Устройство для определения минимальной энергии воспламенения веществ от конденсированных искровых разрядов Советский патент 1984 года по МПК G01N25/50 

Изобретение относится к области охраны труда в промышленности, связанной с производством и обработкой пожарно- и взрывоопасных материалов, где требуется оценка опасности разрядов от статического электричества Известно устройство для определения минимальной энергии воспламенения газо- паро- пылевоздушных смесей Си. Однако определение минимальной энергии воспламенения особо чувствительных веществ (в диапазоне энергии зажигания Дж) с большой точностью с помощью этого устройства затруднено. Известно также устройство, содержащее, источник высокого напряжения, зарядный резистор, электрический киловольтметр, конденсатор и разрядные электроды, установленные во взрывной камере l. Конденсатор заряжается от высоковольтного источника через зарядный резистор, сопротивление которого 10 . Напряжение на конденсаторе возрастает и при некотором его значении происходит электрический пробой среды между разрыдными электродами и возникает электрическая искра Выделенная при. этом энергия воспламенения воспламеняет вещество во взрывной камере. Минимальная энергия зажигания оп1ределяется наименьшим количеством накопленной в конденсаторе электрической энергии,которая, рассеиваясь в зазоре между разрядными электродам воспламеняет вещество. Минимальная энергия зажигания (в Дж) рассчитывается согласно выражения 2 mlп за 2 где С -.емкость разрядной цепи, Ф; и - напряжение на конденсаторе непосредственно перед пробоем. В, При очень низком уровне минимальной энергии воспламенения ( Дж) требуемая емкость разрядной цепи составляет менее 20-30 пФ, тогда заряд конденсатора ( ( CU) оказывается малым (менее 10 Кл) и за рядный резистор (даже с максимальным значением сопротивления) не обеспечивает достаточно длительную зарядку конденсатора до пробивного напря жения, что затрудняет точную фиксацию напряжения, при котором возника . бт разряд. Кроме того, в момент воз никновения искрового разряда вследствие переходных процессов часто происходит перекрытие зарядного резистора (изменение омического сопро тиЬления), и в искровой промежуток поступает дополнительная энергия от источника высокого напряжения, кото : рая не учитывается при определении минимальной энергии указанным выражением, В результате резко снижается точность измерений (погрешность составляет более 20%). Наиболее близким к изобретению является устройство для определения минимальной энергии воспламенения веществ от конденсированных искровых разрядов, содержащее высоковольтный источник питания, конденсатор и взрывную камеру с зарядными электродами С2. Однако устройство характеризуется недостаточной точностью опреде- . ления в результате изменения сопротивления и деполяризации бакелитового стержня. Целью изобретения является повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения минимальной энергии воспламенения веществ от конденсированных искровых разрядов, содержащее высоковольтный источник питания, соединенный через конденсатор с разрядными электродами, расположенными во взрывной камере, дополнительно введена система коронирующее острие - некоротирующий плоский электрод, причем высоковольт ный источник питания соединен с конденсатором через указанную систему. Па чертеже изображена эл хтрическая схема устройства. Устройство состоит из источника 1 высокого напряжения, балластного резистора 2 (для исключения возникновения искрового разряда между коронирующим острием и некоронирующей плоскостью), коронирующего острия 3, плоского электрода 4, электростатического киловольтметра 5, конденсатора б и разрядных электродов 7 и 8, помещенных во взрывной камере 9. Высокое напряжение через зарядный конденсатор 6 подается к системе плоский электрод - коронирующее острие, причем последний под влиянием большого электрического поля начинает коронировать, ток коронного разряда заряжает конденсатор 6. Величину тока коронного разряда можно плавно менять, изменяя расстояние между плоским электродом 4 и коронирующим острием 3 от 10 до 50 мм. При этом значение эквивалентного сопротивления коронного разряда системы изменяется. Большое сопротивление полностью исключает поступление энергии источника в разрядный промежуток при возникновении искрового пробоя. Путем регулирования расстояния между электродами коронного разряда значение сопротивления можно увеличить еще больше. В начале устанавливается конденсатор максималь3 107 ной емкости. Потенциал на обкладках конденсатора 6 контролируется электрическим киловольтметром 5. При зарядке конденсатора 6 до определенного напряжения между разрядными электродами 7 и 8 во взрывной камере 9 возникает искровой разряд, вызывающий воспламенение вещества. Далее эксперимент повторяется при меньшей емкости конденсатора, в результате чего уменьшается энергия искрового разряда, и так до тех пор, пока возникающий искровой разряд не перестанет воспламенять исследуемое вещество. Изменение расстояния между коронирующим острием и плоским электродом 4 позволяет регулировать величину тока коронного разряда, обеспечивая достаточное время зарядки конденсатора 6 ( особенно малой емкое02ти). В момент искрового разряда во взрывной камере при минимальном расстоянии между коронирующим острием и плоским электродом возможно перекрытие разрядника при перенапряжении, Для исключения возможного перекрытия в схеме предусмотрен балластный резистор 2 (10-10 ®-Ом) , полностью исключающий перекрытие, Устройство позволяет полностью измерить минимальную энергию воспламенения веществ в диапазоне с точностью 5%. При использовании изобретения не будут нарушены существующие условия техники безопасности на предприятии, где создаются пожаро- и взрывоопасные сигуации от статической электризации горючих смесей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ миниг лльной ЭНЕРГИИ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ВЕЩЕСТВ от КОНДЕНСИРОВАННЫХ ИСКРОВЫХ РАЗРЯДОВ, содержащее высоковольтный источник питания, соединенный через кондейсатор с разрядными электродами, расположенными во взрывной камере, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, д эполнительно введена система коро-1 нируквдее острие - плоский электрод, причем высоковольтный источник питания соединен с конденсатором через указанную систему.