧蚀,美观大方,便于操作。
2.本发明工作平台的下部对应设有热电偶、热流密度传感器和试样,所述伺服电
机驱动移动平台在工作平台的下方移动,分别对准燃烧器喇叭口进行烧蚀。本试验台在对
应的自控装置作用下(自控装置的工作原理和过程为现有公知技术,在此不再赘述)可以实
现烧蚀实验的全自动操作,各种数据的自动采集和存储。伺服电机驱动的移动平台采用计
算机控制的电机驱动,相邻两位的移动时间2秒,位置精度0.2mm。
附图说明
图1为本发明一种耐火材料性能试验台的结构示意图。
图2为图1中A部的结构详图。
图中:1为移动平台,2为热电偶,3为热流密度传感器,4为试样,5为燃烧器,51为喇
叭口,52为喷嘴,53为稳流器,54为旋流器,55为消音器,56为文丘里管,57为储油罐,58为油
管,59为油泵,510为溢流阀,511为燃油流量计,512为燃油压力传感器,513为针阀,514为空
压机,515为缓冲罐,516为汽水分离器,517为调压阀,518为气体压力传感器,519为电磁阀,
520为质量流量控制器,521为点火器,6为伺服电机,7为工作平台,8为连接杆,9为底座。
具体实施方式
下面结合图1-2对本发明优选的实施例进一步说明:
一种耐火材料性能试验台,该试验台包括移动平台1,所述移动平台1与燃烧器5对
应连接,所述移动平台1的底部与伺服电机6对应连接,在所述移动平台1的上方对应设有工
作平台7,所述工作平台7的下部对应设有热电偶2、热流密度传感器3和试样4,所述伺服电
机6驱动移动平台1在工作平台7的下方移动。所述工作平台7与连接杆8对应连接,所述连接
杆8与底座9对应连接。本发明一种耐火材料性能试验台具有牢固可靠,耐烧蚀,美观大方,
便于操作。
本发明燃烧器符合美国汽车工程师学会《SAEAS5127-2-2000》标准的ParkModel
DPL 3400油燃烧器,最小平均火焰温度2000°F(1093℃),最小热流量9.3BTU/ft2seconds
(10.6W/cm2)。燃料采用符合美国汽车工程师学会《SAEAS5127-2-2000》标准的柴油或煤油。
燃烧器装有电子点火器,可以自动点火。
本发明的热流密度传感器选用进口热流密度传感器,直接测量热通量。测量范围
满足美国SAE标准,最大测量值最大测量值15BTU/ft2second(17W/cm2),测量精度:最大误
差+/-3%。响应时间小于200ms。
本发明的热电偶选择符合美国SAE标准的K分度热电偶,最高测温1200℃,测量精
度0.5%,或选用S分度热电偶,最高测量温度1600℃,测量精度0.5%。
所述燃烧器5包括喇叭口51,在所述喇叭口51的敞口处对应设有喷嘴52,所述喇叭
口51的进气口与稳流器53、旋流器54、消音器55和文丘里管56前后依次连接,所述喷嘴52与
油路系统对应连通,所述文丘里管56与气路系统对应连接,在所述喷嘴52的出口处对应设
有点火器521。所述油路系统包括储油罐57,所述储油罐57与油管58对应连通,所述油管58
的另一端与喷嘴52对应连通;在所述油管58上依次连接有油泵59、溢流阀510、燃油流量计
511、燃油压力传感器512、针阀513。所述气路系统包括空压机514,所示空压机514与缓冲罐
515对应连通,所述缓冲罐515还依次与调压阀517、气体压力传感器518、电磁阀519、质量流
量控制器520对应连通,所述质量流量控制器520与文丘里管56对应连通。在所述空压机514
与缓冲罐515之间对应设有汽水分离器516。气路系统可以自动调节气体流量,调控精度
2%。油路系统可以调节油量大小和开关油路,燃料采用符合美国SAE标准的国产3号航空煤
油。调控精度1%。
下面对本发明的燃烧器工作过程做简要介绍,燃烧器由喇叭口、稳流器、喷嘴、点
火器、旋流器、通风管、文丘里管、消音器构成。空压机里的压缩空气经过汽水分离器滤除水
分后,经过缓冲罐稳压、调压阀调压、气体压力传感器测压、电磁阀控制后,由质量流量控制
器自动调节流量后,进入燃烧器的燃烧部位,又经过文丘里管稳压,减少空压机产生的压力
波动,由消音器消音,再经过旋流器,使空气形成一个旋转的、压力分布均匀的流场,与油嘴
喷出的雾状油雾均匀混合,形成紊流,最后被点火器放电点燃,经稳流器和喇叭口喷出,形
成稳定的、温度均匀的火焰,对温度传感器或试样进行烧蚀。在这里,稳流器是稳定火焰稳
定燃烧的,防止在调整空气或燃油流量和压力过程中火焰熄灭。喇叭口是控制火焰范围,避
免环境气流对火焰产生影响。燃烧器所需要的油,储存在储油罐里,经油泵打入油管里,通
过溢流阀调压后,又经过燃油流量计测流、燃油压力传感器测出压力、针阀调节流量后,从
喷嘴喷出。控制系统通过对整个气路和油路的自动调控,可以实现火焰温度和热流密度的
自动调节。油路的另一种供油方式,还可以通过对储油罐用氮气加压的方法来实现,在此,
不再赘述。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举,应当理解,对于本领
域技术人员来说,对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案,这对本领域的技术人
员而言是显而易见,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明
要求保护的范围。