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一种高效PDE火焰组分浓度测量装置

阅读:848发布:2020-05-22

专利汇可以提供一种高效PDE火焰组分浓度测量装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及脉冲 爆震 发动机 技术领域,尤其是一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,包括混合室和爆震室,所述混合室的上端右侧设有点火器,所述爆震室的外壁两侧分别开设有第一 石英 窗和第二石英窗,所述第一石英窗的内部安装有光电 二极管 ,所述 光电二极管 的外侧通过 导线 连接有 数据采集 系统模 块 ,所述第二石英窗的内部安装有 半导体 激光器 ,所述滑块的前后两侧与滑槽的内壁之间连接有第二 弹簧 ,两个所述滑块相对的一侧连接有安装板,所述安装板的上端两侧和下端两侧与第一石英窗的内壁之间固定连接有第四弹簧。本发明结构简单,设计合理,可以高效且精确的测量出PDE火焰的组分浓度,使用方便,值得推广。,下面是一种高效PDE火焰组分浓度测量装置专利的具体信息内容。

1.一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,包括混合室(1)和爆震室(2),其特征在于,所述混合室(1)的左端开设有进气口(3),所述混合室(1)的上端左侧设有进油口(4),所述混合室(1)的内腔设有旋转(5),所述混合室(1)的上端右侧设有点火器(7),所述爆震室(2)的外壁两侧分别开设有第一石英窗(11)和第二石英窗(21),所述第一石英窗(11)和第二石英窗(21)内部结构相同,所述第一石英窗(11)的内部安装有光电二极管(10),所述光电二极管(10)的外侧通过导线连接有数据采集系统模(12),所述数据采集系统模块(12)通过导线连接有PC计算机(22),所述第二石英窗(21)的内部安装有半导体激光器(9),所述半导体激光器(9)通过导线与PC计算机(22)相连接,所述第一石英窗(11)内壁两侧对称开设有滑槽(18),所述滑槽(18)的内腔滑动连接有滑块(17),所述滑块(17)的前后两侧与滑槽(18)的内壁之间连接有第二弹簧(16),两个所述滑块(17)相对的一侧连接有安装板(14),所述安装板(14)的上端中部开设有与半导体激光器(9)相适配的安装槽(15),所述安装板(14)的前后两侧与第一石英窗(11)的内壁之间连接有第一弹簧(13),所述安装板(14)的上端两侧和下端两侧与第一石英窗(11)的内壁之间固定连接有第四弹簧(20)。
2.根据权利要求1所述的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,其特征在于,所述混合室(1)的内腔设有爆震频率控制装置(6),且所述爆震频率控制装置(6)位于旋转阀(5)的右侧。
3.根据权利要求1所述的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,其特征在于,所述半导体激光器(9)和光电二极管(10)的数量相同,且所述半导体激光器(9)和光电二极管(10)的数量均不少于4个。
4.根据权利要求1所述的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,其特征在于,所述混合室(1)的上端右侧设有固定块(8),所述固定块(8)的中部开设有凹槽,所述凹槽与点火器(7)相适配。
5.根据权利要求1所述的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,其特征在于,所述滑槽(18)的内腔底部固定连接有第三弹簧(19),所述第三弹簧(19)的上端与滑块(17)的底端相连接。

说明书全文

一种高效PDE火焰组分浓度测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及脉冲爆震发动机技术领域,尤其涉及一种高效PDE火焰组分浓度测量装置。

