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一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，涉及紅外傳感設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域。包括恒溫機(jī)構(gòu)、氣體機(jī)構(gòu)和空氣機(jī)構(gòu)，氣體機(jī)構(gòu)由可控氣體瓶組與氣體噴射機(jī)構(gòu)管路連接，空氣機(jī)構(gòu)由可控空氣鋼瓶與空氣噴射機(jī)構(gòu)管路連接，恒溫機(jī)構(gòu)由恒溫水箱與背景板管路連接。氣體噴射機(jī)構(gòu)包括若干氣體噴嘴，空氣噴射機(jī)構(gòu)包括若干空氣噴嘴，每個(gè)氣體噴嘴和每個(gè)空氣噴嘴均設(shè)置于背景板放置待測(cè)設(shè)備區(qū)域的正上方。本發(fā)明通過(guò)循環(huán)熱源產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的熱背景，運(yùn)用閥門精確控制氣體流量的氣路系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)不同的氣體噴射方式和方向，準(zhǔn)確模擬不同種類的氣體在不同溫度條件下不同類型的泄漏。
【專利說(shuō)明】一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外傳感設(shè)備檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)光學(xué)氣體成像技術(shù)發(fā)展較快，發(fā)達(dá)國(guó)家研究各種激光和紅外原理的光學(xué)氣體成像設(shè)備，這些設(shè)備日趨成熟，被引入國(guó)內(nèi)并陸續(xù)應(yīng)用到電力、石油石化、化工行業(yè)的泄漏檢測(cè)和環(huán)境檢測(cè)中，同時(shí)，國(guó)內(nèi)部分科研機(jī)構(gòu)和高科技公司著手研究該技術(shù)及其應(yīng)用。光學(xué)氣體成像設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用前需要大量的測(cè)試，主要測(cè)試該設(shè)備在不同環(huán)境條件下，對(duì)不同種類的氣體的檢出限值和檢測(cè)效果。通常情況下，測(cè)試方法是在試驗(yàn)室中模擬不同溫度條件，氣體種類、流量和泄漏類型、方向等諸多氣體泄漏的場(chǎng)景，檢驗(yàn)光學(xué)氣體成像設(shè)備的在不同參數(shù)條件下的性能。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)類似可以模擬各種氣體泄漏場(chǎng)景，以檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備性能的試驗(yàn)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其通過(guò)循環(huán)熱源產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的熱背景，運(yùn)用閥門精確控制氣體流量的氣路系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)不同的氣體噴射方式和方向，準(zhǔn)確模擬不同種類的氣體在不同溫度條件下不同類型的泄漏。。
[0004]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，包括用于控制背景溫度的恒溫機(jī)構(gòu)、用于控制噴射目標(biāo)氣體的氣體機(jī)構(gòu)和用于控制噴射空氣的空氣機(jī)構(gòu)。所述氣體機(jī)構(gòu)由可控氣體瓶組與氣體噴射機(jī)構(gòu)管路連接，所述空氣機(jī)構(gòu)由可控空氣鋼瓶與空氣噴射機(jī)構(gòu)管路連接，所述恒溫機(jī)構(gòu)包括背景板和與背景板管路連接的恒溫水箱，所述氣體噴射機(jī)構(gòu)包括若干氣體噴嘴，所述空氣噴射機(jī)構(gòu)包括若干空氣噴嘴，所述每個(gè)氣體噴嘴和每個(gè)空氣噴嘴均設(shè)置于背景板的正前方中央位置
