[发明专利]一种用于检测发射药分解气的样品加热及后冷却装置

说明书

本发明公开了一种用于检测发射药分解气的样品加热及后冷却装置，包括罐体、帽盖、冷却管、采气口和加热炉。罐体为圆桶体，内部有导热柱，帽盖有气孔，通过拧紧螺纹将帽盖和罐体组装成样品罐。弹簧状冷却管左端与样品罐帽盖的气孔连接，冷却管右端与采样口连通。将装有发射药的样品罐放入加热炉的加热孔，在90℃加热3h，抽取样品罐内气体进行检测。与原装置相比，本发明装置具有样品受热均匀、样品升温速度快、可迅速冷却待检测的分解气等优点，提高了检测结果的精密度，减少了样品加热及后冷却时间。

技术领域

本发明属于发射药热分解气体定量检测领域，主要涉及发射药样品加热及后冷却装置，尤其涉及发射药样品的快速加热和分解气体快速冷却装置。

背景技术

发射药是枪炮弹丸发射的能源之一，在枪炮武器上发挥着一定的作用。发射药需要长期贮存，必须具备安定性能。发射药的安定性能主要是化学安定性，它是指在发射药在贮存期内延缓分解，防止自动发生化学变化的能力。发射药中都含有硝化纤维素等硝酸酯化合物，硝酸酯化合物含有硝酸酯基，能自行缓慢分解，放出CO₂、NO₂和热量。NO₂具有自催化发射药分解反应的作用。另一方面，由于发射药是热的不良导体，若产生局部的热积累，也会进一步加速该部分的分解。

检测发射药在90℃加热3小时后的分解气体中CO₂、NO₂含量，可以表征发射药的化学安定性。目前的操作方法是：将10g发射药装入样品罐中，旋紧瓶盖，放入90℃烘箱中，30min后开始计时，加热3h后取出样品罐，于室温下冷却30min后，用气密针从样品罐抽取1毫升气体(样品罐盖子顶端有小孔，用硅胶垫密封)，快速注入气相色谱仪中检测气体含量。

在实际应用时发现如下缺点：

(1)样品预热时间较长发射药为热的不良导体，在加热初期，罐内样品温度分布不均匀，接近样品罐侧壁和底部的样品较快达到90℃，而内部样品达到90℃需要较长时间，为保证样品罐内样品都达到90℃，需要预热30min；

(2)待测气体冷却时间较长样品罐加热结束后，需要冷却30min，才能用气密针抽取气体进行检测。

(3)检测结果重复性差在样品受热分解的中后期，由于发射药是热的不良导体，样品密集的部位会产生热积累，这种热积累会进一步加速分解反应，相应的产生更多的分解气，由于往样品罐中装填样品时，样品颗粒间的接触具有随机性，所以同样的样品会由于装填状态不同，检测数据的波动性较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供了一种用于检测发射药分解气的样品加热及后冷却装置，其特征在于，所述装置包括罐体1、帽盖2、冷却管3、采气口4和加热炉5；

所述罐体1为回转体，罐体1由内外两部分组成，罐体1的外部分为圆桶体，罐体1的内部分为导热柱，导热柱焊接在圆桶体内底平面上；导热柱直径为2mm、高为60mm，导热柱均匀分布在圆桶体内底平面距中心半径为4mm的圆上；罐体1圆桶体的壁厚2mm、外径30mm、外高82mm，圆桶体外表面上端部是第一外螺纹区，第一外螺纹区高度为10mm；罐体1的材质为316不锈钢；

所述帽盖2外径34mm、外高12mm、内深10mm，帽盖2从底端往上有高度为9mm的第二内螺纹区，第二内螺纹区与罐体1的第一外螺纹区的螺纹匹配；帽盖2上表面圆心处有直径为1mm的气孔；帽盖2内部最上端有第二密封圈，第二密封圈的外径30mm、内径26mm、厚度1.5mm；第二密封垫材质为硅橡胶，其余材质均为316不锈钢；

帽盖2位于罐身1的正上方；

所述冷却管3内径1mm、外径2mm、总长度200mm，冷却管3做成横向弹簧状，共4个弹簧圈，每个弹簧圈间隔为5mm；冷却管3材质为316不锈钢；