背景技术

[0002] 脉冲爆震发动机,简称PDE,是一种利用脉冲式爆震波产生的高温高压燃气来获得推的新概念动力装置。脉冲爆震发动机一般由进气道、爆震室及尾喷管组成。一个工作循环包括:进气、喷油、点火、燃烧(含爆震波的生成及传播)及排气等过程。
[0003] 内燃机燃烧过程的微观机理是基于分子化学反应动力学理论的,因此燃烧过程组分浓度的准确测量,对于所有涉及燃烧科学与技术及其工程应用领域  ,都具有十分重大的科学意义。由于火焰组分复杂,各组分的谱带会产生重叠干扰,给光谱分析带来不便,使得传统的火焰组分浓度测量装置具有效率低,精度差等缺点,使用起来具有一定的局限性。因此,需要一种解决此类问题的高效PDE火焰组分浓度测量装置。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:设计一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,包括混合室和爆震室,所述混合室的左端开设有进气口,所述混合室的上端左侧设有进油口,所述混合室的内腔设有旋转,所述混合室的上端右侧设有点火器,所述爆震室的外壁两侧分别开设有第一石英窗和第二石英窗,所述第一石英窗和第二石英窗内部结构相同,所述第一石英窗的内部安装有光电二极管,所述光电二极管的外侧通过导线连接有数据采集系统模,所述数据采集系统模块通过导线连接有PC计算机,所述第二石英窗的内部安装有半导体激光器,所述半导体激光器通过导线与PC计算机相连接,所述第一石英窗内壁两侧对称开设有滑槽,所述滑槽的内腔滑动连接有滑块,所述滑块的前后两侧与滑槽的内壁之间连接有第二弹簧,两个所述滑块相对的一侧连接有安装板,所述安装板的上端中部开设有与半导体激光器相适配的安装槽,所述安装板的前后两侧与第一石英窗的内壁之间连接有第一弹簧,所述安装板的上端两侧和下端两侧与第一石英窗的内壁之间固定连接有第四弹簧。
[0006] 优选的,所述混合室的内腔设有爆震频率控制装置,且所述爆震频率控制装置位于旋转阀的右侧。
[0007] 优选的,所述半导体激光器和光电二极管的数量相同,且所述半导体激光器和光电二极管的数量均不少于4个。
[0008] 优选的,所述混合室的上端右侧设有固定块,所述固定块的中部开设有凹槽,所述凹槽与点火器相适配。
[0009] 优选的,所述滑槽的内腔底部固定连接有第三弹簧,所述第三弹簧的上端与滑块的底端相连接。
[0010] 本发明提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,有益效果在于:通过半导体激光器产生脉冲激光束,激光束的能量有一部分被爆震室内部的火焰吸收,另外一部分穿透第一石英窗,同时透过的还有爆震室内部高温火焰的红外辐射,这样从第一石英窗透过的光束就是脉冲激光与PDE内部高温火焰红外辐射的叠加,它携带了脉冲爆震发动机内部火焰的温度、爆震周期、组分浓度等信息,经过光电二极管转换为相应的电信号,由数据采集系统模块收集送至计算机进行相应的计算、处理,并给出测量结果,具有测量效率高、测量结果精确的优点,同时第一弹簧、安装板、第二弹簧和第三弹簧等相互配合可以对半导体激光器和光电二极管进行缓冲保护,避免因发动机震动而受损,提高了半导体激光器和光电二极管的使用寿命。本发明结构简单,设计合理,可以高效且精确的测量出PDE火焰的组分浓度,使用方便,值得推广。附图说明
[0011] 图1为本发明提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置结构示意图;图2为本发明提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置中第一石英窗的俯视图;
图3为本发明提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置中第一石英窗的侧视图;
图4为本发明提出的一种高效PDE火焰组分浓度测量装置的工作原理图。
[0012] 图中:混合室1、爆震室2、进气口3、进油口4、旋转阀5、爆震频率控制装置6、点火器7、固定块8、半导体激光器9、光电二极管10、第一石英窗11、数据采集系统模块12、第一弹簧
13、安装板14、安装槽15、第二弹簧16、滑块17、滑槽18、第三弹簧19、第四弹簧20、第二石英窗21、PC计算机22。

具体实施方式

[0013] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0014] 参照图1-4,一种高效PDE火焰组分浓度测量装置,包括混合室1和爆震室2,混合室1的左端开设有进气口3,混合室1的上端左侧设有进油口4,混合室1的内腔设有旋转阀5,混合室1的内腔设有爆震频率控制装置6,且爆震频率控制装置6位于旋转阀5的右侧,可以方便控制爆震的频率,从而可以测得更多的数据,通过综合分析,可以获得更加准确的实验数据。
[0015] 混合室1的上端右侧设有点火器7,混合室1的上端右侧设有固定块8,固定块8的中部开设有凹槽,凹槽与点火器7相适配,可以对点火器7进行固定,防止点火器7出现晃动,起到保护作用。
[0016] 爆震室2的外壁两侧分别开设有第一石英窗11和第二石英窗21,第一石英窗11和第二石英窗21内部结构相同,第一石英窗11的内部安装有光电二极管10,光电二极管10的外侧通过导线连接有数据采集系统模块12,所述数据采集系统模块12通过导线连接有PC计算机22,所述第二石英窗21的内部安装有半导体激光器9,所述半导体激光器9通过导线与PC计算机22相连接,半导体激光器9和光电二极管10的数量相同,且半导体激光器9和光电二极管10的数量均不少于4个,有利于提高测量数据的准确性,提高工作效率。
[0017] 第一石英窗11内壁两侧对称开设有滑槽18,滑槽18的内腔滑动连接有滑块17,滑块17的前后两侧与滑槽18的内壁之间连接有第二弹簧16,两个滑块17相对的一侧连接有安装板14,安装板14的上端中部开设有与半导体激光器9相适配的安装槽15,安装板14的前后两侧与第一石英窗11的内壁之间连接有第一弹簧13,安装板14的上端两侧和下端两侧与第一石英窗11的内壁之间固定连接有第四弹簧20,滑槽18的内腔底部固定连接有第三弹簧19,第三弹簧19的上端与滑块17的底端相连接,通过第三弹簧19的弹力作用可以进一步加强对安装板14的缓冲保护作用,从而可以加强对可以对半导体激光器和光电二极管的缓冲保护。
[0018] 工作原理:工作时,通过PC计算机22控制半导体激光器9产生脉冲激光束,从第二石英窗21进入爆震室2,激光束的能量有一部分将被爆震室2内部的火焰吸收,余下的一部分会穿透第一石英窗11,同时透过第一石英窗11的还有爆震室内部高温火焰的红外辐射,这样从第一石英窗11透过的光束就是脉冲激光与PDE内部高温火焰红外辐射的叠加,它携带了脉冲爆震发动机内部火焰的温度、爆震周期、组分浓度等信息,经过光电二极管10转换为相应的电信号,由数据采集系统模块12收集送至PC计算机22进行相应的计算处理,并给出测量结果。
[0019] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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