CN112362843A - ***燃烧转爆轰过程的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，涉及测试装置技术领域，包括样品管、连接元件、点火组件和爆速测试组件，样品管内部中空，连接元件套设于样品管和点火组件外周，且连接元件的一端安装在样品管上，另一端安装在点火组件上，样品管的一端与点火组件的一端接触，样品管内部能够形成密闭空间，且用于填充测试样品，点火组件能够将点火能量传递至样品管内，并点燃样品，爆速测试组件用于对样品管内样品进行燃烧转爆轰过程测试，该***燃烧转爆轰过程的测试装置能够形成密闭空间，且提供了钝感***测试的约束条件，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及测试装置技术领域，具体是涉及一种***燃烧转爆轰过程的测试装置。
背景技术
燃烧转爆轰(Deflagration to Detonation Transition DDT)是含能材料的一个重要特征，也是代表含能材料危险性的一项重要指标，因此备受重视。燃烧转爆轰是***由燃烧发展为稳定爆轰过程中出现的一个复杂的物理、化学反应，它广泛存在于推进剂和发射药的燃烧、***器材的起爆以及***的生产、贮存和使用过程中。
传统***研究燃烧转爆轰过程，其过程实现比较容易，而对于钝感***来讲，其燃烧并不容易，在高压环境下对其引燃相对可行，故需要创造极其密闭环境，保证点火药的燃烧产生的气体能创造一个高压的环境。因此，对于钝感***自身感度高、诱导爆轰距离长等特点使得对测试装置提出了更高的约束条件及密封性。
而在现有技术中，研究含能材料燃烧转爆轰过程的DDT管大多适用于一般高能***研究，无法满足钝感***燃烧转爆轰条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够形成密闭空间，且提供了钝感***测试的约束条件，适用范围广。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，包括样品管、连接元件、点火组件和爆速测试组件，所述样品管内部中空，所述连接元件套设于所述样品管和所述点火组件外周，且所述连接元件的一端安装在所述样品管上，另一端安装在所述点火组件上，所述样品管的一端与所述点火组件的一端接触，所述样品管内部能够形成密闭空间，且用于填充测试样品，所述点火组件能够将点火能量传递至所述样品管内，并点燃样品，所述爆速测试组件用于对所述样品管内样品进行燃烧转爆轰过程测试。
优选地，所述样品管的两端均开口，且所述样品管上远离所述点火组件的一端通过端盖封闭，另一端通过所述点火组件封闭。
优选地，所述点火组件包括装药筒和电极组件，所述装药筒位于所述样品管上远离所述端盖的一端，且所述装药筒内部用于放置点火药，所述电极组件一端用于伸入点火药内，另一端向远离所述样品管的一侧延伸至伸出外界，所述电极组件用于点燃点火药，所述装药筒上靠近所述端盖的一端接触所述样品管上远离所述端盖的一端，且点火药能够与样品接触。
优选地，所述样品管的两端均设有外螺纹，所述端盖上设有内螺纹，所述端盖与所述样品管的一端螺纹连接；所述样品管上远离所述端盖的一端外径与所述装药筒的外径相等，且所述装药筒的外壁上设有螺纹，所述连接元件为套筒，所述套筒上设有内螺纹，所述样品管上远离所述端盖的一端与所述套筒螺纹连接，所述套筒上远离所述样品管的一端与所述装药筒的外侧壁螺纹连接。
优选地，所述电极组件包括两个电极，各所述电极的外周分别套设一电极套，两个所述电极的一端连接形成点火头，所述点火头用于放置于点火药内，两个所述电极的另一端分别伸出所述装药筒。
优选地，所述装药筒为圆柱壳体，所述装药筒上靠近所述样品管的一端开口，远离所述样品管的一端封闭，且所述装药筒上远离所述样品管的一端设有环形凸缘，所述环形凸缘围绕所述装药筒的外壁周向设置，所述装药筒在远离所述样品管的一端的端面上开设有两个电极孔，所述电极孔用于所述电极的通过。
优选地，所述端盖上设有通孔，所述通孔用于所述爆速测试组件的导线的伸出。
优选地，所述电极套的内壁与所述电极的外壁贴合，所述电极包括头部和尾部，且所述电极的头部外径为10～12mm，长度为2～4mm，所述电极的尾部直径为5～8mm，长度为32～36mm；所述电极套包括头部和尾部，且所述电极套的头部内径为5～8mm，外径为14～16mm，长度为2～4mm，所述电极套的尾部内径为5～8mm，外径为8～10mm，长度为24～28mm，所述电极套的头部和所述电极的头部均位于所述装药筒上靠近所述样品管的一侧，且所述电极套的头部位于所述电极的头部与所述装药筒之间。
优选地，所述装药筒的包括头部和尾部，且所述装药筒的头部外径为68～70mm，长度为20～22mm，所述装药筒的尾部内径为40～42mm，外径为60～62mm，所述电极孔的内径为8～10mm。
