一种用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108956365A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810783489.2(22)申请日2018.07.17(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人李玉星张亦翔朱建鲁秦雅琪韩辉刘翠伟(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人赵敏玲(51)Int.Cl.G01N5/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，包括泡沫发生器、集液箱、热辐射器、试管、电子天平I、电子天平II和烧杯以及支撑架；其中整个装置支撑于支撑架上，支撑架上放置有电子天平I用于测量整个装置的重量；泡沫发生器通过供泡导管与集液箱相连；热辐射器设置在集液箱的正上方；集液箱一侧连接有热电偶树，热电偶树连接有温度记录表；集液箱锥形底部一侧连接有热辐射计；集液箱锥形底部中间连接有带刻度的试管，试管底部通过导液管连接至烧杯中；烧杯置于电子天平II上。本发明能够确定不同泡沫溶液类型、不同泡沫厚度、不同辐射强度下泡沫的下降高度、蒸发速率和排水率，其结构简单、容易控制、操作方便。CN108956365ACN108956365A权利要求书1/2页1.一种用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，包括泡沫发生器、集液箱、热辐射器、试管、电子天平I、电子天平II和烧杯以及支撑架；其中整个装置支撑于支撑架上，所述支撑架上放置有电子天平I用于测量整个装置的重量；所述泡沫发生器通过供泡导管与集液箱相连；所述热辐射器设置在集液箱的正上方；所述集液箱一侧连接有热电偶树，所述热电偶树连接有温度记录表；所述集液箱锥形底部一侧连接有热辐射计；所述集液箱锥形底部中间连接有带刻度的试管，所述试管底部通过导液管连接至烧杯中；所述烧杯置于电子天平II上。2.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述导液管上设置有控制阀。3.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述热辐射器为板式加热器。4.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述热辐射计通过两导管与恒温水浴箱连接。5.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述热电偶树由多个热电偶组成。6.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述集液箱内部位于集液箱锥形底部上方设置有G3玻璃砂芯及滤纸。7.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述集液箱的底部为5-10°的倾斜圆锥面。8.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述集液箱的上部配备有钢板盖。9.根据权利要求1所述的用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置，其特征在于，所述集液箱选用钢化玻璃材质制成。10.一种用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：①将权利要求1-9任一项所述用于测量泡沫灭火剂蒸发速率的装置依次连接组装完成后，关闭控制阀，打开泡沫发生器，将发好的泡沫通过供泡导管输送至集液箱内指定的高度，并通过电子天平I记录此时的泡沫质量为m0，同时打开恒温水浴箱对热辐射计进行物理降温；②调节热辐射器的电源至指定的大小，记录此时热辐射计的值为q0；调整热电偶树的位置，将热电偶树中最上面一个热电偶即第一热电偶调至与泡沫表面相同水平高度h1处，热电偶树中其余热电偶按固定距离依次向下排列；④在稳定热辐射强度的作用下，集液箱中泡沫的液位开始下降，当泡沫从热电偶树中最上面一个热电偶即第一热电偶对应的高度h1下降到热电偶树中接下来一个热电偶即第二热电偶对应的高度h2时，记录并计算泡沫的高度从h1下降到h2的变化量为Δh，并记录此2CN108956365A权利要求书2/2页时下降的时间t1，故下降速度表示为之后依次记录泡沫下降到热电偶树中第i热电偶的高度hi和时间ti，直至泡沫高度不再变化或溶液排干，其中i为热电偶个数；⑤计算泡沫的平均下降速率表示为：即泡沫在辐射强度为q0时的平均高度变化速率为⑥在此过程中，泡沫析出的液体通过G3玻璃砂芯和滤纸，由锥形倾斜底面进入带刻度的试管中，记录液体在t1时间内到达带刻度的试管中的体积为v1和电子天平I的质量为m1-1；打开控制阀，将析出的液体排入烧杯中，记录此时电子天平II的质量为m2-1；重复此歩操作依次记录在时间ti内的蒸发质量损失m1-i和排水质量损失m2-i，其中i为热电偶个数；⑦计算泡沫在热辐射条件下的蒸发质量损失表示为m′＝m0-m1-i，