基本信息
- 項目名稱：
- 大能量電火花點火系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品名為大能量電火花點火系統(tǒng)，是基于傳統(tǒng)的續(xù)弧式靜電點火方式研發(fā)而成的一種新型的粉塵爆炸試驗點火源。該作品屬于電子點火設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，適用于可燃性粉塵云、可燃性氣體以及可燃性霧狀液體領(lǐng)域。
- 詳細介紹：
- 該作品突破了現(xiàn)有靜電點火系統(tǒng)百焦級別的能量限制，使其達到與化學點火頭萬焦級別相當?shù)哪芰克健Ｍㄟ^對傳統(tǒng)續(xù)弧式靜電點火電路的改進，從而實現(xiàn)了在點火能量級別上的極大突破；并采用PLC和觸摸屏來實現(xiàn)該作品的人機交互功能以及實驗過程的智能控制；同時采用銀鎢電極取代傳統(tǒng)的銅電極，使電極材料更加耐用，有效的降低了試驗成本。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 作品設(shè)計、發(fā)明目的：突破現(xiàn)有靜電點火系統(tǒng)百焦級別的能量限制，使其達到與化學點火頭萬焦級別相當?shù)哪芰克?，并驗證其具有替代化學點火頭成為粉塵爆炸試驗的最佳點火源的潛力，從而解決粉塵爆炸防護領(lǐng)域的安全性問題。 基本思路：通過改進靜電點火系統(tǒng)電路使其能達到化學點火頭的能量級別，同時增加智能控制系統(tǒng)使其更加完善。 創(chuàng)新點：1、改進點火電路，增強電路穩(wěn)定性；2、突破能量限制，達到化學點火頭的能量級別；3、改進電極材料，降低試驗成本；4、實現(xiàn)智能控制。 技術(shù)關(guān)鍵：用電感替代傳統(tǒng)續(xù)弧式靜電點火電路的二極管。 主要技術(shù)指標：電火花爆炸能量、粉塵最大爆炸壓力等。
科學性、先進性
- 科學性：利用續(xù)弧式電火花發(fā)生系統(tǒng)來產(chǎn)生大能量電火花，來作為粉塵爆炸測試的點火源。其基本原理是高壓擊穿，低壓續(xù)弧。 先進性：該作品極大地突破了現(xiàn)有的電火花發(fā)生系統(tǒng)的能量限制，在靜電點火領(lǐng)域首次突破百焦級別，達到了萬焦級別以上。該技術(shù)目前在國際相關(guān)領(lǐng)域上處于領(lǐng)先水平。靜電點火和化學點火兩種方式相比，靜電點火具有安全可靠以及低成本的特性。同時在該產(chǎn)品中采用了PLC和觸摸屏實現(xiàn)對粉塵爆炸測試過程的自動控制以及人機交互功能，并開發(fā)出一套適用于該系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)采集軟件來進行試驗數(shù)據(jù)的自動采集、分析和圖表繪制，使得該產(chǎn)品具備安全性、經(jīng)濟性、可靠性以及智能化的特點。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 該產(chǎn)品的研發(fā)工作已基本完成，目前處于生產(chǎn)和銷售階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 產(chǎn)品實物； 現(xiàn)場演示； 圖片； 錄像。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 該系統(tǒng)以人機界面和實體按鈕相結(jié)合的方式對設(shè)備和實驗過程進行控制，根據(jù)需求設(shè)定點火源能量后對電容進行充電、點火和泄放即可。 其技術(shù)特點和優(yōu)勢在于：將傳統(tǒng)的電火花點火系統(tǒng)的能量提高到可以和化學點火頭能量(2kJ-10kJ)相當?shù)募墑e，從而部分替代化學點火頭；選用新型材質(zhì)制作電極來降低實驗成本。 該作品適用于大多數(shù)粉塵爆炸性參數(shù)檢測領(lǐng)域。目前國際上生產(chǎn)相關(guān)測試設(shè)備的主要有瑞士Adolf Kühner公司和美國Chilworth公司，而國內(nèi)有煤炭研究院重慶分院等科研單位，但以上均使用化學點火頭作為點火源，導致許多科研單位、企業(yè)和工廠因無法獲得點火源不得不放棄相關(guān)研究和檢測，使得對粉體的爆炸性參數(shù)檢測技術(shù)得不到推廣。因此用靜電火花作為點火源恰好可以解決此問題。 該作品不僅可以促進科研單位和企業(yè)工廠對此方面的研究和檢測，更能有效降低甚至避免粉塵爆炸造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失，所產(chǎn)生的社會經(jīng)濟效益是巨大的。目前，該作品已經(jīng)在上?；ぱ芯吭骸颐裼帽破鞑馁|(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等單位投入使用。
同類課題研究水平概述
- 大能量電火花點火系統(tǒng)的概念最早是由歐盟標準化委員會粉塵爆炸分委會的主席Siegfried.Radandt教授在2004年提出的，他同時也是德國系統(tǒng)安全與工業(yè)衛(wèi)生應用技術(shù)研究院（FSA）公司的總裁，該設(shè)想提出的目的就是希望能夠研發(fā)出一套可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)化學點火頭的靜電點火裝置，重新規(guī)范相關(guān)測試標準。但是該理論研究一直沒有太大進展，也沒有進入到實驗階段。2009年本課題組研發(fā)了續(xù)弧式高能靜電點火器及其控制方法，并申請獲得了國家發(fā)明專利，此亦為大能量電火花點火系統(tǒng)的雛形。 目前，使用火炸藥作為點火源的測試技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國際上廣泛遵循的標準有美國標準(ASTM)和歐盟標準(EN)，主要的生產(chǎn)商有瑞士Adolf Kühner公司和美國Chilworth公司；國內(nèi)主要遵循相關(guān)的國家標準(GB)，進行過相關(guān)研究的有煤炭研究院重慶分院等科研單位。以上生產(chǎn)的設(shè)備及相關(guān)實驗采用的點火方式均為化學點火頭。 國際上尚無使用大能量電火花點火系統(tǒng)作為點火源的設(shè)備，亦無相關(guān)文獻的研究；國內(nèi)進行過研發(fā)并成功的只有本課題組。 該套系統(tǒng)已經(jīng)在上?；ぱ芯吭簷z測中心、國家民用爆破器材質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等單位交付使用，即將在美國BS&B安全系統(tǒng)有限公司的產(chǎn)品交付。
