[發(fā)明專利]一種高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)的測(cè)試裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810062211.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN108362735B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周寧;于巧燕;紀(jì)虹;呂孝飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/54
• 分類號(hào): G01N25/54
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)的測(cè)試裝置，整體置于將測(cè)試區(qū)域與周圍環(huán)境隔離的防護(hù)裝置(1)內(nèi)，包括熔融爐(2)、反應(yīng)槽(3)、導(dǎo)流槽(4)、導(dǎo)水管(5)以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)，其特征是：所述的導(dǎo)流槽(4)傾斜設(shè)置在熔融爐(2)與反應(yīng)槽(3)之間，導(dǎo)流槽(4)高端位于熔融爐(2)傾倒口下方，導(dǎo)流槽(4)的低端位于反應(yīng)槽(3)上方，所述的導(dǎo)水管(5)進(jìn)水端連接水箱，導(dǎo)水管(5)出水端貼合于反應(yīng)槽(3)上邊緣，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)包括：采集反應(yīng)槽(3)周圍自由場(chǎng)溫度變化并將采集信號(hào)傳輸至溫度采集模塊(7)的若干個(gè)熱電偶(8)、采集反應(yīng)槽(3)周圍空間場(chǎng)壓力并將采集數(shù)據(jù)傳輸至高頻數(shù)據(jù)采集儀(9)的自由場(chǎng)壓力傳感器(10)，所述熱電偶(8)設(shè)在反應(yīng)槽(3)四周，熱電偶(8)旁設(shè)有配合熱電偶(8)記錄空間場(chǎng)溫度分布及變化的紅外攝像儀(11)，正對(duì)熱電偶(8)的反應(yīng)槽(3)一側(cè)設(shè)有收集反應(yīng)過程中飛濺物噴濺軌跡的標(biāo)靶(12)、拍攝反應(yīng)過程中結(jié)構(gòu)變化以及飛濺物飛濺軌跡的高速攝影儀(13)，所述的溫度采集模塊(7)和高頻數(shù)據(jù)采集儀(9)通過網(wǎng)端接口連接對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理的計(jì)算機(jī)(14)；所述的反應(yīng)槽(3)四周設(shè)有熱電偶支架(19)，熱電偶(8)安裝在熱電偶支架(19)上且位于反應(yīng)槽(3)水平位置上方，所述的熱電偶支架(19)上布置有線槽(20)，用于傳輸采集數(shù)據(jù)的傳輸線(21)放置于線槽(20)內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)的測(cè)試裝置，其特征是：所述的防護(hù)裝置(1)具有供實(shí)驗(yàn)人員出入的門(15)，所述的門(15)上設(shè)有用于觀察防護(hù)裝置(1)內(nèi)部測(cè)試狀況的可視窗口(16)。

3.如權(quán)利要求1所述的高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)的測(cè)試裝置，其特征是：所述的熔融爐(2)通過支架(17)固定在地面上，導(dǎo)流槽(4)通過固定片(18)固定在支架(17)上。

4.如權(quán)利要求1所述的高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)的測(cè)試裝置，其特征是：所述的導(dǎo)水管(5)上設(shè)有控制水流速度的自動(dòng)控制開關(guān)。

5.一種使用權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置進(jìn)行高溫熔融金屬與水爆炸反應(yīng)測(cè)試的方法，其特征是：具有如下步驟：

(a)、將實(shí)驗(yàn)區(qū)域的設(shè)備進(jìn)行干燥處理；

(b)、設(shè)置好熔融爐(2)所需的加熱溫度及持續(xù)加熱時(shí)間，將測(cè)試所用金屬放至可遠(yuǎn)程遙控的熔融爐(2)內(nèi)，測(cè)試人員撤離實(shí)驗(yàn)區(qū)域，關(guān)閉防護(hù)裝置(1)上的門窗，啟動(dòng)熔融爐(2)熔化金屬；

(c)、熔融金屬進(jìn)入水中的爆炸實(shí)驗(yàn)：先通過導(dǎo)水管(5)向反應(yīng)槽(3)中注水，待金屬完全熔融后，控制熔融爐(2)傾倒，熔融金屬通過導(dǎo)流槽(4)流至反應(yīng)槽(3)中與水發(fā)生爆炸反應(yīng)，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)的采集；水進(jìn)入熔融金屬中的爆炸實(shí)驗(yàn)：待金屬加熱完成后，先控制熔融爐(2)通過導(dǎo)流槽(4)流至反應(yīng)槽(3)中，熔融金屬傾倒完畢后立即通過導(dǎo)水管(5)向反應(yīng)槽(3)中注水，同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(6)采集水與熔融金屬在反應(yīng)槽(3)內(nèi)爆炸反應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)；

(d)、爆炸反應(yīng)結(jié)束十分鐘后實(shí)驗(yàn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行清理；

(e)、對(duì)采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。