[實用新型]一種觀察沖擊加載下含能材料晶體自著火的實驗系統

有效

• 申請號: 201820961929.4
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN208420819U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 楊猛;湯成龍;丁曉倩;黃佐華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

一種觀察沖擊加載下含能材料晶體自著火實驗系統，包括驅動系統、液壓系統、電控系統、可視化燃燒室與高速攝影系統；驅動系統包括高壓儲氣罐、金屬軟管、電動蝶閥、連桿和驅動缸；液壓系統包括油缸、油箱和壓縮缸。高壓儲氣罐的出口通過金屬軟管連接電動蝶閥的入口，其出口連接驅動缸的第一空氣入口，驅動活塞、液壓活塞以及壓縮活塞通過兩根連桿連接，壓縮活塞可在壓縮缸內運動，油箱通過油泵和卸油電磁閥連接油缸的出入口；使用時，當位于可視化燃燒室系統內的含能材料晶體受到壓力沖擊時，高速攝影系統將采集含能材料晶體的著火信息，并通過電控系統同時記錄、分析數據。本實用新型結構簡單、操作簡便，可精確記錄含能材料晶體自著火的過程。

技術領域

本實用新型涉及一種觀察沖擊加載下含能材料晶體自著火的實驗系統，用于含能材料晶體自著火的時間測量以及圖像信息(如燃燒速度、傳播過程等)的獲取。

背景技術

隨著高新技術在戰爭中大量應用，彈道武器在戰爭中的作用越來越重要，這就要求推進劑能夠大幅度提高能量；但是隨著推進劑的高能化，彈道武器的安全性有所下降，因此需要研制鈍感、安全可靠的推進劑，以防止外界惡劣條件引起的推進劑自燃或引爆。

在新型推進劑研制成功投入使用之前都要對其進行燃速、壓力敏感程度等的參數研究。這時就需要對少量推進劑也就是含能材料晶體進行測試實驗。

目前大多數獲得著火延遲時間數據的方法是通過采集燃燒過程中的壓力信號或者OH發光信號。無法通過可觀察的視頻或者圖片直接判斷著火的發生以及具體情況。對于燃燒速度的測量一般都基于定容燃燒彈或者常壓下的高速攝影技術，無法獲得在瞬時沖擊加載下的燃燒速度信息。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的局限性，提供了一種觀察沖擊加載下含能材料晶體自著火的實驗系統。該系統安全、簡單快捷、經濟性好并且精度高、使用范圍廣。

本實用新型采用如下技術方案來實現的：

一種觀察沖擊加載下含能材料晶體自著火的實驗系統，包括驅動系統、液壓系統、電控系統、可視化燃燒室系統以及高速攝影系統；其中，

驅動系統包括高壓儲氣罐、金屬軟管、電動蝶閥、連桿以及驅動缸；

液壓系統包括油缸、油箱和壓縮缸；

電控系統包括控制與采集系統；

高壓儲氣罐的出口通過金屬軟管連接電動蝶閥的入口，電動蝶閥的出口連接驅動缸的第一空氣入口，驅動缸的驅動活塞通過連桿與油缸的液壓活塞一端連接，液壓活塞另一端與壓縮缸的壓縮活塞一端通過連桿連接，壓縮活塞可從壓縮缸的一端運動至另一端來實現對空氣的壓縮，油箱分別通過油泵和卸油電磁閥連接至油缸的兩個液壓油出入口；

使用時，含能材料晶體和壓力傳感器設置在可視化燃燒室系統內，當含能材料晶體受到壓力沖擊時，高速攝影系統用于采集可視化燃燒室系統中含能材料晶體的燃燒圖像信息，并通過控制與采集系統同時記錄數據，且將記錄的數據進行分析處理得到著火延遲時間、燃燒速度。

本實用新型進一步的改進在于，高壓儲氣罐的容積為0.2mm³，可承受10MPa的驅動壓力。

本實用新型進一步的改進在于，驅動系統還包括空氣壓縮機，其出口分為兩路連接至高壓儲氣罐的入口，另一路連接至驅動缸的第二空氣入口。

本實用新型進一步的改進在于，空氣壓縮機出口的兩路管道上均設置有手動球閥。

本實用新型進一步的改進在于，可視化燃燒室系統包括具有中空腔體且兩端開口的可視化燃燒室，含能材料晶體和壓力傳感器均設置可視化燃燒室內，可視化燃燒室開口的兩端通過視窗端蓋密封，且每個視窗端蓋的中心鑲嵌有石英視窗。

本實用新型進一步的改進在于，石英視窗與對應的視窗端蓋之間設置有密封圈。