儀器簡介

Mini-IFBC-500A黑碳氣溶膠發(fā)生器為一款倒置式共流擴散火焰燃燒的黑碳氣溶膠發(fā)生器。該發(fā)生器能夠精確控制流量，并在傳統(tǒng)的黑碳氣溶膠發(fā)生器基礎上進行了小型化、結構優(yōu)化和智能控制一體化改進。

工作原理

Mini-IFBC-500A黑碳氣溶膠發(fā)生器主要由包括燃燒器系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、軟件控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)和殼體六個系統(tǒng)等組成，詳見結構圖。

氣體供給系統(tǒng)主要提供燃燒所需的甲烷、助燃氣及一次稀釋空氣，其中，甲烷由氣瓶提供，助燃氣及一次稀釋空氣由空壓機提供，并經(jīng)初效過濾、干燥和高效過濾處理; 上述3 路供氣均采用質量流量控制器精確控制所需的流量。

進氣系統(tǒng)用于保證燃燒所需的甲烷和助燃氣分開進入下部的球形燃燒室; 甲烷從其頂端中間導入燃料進氣管，其出口為于下部球形燃燒室正上方，出口處設有環(huán)形鈍體結構; 助燃空氣從與燃料進氣管同心的助燃氣進氣管進入，其間設有微孔布流板。

球形燃燒室由不銹鋼球形主體和透明石英觀火鏡組成，燃料氣體和助燃空氣在此燃燒，燃燒火焰呈垂直向下的狀態(tài)，即為倒置式結構，燃燒流向下產生的具有浮力的高溫氣體可以防止火焰的閃爍，這種結構限度地提高了火焰的穩(wěn)定性，避免了火焰不斷閃爍而導致大量的黑碳從火焰中逸出，影響火焰的形狀、黑碳的氧化率及逸出黑碳的數(shù)濃度。

球形燃燒室下方設置了打火管，用于安裝電子脈沖點火裝置。實驗人員可以通過外部開關控制內部電打火裝置產生電火花達到點火的目的，保證了系統(tǒng)整體的氣密性和人員安全性。

稀釋腔室主要由一段不銹鋼管套住球形燃燒室后的直角彎管構成。稀釋氣通過稀釋進氣管經(jīng)過多孔布流板進入稀釋腔，與高濃度黑碳氣溶膠均勻混合形成低濃度黑碳氣溶膠。

采樣腔位于稀釋腔室的后部，側面預留有兩種規(guī)格的采樣口，可以根據(jù)后續(xù)儀器需求的氣量大小選擇使用兩種不同管徑的采樣彎管進行黑碳氣溶膠采樣，另一側采樣口由配套的堵頭密封。采樣腔尾部預留有法蘭盤，可以根據(jù)實驗條件選擇不同的排空管將余下氣體排空。

不同燃燒當量比下黑碳氣溶膠粒徑分布

多次測量生成黑碳氣溶膠的總數(shù)濃度和峰值粒徑誤差小于5％

儀器特點

• 內置鈍體結構，確保稀釋腔內氣流均勻分布

• 燃燒火焰呈倒置式結構，防止火焰的閃爍，提高火焰穩(wěn)定性

• 采用質量流量控制器精確控制氣體的流量

• 設有回火阻止器，防止并阻斷回火，保證操作人員安全

• 儀器面板及軟件均配有手動急停旋鈕，避免事故發(fā)生

• Mini-IFBC-500A的軟件控制系統(tǒng)可以讓實驗人員實現(xiàn)儀器的在線監(jiān)控、單氣路流量控制保存、預設流量調用保存、一鍵切換點火流量等