优选地，所述样品管的内径为40～42mm，外径为60～80mm，长度为1000～1200mm。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置，样品管内部中空且用于盛装样品，连接元件套设于样品管和点火组件外周，且连接元件的一端安装在样品管上，另一端安装在点火组件上，连接元件用于使样品管和点火组件稳定连接，提供约束力，使得该***燃烧转爆轰过程的测试装置能够满足钝感***所需约束条件，既适用于普通***，又适用于钝感***，适用范围广，将样品管和点火组件两者连接处封闭，使样品管内部形成密闭空间，保证点火组件燃烧产生的气体能够创造一个高压的环境，从而提供钝感***燃烧所需的压力，方便实现点火组件对样品的引燃，样品管的一端与点火组件的一端接触，使得点火组件能够将点火能量传递至样品管内，并点燃样品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置的部分示意图；
图2是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中装药筒的示意图；
图3是图2中***燃烧转爆轰过程的测试装置中装药筒的左视图；
图4是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中电极的示意图；
图5是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中电极套的示意图；
图6是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中连接元件的示意图；
图7是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中样品管的示意图；
图8是本发明提供的***燃烧转爆轰过程的测试装置中端盖的示意图；
图中：1-样品管，2-点火组件，21-装药筒，22-电极，23-点火头，24-电极套，25-电极孔，3-连接元件，4-端盖。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，以解决现有测试装置密闭效果差，仅适用于高能***测试的技术问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图8所示，本发明提供一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，主要适用于钝感***的燃烧转爆轰过程的研究，包括样品管1、连接元件3、点火组件2和爆速测试组件，样品管1内部中空且用于盛装样品，连接元件3套设于样品管1和点火组件2外周，连接元件3的一端安装在样品管1上，另一端安装在点火组件2上，连接元件3用于使样品管1和点火组件2稳定连接，并为***燃烧提供足够的约束力，使得该***燃烧转爆轰过程的测试装置能够满足钝感***所需约束条件，且样品管1内部能够形成密闭空间，保证点火组件2燃烧产生的气体能够创造一个高压的环境，从而提供钝感***燃烧所需的压力，方便实现点火组件2对样品的引燃，既适用于普通***，又适用于钝感***，适用范围广，且样品管1的一端与点火组件2的一端接触，点火组件2能够将点火能量传递至样品管1内，并点燃样品，爆速测试组件用于对样品管1内样品进行燃烧转爆轰过程测试，能够定量的评价钝感***燃烧转爆轰过程的影响和作用，并且，爆速测试组件的的连续爆速探针埋设于样品中，且连续爆速线能够引出至外界，并与一恒流源电连接，恒流源的另一端与数据采集装置电连接，用于将采集到的测试数据导入至分析元件，通过分析元件对测试数据进行具体分析；连续爆速线在靠近电极22的一端能够伸出外界，伸出长度为5～10cm，方便检查连续爆速线的好坏；更优的，爆速测试组件中采用加拿大MREL公司MicroTrap型，探针的电阻为10.8Ω/m，探针直径为2mm，采样频率可达2MHz。
爆速测试组件的工作原理如下：连续爆速探针由镀绝缘层的电阻丝和细铜管组成，电阻为10.8Ω/m，探针的长度为L，探针的单位长度电阻值为R0，则:探针的电阻值为R1＝R0*L0，在测试线路中存在电阻为R2，R总＝R1+R2，恒流源供给电流为I，测试回路中的电压值V＝I*R总，随着爆轰波阵面的推进，探针逐渐缩短；当长度缩短ΔL时，单位时间内的电压降为
可得
单位时间内电阻探针减少的长度(ΔL/Δt)，就是***爆轰波传播的速度，即爆速，(k为常数)，利用数据记录仪可以采到探针的电压随时间变化曲线，经过数据处理***的处理，将电压时间曲线转化为探针长度随时间变化曲线。
具体地，样品管1的两端均开口，方便对样品的填充，且样品管1上远离点火组件2的一端通过端盖4封闭，另一端通过点火组件2封闭，以便在样品管1内形成密闭空间，方便提供高压环境，且防止样品泄露，同时点火组件2位于端部，有助于对点火组件2的检查及操作。
点火组件2包括装药筒21和电极组件，装药筒21位于样品管1上远离端盖4的一端，且装药筒21内部用于放置点火药，点火药在燃烧时，从样品的一端开始引燃，保证燃烧效果，电极组件一端用于伸入点火药内，点火组件2用于点燃点火药，通过电极组件对点火药进行引燃，电极组件的另一端向远离样品管1的一侧延伸至伸出外界，方便对电极组件进行操作，控制点火，装药筒21上靠近端盖4的一端接触样品管1上远离端盖4的一端，且点火药能够与样品接触，保证点火药燃烧产生的点火能量能够传到样品管1内，并点燃样品，提高样品点燃效率。