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述可控氣體瓶組和氣體噴射機(jī)構(gòu)之間的管路設(shè)置氣路控制閥，所述可控空氣鋼瓶和空氣噴射機(jī)構(gòu)之間的管路設(shè)置氣路控制閥。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述可控氣體瓶組由三條氣體管路尾端連接組成，所述每條氣體管路從頭至尾依次設(shè)置氣體鋼瓶、減壓閥、針閥、浮子流量計(jì)和單向閥。
[0007]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述氣體噴射機(jī)構(gòu)由橫向噴射管路和縱向噴射管路首端相連組成，所述橫向噴射管路的尾端連接橫向噴嘴，所述縱向噴射管路的尾端連接縱向噴嘴，所述縱向噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述空氣噴射機(jī)構(gòu)由三條空氣噴射管路首端相連組成，所述三條空氣噴射管路的尾端分別連接橫向錐形噴嘴、縱向錐形噴嘴、垂向錐形噴嘴，所述每條空氣噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述橫向錐形噴嘴、縱向錐形噴嘴和垂向錐形噴嘴的噴射方向均互相垂直。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述恒溫水箱內(nèi)設(shè)置加熱絲和溫度計(jì)，所述恒溫水箱外連接液位計(jì)。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述背景板的背面設(shè)置蛇形管和散熱片，所述蛇形管的兩端分別設(shè)置閥門，所述蛇形管的頂端為進(jìn)水口，底端為出水口，所述進(jìn)水管連接進(jìn)水口與恒溫水箱的低位口，所述出水管連接出水口與恒溫水箱的高位口。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述進(jìn)水管從低位口到進(jìn)水口的方向依次設(shè)置離心泵、流量調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述所有管路采用角閥或三通連接。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:本專利提供了一套包括恒溫機(jī)構(gòu)、氣體機(jī)構(gòu)和空氣機(jī)構(gòu)的裝置，恒溫機(jī)構(gòu)可以控制背景溫度，氣體機(jī)構(gòu)可以控制噴射目標(biāo)氣體，空氣機(jī)構(gòu)可以控制噴射空氣，因此本發(fā)明可以精確控制背景溫度，不同氣體的流量、噴射角度等參數(shù)，從而模擬不同類型和場(chǎng)景的氣體泄漏，檢測(cè)氣體光學(xué)成像設(shè)備的檢出限值、檢測(cè)條件和適用范圍，滿足設(shè)備的性能測(cè)試需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1中背景板的后視圖。
[0017]圖3為圖1中背景板的左視圖。
[0018]圖4為圖1中背景板的俯視圖。
[0019]圖5為本發(fā)明試驗(yàn)裝置的工作示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記:氣體鋼瓶1，減壓閥2,針閥3,浮子流量計(jì)4,單相閥5,角閥6,三通7,氣路控制閥8，氣路切換閥9，可控空氣鋼瓶10，橫向錐形噴嘴11，縱向錐形噴嘴12，垂向錐形噴嘴13，橫向噴嘴14，縱向噴嘴15，恒溫水箱16，溫度計(jì)17，加熱絲18，液位計(jì)19，離心泵20，流量調(diào)節(jié)閥21，流量計(jì)22，進(jìn)水管23，出水管24，背景板25，蛇形管26，散熱片27，閥門28，成像儀29，三角架30，氣體泄漏氣團(tuán)31，紅外輻射32。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，包括用于控制背景溫度的恒溫機(jī)構(gòu)、用于控制噴射目標(biāo)氣體的氣體機(jī)構(gòu)和用于控制噴射空氣的空氣機(jī)構(gòu)。