[發(fā)明專利]固體推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410422748.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104165868A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫美;趙鳳起;儀建華;王長(zhǎng)健;許毅;孫志華;劉科祥;羅陽(yáng);裴慶;安亭;王宏;李猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安近代化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 梁勇

1.固體推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率測(cè)量方法，其特征在于包括以下五個(gè)步驟：

步驟一、測(cè)量前的準(zhǔn)備：環(huán)境溫度為10℃～30℃，相對(duì)濕度為40％～70％；切取圓柱體或長(zhǎng)方體藥塊，中心鉆Ф0.9mm的通孔，每組5個(gè)試樣，并給試樣編號(hào)；

步驟二、系統(tǒng)校準(zhǔn)：接通電源，開(kāi)啟系統(tǒng)，預(yù)熱30min，將承力托安裝在燃燒室上，打開(kāi)氮?dú)鈿庠?，將燃燒室的排氣閥門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，充入氮?dú)?，使燃燒室?nèi)壓強(qiáng)達(dá)到7.0MPa±0.5MPa，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)，保持3min，將由專業(yè)計(jì)量檢定單位定值過(guò)的8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衰減片分別置于光路中，以不同波長(zhǎng)光的透過(guò)率定值作為標(biāo)準(zhǔn)值；利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得不同波長(zhǎng)的光的透過(guò)率測(cè)量值，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)衰減片透過(guò)率標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)應(yīng)一個(gè)透過(guò)率測(cè)量值，以標(biāo)準(zhǔn)值為橫坐標(biāo)，測(cè)量值為縱坐標(biāo)作圖得到工作曲線，由此可獲得不同波長(zhǎng)的光在不同衰減段內(nèi)的透過(guò)率修正系數(shù)，完成測(cè)量系統(tǒng)的分段線性校準(zhǔn)；每次測(cè)量前都要進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)；

步驟三、測(cè)量：將鎳鉻絲穿過(guò)稱量好的試樣，點(diǎn)火線夾在承力托的接線柱上，避免與坩堝接觸，以免形成短路而導(dǎo)致點(diǎn)火失??；將放好試樣的承力托安裝在燃燒室內(nèi)，打開(kāi)點(diǎn)火控制器的檢通開(kāi)關(guān)；打開(kāi)氮?dú)鈿庠矗瑢⑷紵业呐艢忾y門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，充入氮?dú)?，關(guān)閉進(jìn)氣閥門(mén)；當(dāng)信號(hào)放大器輸出電壓穩(wěn)定后，設(shè)置采樣率和采樣時(shí)間，采樣率不低于100sps，采集時(shí)間120s，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，10s后點(diǎn)火；關(guān)閉檢通開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，保存測(cè)量數(shù)據(jù)；打開(kāi)排氣閥門(mén)，卸下承力托，對(duì)燃燒室窗口及蓋上的殘?jiān)M(jìn)行清理；測(cè)量結(jié)束，關(guān)閉電源，用鏡頭紙擦拭燃燒室的視窗、光入射窗口及光接收窗口，儀器設(shè)備蓋好防塵罩；

步驟四、測(cè)量數(shù)據(jù)處理：

(1)通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲得推進(jìn)劑煙霧紅外、可見(jiàn)光和激光的透過(guò)率隨時(shí)間變化的曲線；

(2)光學(xué)透過(guò)率計(jì)算

一束單色光通過(guò)一定濃度和范圍的煙霧后，由于煙霧吸收、散射了一部分光能，透射光的強(qiáng)度減弱，光學(xué)透過(guò)率按式(1)計(jì)算：

τ=PP0×100%...(1)]]>式中：

τ－光學(xué)透過(guò)率，以百分?jǐn)?shù)(％)表示，

P－光束透過(guò)有煙霧燃燒室的光強(qiáng)值，單位為坎德拉(cd)，

P₀－光束透過(guò)無(wú)煙霧燃燒室的光強(qiáng)值，單位為坎德拉(cd)；

由式(1)得出的光學(xué)透過(guò)率為煙霧產(chǎn)生前后光強(qiáng)的比值，在實(shí)際測(cè)量中，光強(qiáng)度經(jīng)過(guò)光電接收器后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓值，當(dāng)工作曲線為線性時(shí)，式(1)可用式(2)表示：

τ=PP0×100%=VV0×100%...(2)]]>式中：

V－光束透過(guò)有煙霧燃燒室的光強(qiáng)在接收器處轉(zhuǎn)換的電壓值，單位為伏(V)，

V₀－光束透過(guò)無(wú)煙霧燃燒室的光強(qiáng)在接收器處轉(zhuǎn)換的電壓值，單位為伏(V)；

(3)推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率計(jì)算

選取0s～10s時(shí)間段所有點(diǎn)的電壓值，按式(3)計(jì)算其均值：

V0‾=1N1Σi=0N1-1Vi...(3)]]>式中：

―接收器電壓數(shù)據(jù)在0s～10s時(shí)間段的平均電壓值，單位為伏特(V)，

N₁―接收器電壓數(shù)據(jù)在0s～10s時(shí)間段的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目，

V_i―數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲得的傳感器電壓值，單位為伏特(V)；

選取80s～120s時(shí)間段所有點(diǎn)的電壓值，按式(4)計(jì)算其均值：

V‾=1N2Σi=NsNs+N2-1Vi...(4)]]>式中：

―接收器電壓數(shù)據(jù)序列在80s～120s時(shí)間段的平均電壓值，單位為伏特(V)，

N₂―接收器電壓數(shù)據(jù)序列在80s～120s時(shí)間段的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)目，

N_s―接收器電壓數(shù)據(jù)在80s～120s時(shí)間段的起始序號(hào)；

按式(5)計(jì)算單個(gè)試樣煙霧光學(xué)透過(guò)率測(cè)量值τ′_i：

τi′=V‾V‾0×100%...(5)]]>式中：

τ′_i―單個(gè)試樣煙霧光學(xué)透過(guò)率測(cè)量值，以百分?jǐn)?shù)(％)表示；

由標(biāo)定的工作曲線，對(duì)τ′_i進(jìn)行修正，得到煙霧光學(xué)透過(guò)率τ_i；

(4)推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率平均值計(jì)算

推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率按式(6)計(jì)算：

τ‾=1nΣi=1nτi...(6)]]>式中：

―推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率平均值，以百分?jǐn)?shù)(％)表示，

n―有效測(cè)量數(shù)目；

步驟五、測(cè)量結(jié)果表述：

平行測(cè)量5個(gè)試樣的煙霧光學(xué)透過(guò)率，依據(jù)格拉布斯(Grubbs)準(zhǔn)則，在置信度為95％時(shí)，若無(wú)異常數(shù)據(jù)，采用5個(gè)試樣有效數(shù)據(jù)的平均值來(lái)表述推進(jìn)劑煙霧光學(xué)透過(guò)率測(cè)量結(jié)果，有效位數(shù)保留至小數(shù)點(diǎn)后一位；若有一個(gè)異常數(shù)據(jù)，剔除該異常數(shù)據(jù)并補(bǔ)做1個(gè)試樣；若連續(xù)補(bǔ)做2個(gè)試樣都有異常值，則這組數(shù)據(jù)無(wú)效，重新開(kāi)始測(cè)量；若有兩個(gè)及以上數(shù)據(jù)，則這組數(shù)據(jù)無(wú)效，重新開(kāi)始測(cè)量。