样品管1的两端均设有外螺纹，端盖4上设有内螺纹，端盖4与样品管1的一端螺纹连接，保证连接的稳定性，且在实际生产过程中，螺纹的咬合应有足够的长度，从而保证样品管1内部的气密性，同时也提高连接的稳定性，保证实验所需的约束条件；样品管1上远离端盖4的一端外径与装药筒21的外径相等，更优的，内径也相等，从而提高引燃效果，且装药筒21的外壁上设有螺纹，连接元件3为套筒，套筒上设有内螺纹，样品管1上远离端盖4的一端与套筒螺纹连接，套筒上远离样品管1的一端与装药筒21的外侧壁螺纹连接，将套筒套设于样品管1和装药筒21的连接处，在实现样品管1与装药筒21的稳定连接的同时，也对样品管1与装药筒21之间的缝隙进行密封，防止点火能量泄露，同时也为样品管1内提供良好的密封环境，还能够方便拆卸检查电路的通断；更优的，套筒与样品管1、套筒与装药筒21之间的螺纹咬合长度足够长，能够保证连接的稳定性。
电极组件包括两个电极22，更优的，电极22为铜制螺丝钉，各电极22的外周分别套设一电极套24，并使电极套24与电极22尽量贴合，以保证密封性，电极套24为塑料材质，起到绝缘作用，两个电极22的一端连接形成点火头23，点火头23用于放置于点火药内，方便对点火药的引燃，两个电极22的另一端分别伸出装药筒21，并在电极套24与装药筒21的连接处用胶水密封。
装药筒21为圆柱壳体，装药筒21上靠近样品管1的一端开口，以便将点火药与样品连通，装药筒21上远离样品管1的一端封闭，防止点火药的泄露，更优的，在点火药盛装完成后，将装药筒21上开口的一端通过胶带封口，以防止在将装药筒21与连接元件3连接时，点火药洒落，同时，胶带很薄且遇火就燃烧，在使用时遇点火药即燃烧，不阻碍火焰传播，且装药筒21上远离样品管1的一端设有环形凸缘，环形凸缘围绕装药筒21的外壁周向设置，能够对装药筒21进行限位，在安装时，可将环形凸缘卡在连接元件3的端部，装药筒21在远离样品管1的一端的端面上开设有两个电极孔25，电极孔25用于电极22的通过。
端盖4上设有通孔，通孔用于爆速测试组件的导线的伸出并外接数据采集设备，以便对测试结果记录并分析，更优的，通孔的内径为2mm。
电极套24的内壁与电极22的外壁贴合，保证密封性，且电极22为铜质，可由电流导通，电极22为T型电极，包括头部和尾部，方便将电极22卡在电极孔25处，且电极22的头部位于装药筒21上靠近点火药的一端，电极22的尾部经装药筒21的端部伸出至外界，电极22的头部外径为10～12mm，长度为2～4mm，电极22的尾部直径为5～8mm，长度为32～36mm；电极套24包括头部和尾部，尺寸与电极22配合，电极套24为塑料材质，可防止电极22通电时与其他元件发生短路，且电极套24的头部内径为5～8mm，外径为14～16mm，长度为2～4mm，电极套24的尾部内径为5～8mm，外径为8～10mm，长度为24～28mm，电极套24的头部和电极的头部均位于装药筒21上靠近样品管1的一侧，且电极套24的头部位于电极22的头部与装药筒21之间，即在电极22的头部与尾部均不与装药筒21直接接触，而是通过电极套24的头部与尾部隔开，从而提高绝缘效果。
装药筒21的横截面为T字型，且装药筒21的头部外径为68～70mm，长度为20～22mm，装药筒21的尾部内径为40～42mm，外径为60～62mm，电极孔25的内径为8～10mm，在实际使用过程中，装药筒21的轴向尺寸可根据点火药药量的变化而进行适应性更改，并对连接元件3的长度作适应性更改，保证点火药燃烧产生的高压气体不足以破坏装药筒21和连接元件3。
样品管1的内径为40～42mm，外径为60～80mm，长度为1000～1200mm，两端螺纹的长度均为60～80mm，螺纹宽度为3mm。
端盖4与套筒均为钢材料制成，端盖4的内径为60～80mm，外径为100～130mm，端盖4上与样品管1轴向垂直的侧壁厚度为20～28mm；套筒的内径为60～80mm，外径为100～130mm。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：包括样品管、连接元件、点火组件和爆速测试组件，所述样品管内部中空，所述连接元件套设于所述样品管和所述点火组件外周，且所述连接元件的一端安装在所述样品管上，另一端安装在所述点火组件上，所述样品管的一端与所述点火组件的一端接触，所述样品管内部能够形成密闭空间，且用于填充测试样品，所述点火组件能够将点火能量传递至所述样品管内，并点燃样品，所述爆速测试组件用于对所述样品管内样品进行燃烧转爆轰过程测试。
2.根据权利要求1所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述样品管的两端均开口，且所述样品管上远离所述点火组件的一端通过端盖封闭，另一端通过所述点火组件封闭。
3.根据权利要求2所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述点火组件包括装药筒和电极组件，所述装药筒位于所述样品管上远离所述端盖的一端，且所述装药筒内部用于放置点火药，所述电极组件一端用于伸入点火药内，另一端向远离所述样品管的一侧延伸至伸出外界，所述电极组件用于点燃点火药，所述装药筒上靠近所述端盖的一端接触所述样品管上远离所述端盖的一端，且点火药能够与样品接触。
4.根据权利要求3所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述样品管的两端均设有外螺纹，所述端盖上设有内螺纹，所述端盖与所述样品管的一端螺纹连接；所述样品管上远离所述端盖的一端外径与所述装药筒的外径相等，且所述装药筒的外壁上设有螺纹，所述连接元件为套筒，所述套筒上设有内螺纹，所述样品管上远离所述端盖的一端与所述套筒螺纹连接，所述套筒上远离所述样品管的一端与所述装药筒的外侧壁螺纹连接。