所述氣體機(jī)構(gòu)由可控氣體瓶組與氣體噴射機(jī)構(gòu)組成，所述可控氣體瓶組與氣體噴射機(jī)構(gòu)之間管路連接并設(shè)置氣路控制閥8，所述可控氣體瓶組由三條氣體管路尾端連接組成，所述每條氣體管路從頭至尾依次設(shè)置氣體鋼瓶1、減壓閥2、針閥3、浮子流量計(jì)4和單向閥5，所述氣體噴射機(jī)構(gòu)由橫向噴射管路和縱向噴射管路首端相連組成，所述橫向噴射管路的尾端連接橫向噴嘴14，所述縱向噴射管路的尾端連接縱向噴嘴15，所述縱向噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥9，本發(fā)明中所有管路連接采用角閥6或三通7連接。本實(shí)施例中，三條氣體管路通過(guò)兩個(gè)三通7和兩個(gè)角閥6匯合成一條總管，然后通過(guò)一個(gè)三通7分流成橫向噴射管路和縱向噴射管路，三個(gè)氣體鋼瓶I分別充裝不同種類和濃度的氣體碳?xì)浠衔?。所述空氣機(jī)構(gòu)由可控空氣鋼瓶10與空氣噴射機(jī)構(gòu)之間管路連接，并設(shè)置氣路控制閥8，所述空氣噴射機(jī)構(gòu)由三條空氣噴射管路首端相連組成，所述每條空氣噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥9，所述三條空氣噴射管路的尾端分別連接橫向錐形噴嘴11、縱向錐形噴嘴12、垂向錐形噴嘴13，所述橫向錐形噴嘴11、縱向錐形噴嘴12和垂向錐形噴嘴13的噴射方向均互相垂直。本實(shí)施例中，通過(guò)兩個(gè)三通7將連接可控空氣鋼瓶10的管道分為三條空氣噴射管路。
[0023]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，恒溫機(jī)構(gòu)包括恒溫水箱16和背景板25，所述恒溫水箱16內(nèi)設(shè)置加熱絲18、溫度計(jì)17，所述恒溫水箱16外連接液位計(jì)19，本實(shí)施例中，恒溫水箱16頂部開孔插入安裝溫度計(jì)17，恒溫水箱的內(nèi)底部設(shè)置加熱絲18。所述背景板25的背面設(shè)置蛇形管26和散熱片27，所述蛇形管26的兩端分別設(shè)置閥門，所述蛇形管26的頂端為進(jìn)水口，底端為出水口，本實(shí)施例中，散熱片27垂直于蛇形管26的直管，散熱片與背景板的連接處涂抹導(dǎo)熱硅脂。所述進(jìn)水管23連接進(jìn)水口與恒溫水箱16的低位口，所述出水管24連接出水口與恒溫水箱16的高位口，所述進(jìn)水管23從低位口到進(jìn)水口的方向依次設(shè)置離心泵20、流量調(diào)節(jié)閥21和流量計(jì)22，本實(shí)施例中，恒溫機(jī)構(gòu)還包括PLC模塊，其通過(guò)反饋的輸出信號(hào)控制流量調(diào)節(jié)閥21的開度，實(shí)現(xiàn)對(duì)水流的穩(wěn)定控制。
[0024]如圖1所示，橫向錐形噴嘴11、縱向錐形噴嘴12、垂向錐形噴嘴13、橫向噴嘴14和縱向噴嘴15均設(shè)置于背景板25的正上方中央位置。本實(shí)施例中，橫向錐形噴嘴11、縱向錐形噴嘴12、垂向錐形噴嘴13位于背景板25的前方中部，并均在橫向噴嘴14、縱向噴嘴15的外側(cè)且均處于同一立面。
[0025]本試驗(yàn)裝置的工作過(guò)程為:第一步，將待測(cè)設(shè)備成像儀29固定于三角架30上，并安放于背景面板25正前方一定距離處，檢查恒溫水箱16的液位高度滿足試驗(yàn)用量；第二步，打開加熱絲18電源給水加熱，并打開離心泵20循環(huán)供水；第三步，待恒溫機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定后，在PLC模塊中設(shè)置循環(huán)水的流量，并觀察溫度計(jì)17是否達(dá)到預(yù)設(shè)溫度；第四步，待溫度計(jì)17達(dá)到設(shè)定溫度，停止加熱；第五步，打開氣體機(jī)構(gòu)中的氣路控制閥8、氣體鋼瓶1，調(diào)節(jié)針閥3，觀察浮子流量計(jì)4，直至流量穩(wěn)定在預(yù)設(shè)值；第六步，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定開閉氣路切換閥9 ;第七步，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定開閉空氣機(jī)構(gòu)中的氣路切換閥9，打開氣路控制閥8，打開并調(diào)節(jié)可控空氣鋼瓶10直至流量達(dá)到預(yù)設(shè)值，記錄各項(xiàng)指標(biāo)；第八步，各氣路和噴嘴在背景板25前形成模擬泄漏的氣體泄漏氣團(tuán)31，并有肉眼不可見的紅外輻射32穿透氣體泄漏氣團(tuán)31向外發(fā)散；第九步，通電并打開待測(cè)設(shè)備成像儀29進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中根據(jù)檢出限值，手動(dòng)調(diào)節(jié)各閥門控制不同氣體的流量變化。
