[發明專利]固體推進劑煙霧光學透過率測量方法

有效

• 申請號: 201410422748.0
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104165868A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 孫美;趙鳳起;儀建華;王長健;許毅;孫志華;劉科祥;羅陽;裴慶;安亭;王宏;李猛
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 梁勇

技術領域

本發明涉及固體推進劑技術領域，具體涉及一種固體推進劑煙霧光學透過率測量方法。

背景技術

固體推進劑及其包覆材料在火箭發動機工作時產生大量的煙霧和火焰，直接影響導彈的制導和隱身性能。固體推進劑煙霧水平是低特征信號推進劑的研制和生產過程中必須嚴格控制的重要指標，建立推進劑煙霧水平科學測量和評價方法是制導武器研制中的重要內容。

衡量推進劑的煙霧水平，一般采用它對制導信號如雷達波信號衰減、紅外(或可見光、激光)光學透過率進行表征。煙霧光學透過率測量方法多采用比較成熟的風道法和煙箱法。風道法對煙霧的測量只能在發動機工作的短短幾秒內進行，煙霧因為紊流的存在而分布不均，重現性差，所以該方法精度不高；而且該方法只能測量發動機工作階段的光學透過率，而二次煙的產生一般在發動機工作結束幾秒鐘以后出現，所以該方法不適用于二次煙光學透過率測量。而煙箱法測量具有所需試樣少、制樣要求低、操作方便、費用小等諸多優點，至今仍廣泛應用于低特征信號推進劑研究中。但在前期實際操作中由于缺乏有效的校準技術而導致測量精度不高。

發明內容

本發明的目的是提供一種固體推進劑煙霧光學透過率測量方法，以克服現有煙箱法存在的測量精度不高的缺陷。

本發明實現過程如下：

固體推進劑煙霧光學透過率測量方法，包括測量前的準備、系統校準、測量、測量數據處理以及測量結果表述共五個步驟。

步驟一、測量前的準備：環境溫度為10℃～30℃，相對濕度為40％～70％；切取圓柱體或長方體藥塊，中心鉆Ф0.9mm的通孔，每組5個試樣，并編號；

步驟二、系統校準：接通電源，開啟系統，預熱30min，將承力托安裝在燃燒室上，打開氮氣氣源，將燃燒室的排氣閥門關閉，進氣閥門打開，充入氮氣，使燃燒室內壓強達到7.0MPa±0.5MPa，關閉進氣閥門，保持3min，將由專業計量檢定單位定值過的8個標準衰減片分別置于光路中，以不同波長光的透過率定值作為標準值；利用數據采集系統獲得不同波長的光的透過率測量值，每一個標準衰減片透過率標準值對應一個透過率測量值，以標準值為橫坐標，測量值為縱坐標作圖得到工作曲線，由此可獲得不同波長的光在不同衰減段內的透過率修正系數，完成測量系統的分段線性校準；每次測量前都要進行系統校準；

步驟三、測量：將鎳鉻絲穿過稱量好的試樣，點火線夾在承力托的接線柱上，避免與坩堝接觸，以免形成短路而導致點火失敗；將放好試樣的承力托安裝在燃燒室內，打開點火控制器的檢通開關；打開氮氣氣源，將燃燒室的排氣閥門關閉，進氣閥門打開，充入氮氣，關閉進氣閥門；當信號放大器輸出電壓穩定后，設置采樣率和采樣時間，采樣率不低于100sps，采集時間120s，啟動數據采集，10s后點火；關閉檢通開關和點火開關，保存測量數據；打開排氣閥門，卸下承力托，對燃燒室窗口及蓋上的殘渣進行清理；測量結束，關閉電源，用鏡頭紙擦拭燃燒室的視窗、光入射窗口及光接收窗口，儀器設備蓋好防塵罩；

步驟四、測量數據處理：

(1)通過實際測量獲得推進劑煙霧紅外、可見光和激光的透過率隨時間變化的曲線；

(2)光學透過率計算

一束單色光通過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，透射光的強度減弱，光學透過率按式(1)計算：

τ=PP0×100%...(1)]]>

式中：

τ－光學透過率，以百分數(％)表示，

P－光束透過有煙霧燃燒室的光強值，單位為坎德拉(cd)，

P₀－光束透過無煙霧燃燒室的光強值，單位為坎德拉(cd)；

由式(1)得出的光學透過率為煙霧產生前后光強的比值，在實際測量中，光強度經過光電接收器后轉換為相應的電壓值，當工作曲線為線性時，式(1)可用式(2)表示：