[發明專利]一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置與測量方法

有效

• 申請號: 201610298892.7
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105974049B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 呂翔;龐雪鋒;劉佩進;陳劍;敖文
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務所61219
• 代理人: 張瑞琪

1.一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置，其特征在于，包括密封的燃燒器(2)，所述燃燒器(2)內設有用于放置待測推進劑試樣(1)稱重裝置，所述稱重裝置數據連接有數據采集系統(9)，所述燃燒器(2)還連接有用于控制燃燒器(2)室內壓強大小的壓強控制裝置(5)和用于點燃推進劑試樣(1)的點燃裝置；

所述稱重裝置，用于獲取所述推進劑試樣(1)的實時質量；所述稱重裝置，包括固定于所述燃燒器(2)室內底部的底座(8)，所述底座(8)上設置電渦流傳感器(6)，所述電渦流傳感器(6)數據連接至所述數據采集系統(9)，所述底座(8)上還設置有用于放置所述推進劑試樣(1)的懸臂梁(7)，所述推進劑試樣(1)懸空放置于所述電渦流傳感器(6)的上方，所述電渦流傳感器(6)，用于測量懸臂梁(7)的變形量；

所述數據采集系統(9)，用于接收從所述稱重裝置發送來的實時質量信息，并根據實時質量信息，計算出所述推進劑試樣(1)的瞬時燃速。

2.如權利要求1所述的一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置，其特征在于，所述點燃裝置為設置在所述燃燒器(2)外的激光器(3)，所述激光器(3)的激光發射方向所述推進劑試樣(1)的軸線方向重合，且所述燃燒器(2)外壁開設有供所述激光穿過的玻璃窗口(4)。

3.如權利要求2所述的一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置，其特征在于，所述玻璃窗口(4)為鍺玻璃。

4.如權利要求2所述的一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置，其特征在于，所述激光器(3)為co₂激光器。

5.如權利要求1所述的一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置，其特征在于，所述推進劑試樣(1)的各個側面和底部涂刷有阻燃材料層。

6.如權利要求1至5所述的任一一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置的測量方法，其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1、對稱重裝置和數據采集系統(9)進行標定，并計算電渦流傳感器(6)的輸出電壓與被稱量推進劑試樣(1)質量之間的關系式；

步驟2、將推進劑試樣(1)放置于所述燃燒器(2)內部的懸臂梁(7)上，通過壓強控制裝置(5)控制所述燃燒器(2)內部的壓強進行變化；

步驟3、開啟激光器(3)點燃推進劑試樣(1)，同時由所述電渦流傳感器(6)將采集到的實時電壓輸送至數據采集系統(9)，直至燃燒結束，所述數據采集系統(9)根據接收到的電壓數據，即可計算出所述推進劑試樣(1)的燃速。

7.如權利要求6所述的一種測量固體推進劑瞬時燃速的裝置的測量方法，其特征在于，所述推進劑試樣(1)為等截面。

8.如權利要求7所述的測量方法，其特征在于，數據采集系統(9)計算所述推進劑試樣(1)燃速的具體方法為：

將所述電渦流傳感器(6)發送來的實時電壓數據，轉換為所述推進劑試樣(1)的質量隨時間的變化m(t)；

則推進劑試樣1的燃速為r：

r(t)=1ρAdm(t)dt---(1-1),]]>

其中，m(t)為推進劑試樣(1)的原始質量，ρ為推進劑試樣(1)的密度，A為推進劑試樣(1)的橫截面積，t為時間。