[0026]本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，包括用于控制背景溫度的恒溫機(jī)構(gòu)、用于控制噴射目標(biāo)氣體的氣體機(jī)構(gòu)、以及用于控制噴射空氣的空氣機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述氣體機(jī)構(gòu)由可控氣體瓶組與氣體噴射機(jī)構(gòu)管路連接，所述空氣機(jī)構(gòu)由可控空氣鋼瓶(10)與空氣噴射機(jī)構(gòu)管路連接，所述恒溫機(jī)構(gòu)包括背景板(25)和與背景板(25)管路連接的恒溫水箱(16)，所述氣體噴射機(jī)構(gòu)包括若干氣體噴嘴，所述空氣噴射機(jī)構(gòu)包括若干空氣噴嘴，所述每個(gè)氣體噴嘴和每個(gè)空氣噴嘴均設(shè)置于背景板(25)的正前方中央位置。
2.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述可控氣體瓶組和氣體噴射機(jī)構(gòu)之間的管路設(shè)置氣路控制閥(8)，所述可控空氣鋼瓶(10)和空氣噴射機(jī)構(gòu)之間的管路設(shè)置氣路控制閥(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述可控氣體瓶組由三條氣體管路尾端連接組成，所述每條氣體管路從頭至尾依次設(shè)置氣體鋼瓶(I)、減壓閥(2)、針閥(3)、浮子流量計(jì)(4)和單向閥(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述氣體噴射機(jī)構(gòu)由橫向噴射管路和縱向噴射管路首端相連組成，所述橫向噴射管路的尾端連接橫向噴嘴(14)，所述縱向噴射管路的尾端連接縱向噴嘴(15)，所述縱向噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥(9)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述空氣噴射機(jī)構(gòu)由三條空氣噴射管路首端相連組成，所述三條空氣噴射管路的尾端分別連接橫向錐形噴嘴(11)、縱向錐形噴嘴(12)、垂向錐形噴嘴(13)，所述每條空氣噴射管路上設(shè)置一個(gè)氣路切換閥(9)。
6.如權(quán)利要求5所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述橫向錐形噴嘴(11)、縱向錐形噴嘴(12)和垂向錐形噴嘴(13)的噴射方向均互相垂直。
7.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述恒溫水箱(16)內(nèi)設(shè)置加熱絲(18)和溫度計(jì)(17)，所述恒溫水箱(16)外連接液位計(jì)(19)。
8.如權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述背景板(25)的背面設(shè)置蛇形管(26)和散熱片(27)，所述蛇形管(26)的兩端分別設(shè)置閥門，所述蛇形管(26)的頂端為進(jìn)水口，底端為出水口，所述進(jìn)水管(23)連接進(jìn)水口與恒溫水箱(16)的低位口，所述出水管(24)連接出水口與恒溫水箱(16)的高位口。
9.如權(quán)利要求8所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述進(jìn)水管(23)從低位口到進(jìn)水口的方向依次設(shè)置離心泵(20)、流量調(diào)節(jié)閥(21)和流量計(jì)(22)。
10.如權(quán)利要求1至9中任一所述的用于檢測(cè)光學(xué)氣體成像設(shè)備的試驗(yàn)裝置，其特征在于:所述所有管路采用角閥(6)或三通(7)連接。
【文檔編號(hào)】G01N21/85GK103884718SQ201410151516
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】嚴(yán)龍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院