[发明专利]复合固体推进剂烤燃实验装置

说明书

本发明公开了一种复合固体推进剂烤燃实验装置，包括支架、样品载体、热电偶、计算机、数据采集器、燃料池和摄像机；装有样品的样品载体通过支架悬挂在燃料池正上方，样品载体上设有若干个热电偶，所述热电偶分别与数据采集器连接，计算机分别与数据采集器和摄像机连接，摄像机设置在样品载体侧方，用于拍摄烤燃过程。在满足经济性的前提下，解决了火烧实验中样品外壁受热不均的问题，对复合固体推进剂的快速与慢速烤燃特性进行研究。

技术领域

本发明属于含能材料热安全性研究领域，具体涉及一种复合固体推进剂烤燃实验装置。

背景技术

现代战争对武器弹药的热安全性要求越来越高，烤燃实验是分析与评估含能材料在遇到外界热刺激时热安全性的一种常用方法，根据实验结果可以对弹药的制造、存储、运输和使用条件提供建议。

Pakulak等人在Minutes of 21th Department of Defense Explosives SafetyBoard Explosives Safety Seminar, Houston（1984）中介绍了一种小型烤燃弹实验（Small Combustion Bomb Test, SCB Test）装置，实验药量为20g，成为研究炸药烤燃特性的标准实验。Cheng等人在The 24th International Congress on High-SpeedPhotography and Photonics, Sendai, Japan（2001）中将光纤干涉的实验方法应用于一维热爆炸（One-Dimensional Thermal Explosion, ODTX）试验测试中，通过分析干涉信号获得烤燃过程中光纤长度变化，从而得到爆轰管直径随时间的变化。目前，烤燃实验多数基于ODTX和SCB实验装置，即将含能材料直接嵌入按一定要求设计的壳体中，在两端加夹板和螺栓进行约束，然后利用外界热源对其加热。但是，采用ODTX和SCB实验装置在进行火烧实验时，即以有机燃料，如酒精、柴油等燃烧产生的火焰为加热介质，直接对被测样品进行加热的方式，存在样品外壁受热不均的缺点，容易产生局部高温。若采用电加热方式，即将电加热丝缠绕在被测样品表面对其加热，虽然可以较准确的控制外壁的升温速率，但是成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合固体推进剂烤燃实验装置，在满足经济性的前提下，解决火烧实验中样品外壁受热不均的问题，用于复合固体推进剂的快速与慢速烤燃特性研究。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种复合固体推进剂烤燃实验装置，包括支架、样品载体、热电偶、计算机、数据采集器、燃料池和摄像机；装有样品的样品载体通过支架悬挂在燃料池正上方，样品载体上设有若干个热电偶，所述热电偶分别与数据采集器连接，计算机分别与数据采集器和摄像机连接，摄像机设置在样品载体侧方，用于拍摄烤燃过程。

所述样品载体包括套筒、钢管本体、第一端盖和第二端盖；钢管本体两端分别设有第一端盖和第二端盖，套筒设置在钢管本体外壁，两者滑动配合，钢管本体任意一端外壁设有凸块，套筒对应端内壁设有与所述凸块配合的凹槽，用于限位；样品设置在钢管本体内。

所述套筒外壁上均匀分布至少两个螺纹孔，所述热电偶通过螺钉与螺纹孔固连。

所述第二端盖上设有若干个通孔，若干个热电偶设置在钢管本体内，用于测量样品不同位置的温度，热电偶通过导线与数据采集器连接，所述导线穿过通孔。

所述第一端盖和第二端盖均为环氧树脂板。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）通过调节样品载体与燃料池的高度，较方便的对复合固体推进剂快速与慢速烤燃特性进行研究；（2）套筒与钢管本体采用滑动配合，使样品外壁受热较均匀；（3）样品载体外壁设有螺纹孔和通孔，便于热电偶的固定；（4）结构简单，操作方便，成本更低。

附图说明

图1为本发明的复合固体推进剂烤燃实验装置结构示意图。