[實用新型]基于火焰輻射的固體火箭推進劑燃燒測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621210313.0
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN206132600U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;楊斌
• 申請（專利權(quán)）人: 四川航天機電工程研究所;上海理工大學(xué)
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 成都華風專利事務(wù)所(普通合伙)51223
• 代理人: 徐豐

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于固體火箭推進劑測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于火焰輻射的固體火箭推進劑燃燒測量裝置。

背景技術(shù)

固體火箭推進劑燃燒溫度、輻射率及燃速參數(shù)是表征推進劑燃速性能的重要參數(shù)。

目前，推進劑燃燒溫度測量主要利用熱電偶測溫，但隨著高能推進劑的發(fā)展，推進劑燃燒溫度已遠遠超過熱電偶的測溫范圍，無法滿足測量需求。另外，也有激光光譜主動式測量方法(如CARS技術(shù))在固體推進劑燃燒診斷上探索嘗試，但由于產(chǎn)生大量顆粒物引起的高溫輻射與散射衰減等作用，以及高溫高壓惡劣環(huán)境對譜線的影響，激光光譜主動式法沒有得到廣泛應(yīng)用。

目前，燃速參數(shù)測量主要采用的光電法推進劑燃速測量是在燃燒室側(cè)壁開一條與藥條平行的光學(xué)窗口，在藥條上下兩端布置兩個光電傳感器來接收推進劑燃燒產(chǎn)生的火焰輻射信號，并記錄藥條燃燒時間，從而確定推進劑平均燃速。由于推進劑燃速受壓強影響會發(fā)生變化，但現(xiàn)有光電法無法獲得固體推進劑的動態(tài)燃速，且無法獲得其他燃燒參數(shù)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于火焰輻射的固體火箭推進劑燃燒測量裝置，以解決現(xiàn)有測量裝置無法實現(xiàn)多參數(shù)測試的問題。

提供一種基于火焰輻射的固體火箭推進劑燃燒測量裝置，用于測試燃燒部中由固體火箭推進劑制成的藥條的燃燒參數(shù)，包括光匯聚部和多個光譜測量部；光匯聚部由多個位于同一直線的光匯聚器組成，光匯聚器與光譜測量部一一對應(yīng)，且相對應(yīng)的光匯聚器與光譜測量部之間通過光纖連接。

該測量裝置的光譜測量部包括準直器、分光光柵、多個接收不同波段光信號的光電探測器及信號采集處理器，準直器與光匯聚器通過光纖連接，光電探測器與信號采集處理器電連接。多個光電探測器呈弧形排列。

該測量裝置還包括燃燒部，燃燒部包括燃燒室、點火線、點火電極及點火控制器，燃燒室一側(cè)設(shè)置有光學(xué)窗口，藥條通過固定件固定在燃燒室內(nèi)，點火線連接點火電極并穿過藥條一端，點火控制器與點火電極電連接。

該測量裝置還包括與點火控制器和多個光譜測量部電連接的控制部，控制部包括函數(shù)發(fā)生器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點：

(1)通過光譜測量部可以獲得燃燒火焰輻射光譜，經(jīng)過后續(xù)處理可以得到藥條燃燒的輻射率參數(shù)和溫度參數(shù)，同時結(jié)合陣列排布的光譜測量部還可以獲得燃速參數(shù)。

(2)控制部可以通過函數(shù)發(fā)生器發(fā)出脈沖信號，觸發(fā)點火控制器和多個光譜測量部同步運行，實現(xiàn)點火與測量的同步進行。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本申請作進一步地詳細說明。為簡單起見，以下描述中省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的某些技術(shù)特征。

如圖1所示，提供一種基于火焰輻射的固體火箭推進劑燃燒測量裝置，包括燃燒部、光匯聚部2、多個光譜測量部3、控制部4及信號處理部5。

燃燒部1為一密閉容器，該密閉容器內(nèi)的壓強可以調(diào)節(jié)，用來開展特定實驗條件下的測試。燃燒部1包括燃燒室101、光學(xué)窗口102及藥條103，光學(xué)窗口102設(shè)置于燃燒室101一個側(cè)面上，燃燒室101的頂部和底部上分別設(shè)置一個固定件104，藥條103通過兩個固定件104固定在燃燒室101中心處。燃燒部1還包括點火線105、點火電極106及點火控制器108，點火線105連接點火電極106并穿過藥條103下端，點火控制器108連接點火電極106。測試實驗時，點火控制器108發(fā)出點火指令點燃點火線105，藥條103下端開始燃燒直至燃盡。

光匯聚部2，用來收集藥條103燃燒的火焰輻射光109，由多個光匯聚器201組成，其數(shù)量可根據(jù)測試需要進行調(diào)整，并通過特殊固定件組成平行于藥條103排布的線陣列，布置于燃燒部1光學(xué)窗口102外側(cè)。測試實驗時，藥條103燃燒產(chǎn)生的火焰輻射光109經(jīng)光學(xué)窗口102后，由相應(yīng)的光匯聚器201接收，并耦合至光纖202中。