5.根据权利要求3所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述电极组件包括两个电极，各所述电极的外周分别套设一电极套，两个所述电极的一端连接形成点火头，所述点火头用于放置于点火药内，两个所述电极的另一端分别伸出所述装药筒。
6.根据权利要求5所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述装药筒为圆柱壳体，所述装药筒上靠近所述样品管的一端开口，远离所述样品管的一端封闭，且所述装药筒上远离所述样品管的一端设有环形凸缘，所述环形凸缘围绕所述装药筒的外壁周向设置，所述装药筒在远离所述样品管的一端的端面上开设有两个电极孔，所述电极孔用于所述电极的通过。
7.根据权利要求5所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述端盖上设有通孔，所述通孔用于所述爆速测试组件的导线的伸出。
8.根据权利要求5所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述电极套的内壁与所述电极的外壁贴合，所述电极包括头部和尾部，且所述电极的头部外径为10～12mm，长度为2～4mm，所述电极的尾部直径为5～8mm，长度为32～36mm；所述电极套包括头部和尾部，且所述电极套的头部内径为5～8mm，外径为14～16mm，长度为2～4mm，所述电极套的尾部内径为5～8mm，外径为8～10mm，长度为24～28mm，所述电极套的头部和所述电极的头部均位于所述装药筒上靠近所述样品管的一侧，且所述电极套的头部位于所述电极的头部与所述装药筒之间。
9.根据权利要求6所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述装药筒的包括头部和尾部，且所述装药筒的头部外径为68～70mm，长度为20～22mm，所述装药筒的尾部内径为40～42mm，外径为60～62mm，所述电极孔的内径为8～10mm。
10.根据权利要求9所述的***燃烧转爆轰过程的测试装置，其特征在于：所述样品管的内径为40～42mm，外径为60～80mm，长度为1000～1200mm。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011298046.8A Pending CN112362843A (zh) | 2020-11-19 | 2020-11-19 | ***燃烧转爆轰过程的测试装置 |
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| CN (1) | CN112362843A (zh) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101907426A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-12-08 | 西安近代化学研究所 | 发射药变容燃速测试装置 |
| CN103412107A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-11-27 | 西安近代化学研究所 | 非理想******作功能力测量装置 |
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| CN104634192A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-05-20 | 西安近代化学研究所 | 一种用于测定发射药燃烧转爆轰性能的试验装置 |
-
2020
- 2020-11-19 CN CN202011298046.8A patent/CN112362843A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101907426A (zh) * | 2010-07-15 | 2010-12-08 | 西安近代化学研究所 | 发射药变容燃速测试装置 |
| CN103412107A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-11-27 | 西安近代化学研究所 | 非理想******作功能力测量装置 |
| CN103675194A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 西安近代化学研究所 | 一种燃烧转爆轰测试装置及方法 |
| CN104634192A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-05-20 | 西安近代化学研究所 | 一种用于测定发射药燃烧转爆轰性能的试验装置 |
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