[实用新型]一种药剂气体比容测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测火工品药剂、炸药烟火等产气药剂燃爆后气体比容的测 试仪。

背景技术

药剂气体比容的测定方法有U型管水银压力计法、真空压力表(弹簧管)测压法、 真空压力计测压法和压力传感器法。U型管水银压力计法、真空压力表(弹簧管)测 压法和真空压力计测压法由于操作繁复、准确度较低已经逐步被淘汰。

目前，国内大部分相关单位都使用压力传感器法测定药剂的气体比容值。河南鹤 壁仪表厂研制生产的气体比容测试仪测压精度较低，仅为0.5％(F.S)；量气单元的控 制和操作为手动(玻璃活塞)；体积(除计算机和打印机)较庞大；没有点火单元等。 近代化学研究所基于压力传感器法研发的药剂气体比容测试仪主要针对测试燃爆后产 气量较大的发射药、推进剂等药剂的气体比容值的测定，为减少较大气压对数字压力 计的影响，设备中的量气缓冲装置容积设计较大，因此在测量产气量较小的药剂时就 会产生较大的实验误差，导致数据的重现性较差，在行业使用中具有一定的局限性。 该设备用药量也较大，在试验操作中的安全防护要求较高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种药剂气体比容测试仪，能够提高产气 量较小药剂气体比容值测量的准确度和精密度，减少人为误差。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括主机容器、数字压力计、温度 传感器、真空表、氧弹、真空泵、电磁阀、点火单元、控制单元和数据处理单元。

所述的主机容器为密闭腔体，与氧弹连通，所述的氧弹中放置坩埚，用于盛放被 测药剂，所述真空泵将主机容器和氧弹抽真空后利用真空表测量真空度，所述的点火 单元对被测药剂进行引燃或引爆，与主机容器连接的数字压力计和温度传感器测量气 体压力值和温度值，并将气体压力值和温度值传输至数据控制单元，所述的主机容器 与氧弹、真空表、真空泵之间分别通过电磁阀连接；所述的控制单元控制真空泵的启 停、点火单元的启停以及电磁阀的开关；所述的数据处理单元根据气体压力值、温度 值和被测药剂的质量计算得到被测药剂的气体比容值。

所述数字压力计的测量范围为0～250kPa；测量精度为0.05％；所述电磁阀为不锈 钢材质，漏率为6.71×0-5PaL/S；所述主机容器为玻璃材质，球形结构，容积为200～ 300ml。

本发明的有益效果是：

1、提高了药剂气体比容测定的准确度和精密度：

(1)选配测压精度为0.05％(F.S)的精密数字压力计作为准确测压的仪表；

(2)选用选配漏率为6.7×10-5Pa.L/S的气动式挡板电磁阀提高系统密闭性；

(3)改进氧弹的漏率，针型阀关闭时，保证30min无泄露(在水中无气泡)，针 型阀拧开1/4圈时，5min无泄露；

(4)选用容积为200～300ml的玻璃容器，提高了产气量较小药剂比容值测量的 准确度。管道选用高真空橡皮管和聚丙烯管，连接处加橡胶O型垫圈并涂有高真空密 封脂，用尼龙扎带扎紧、固定；

(5)当被测气体充入量气单元时，数据采集程序启动，采集时间为5min，采集 频率可达140个/min，压力为充气后5min内3个相邻最大值的均值；

(6)在容器中插入测量精度为±0.5℃的温度传感器探头用来测量气体的温度，经 放大及A/D转换后，直接显示在数字压力计面板上；

(7)能够设计和编制程序操作软件，从数据采集、处理、计算到数据查询和结果 打印等操作过程全部实现程序化和自动化，减少或消除了人为操作带入的误差，从而 提高测量的准确度。

2、利用该药剂气体比容测试仪按照《GJB5891.30-2006》测试，结果如下：

(1)精度：标准药剂气体比容测试平均结果的极差不应大于6ml/g。结果：选用 标准火药60方片10.5届，测试3次，其中2次极差0.81ml/g；CMC－PbN6(06-03-4 批)测试2次，极差0.82ml/g；黑火药HY－3(04-4批)测试2次，极差为1.73ml/g。

(2)量气单元密闭性：在量气单元内压力不大于0.15kPa时，保持5min压力变 化量不应大于0.12kPa。检验结果符合要求，详见附表1。

(3)量气单元耐压性：量气单元内的压力约为240kPa时，保持5min，压力变化 量不应大于0.20kPa。结果满足技术要求，详见表1。