[發(fā)明專利]一種用于監(jiān)測密閉容器快速烤燃試驗過程的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910375378.2
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110057254A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙霞;趙耀霞;陳友興;王召巴;金永;王偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

本發(fā)明公開了一種用于監(jiān)測密閉容器快速烤燃試驗過程的裝置及方法，包括有溫度傳感陣列、壓力傳感裝置、數(shù)據(jù)采集單元、語音傳感器、語音采集系統(tǒng)、高速攝像機、圖像采集系統(tǒng)、計算機以及烤燃試驗空間，烤燃試驗空間設(shè)置有燃油槽密閉容器以及火焰區(qū)，火焰區(qū)內(nèi)設(shè)置有密閉容器，計算機通過數(shù)據(jù)采集單元實時采集溫度傳感器與壓力傳感裝置的信號，將信號顯示并存儲，計算機通過圖像采集系統(tǒng)實時采集現(xiàn)場的高速攝像機的圖像，計算機通過語音采集系統(tǒng)實時采集并識別現(xiàn)場的語音傳感器的信號，當(dāng)采集到爆炸聲時，語音采集系統(tǒng)作用于圖像采集系統(tǒng)將圖像進(jìn)行保存。本發(fā)明可以對密閉容器內(nèi)的快速烤燃試驗的溫度、壓力以及燃燒情況進(jìn)行實時監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及快速烤燃試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于監(jiān)測密閉容器快速烤燃試驗過程的裝置及方法。

背景技術(shù)

火災(zāi)是在武器彈藥儲存、運輸和使用全壽命周期最容易遭受的意外事件之一，武器彈藥的熱安全性一直是不敏感彈藥研究的熱點方向。如果武器彈藥遭受到火災(zāi)威脅，導(dǎo)彈內(nèi)部的含能材料在受到熱刺激的情況下可能發(fā)生分解反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)彈藥爆燃甚至爆轟等災(zāi)難性事故，將導(dǎo)致極大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。快速烤燃試驗是檢驗武器彈藥熱安全性的一種基本試驗方法，試驗?zāi)康氖强己藦椝幵谑艿揭馔鉄岽碳r發(fā)生可接受等級反應(yīng)的能力，測試試驗樣品處于一個劇烈的熱環(huán)境時的反應(yīng)情況以及到達(dá)反應(yīng)的時間，并基于試驗結(jié)果對被試彈藥的熱安全性進(jìn)行評價。其研究結(jié)果可以為彈藥的設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、貯存、使用等過程提供安全性指標(biāo)。快速烤燃試驗?zāi)M了實際火災(zāi)發(fā)生時彈藥所處的最惡劣的熱環(huán)境，一般采取直接的油池明火對試驗樣品進(jìn)行火燒試驗，燃料通常采用航空煤油等有機燃料等。

快速烤燃試驗對于試驗中的火場有一定的要求，在MIL-2105D中規(guī)定，快速烤燃試驗中試驗件所處的環(huán)境要滿足：①試驗件周圍溫度在點火30秒內(nèi)要達(dá)到550℃；②試驗過程中試驗件各位置加熱要均勻且平均溫度不低于800℃。而在反應(yīng)過程中，烤燃目標(biāo)周圍的溫度環(huán)境容易發(fā)生變化，不能保證整個試驗過程中試驗件所處溫度環(huán)境的穩(wěn)定性和均勻性，這會對試驗結(jié)果造成一定的影響。而且，在快速烤燃試驗中，需要對烤燃物燃燒情況進(jìn)行檢測，這就對快速烤燃試驗的裝置設(shè)計提出了一定的要求，需要對反應(yīng)過程中的溫度、壓力以及燃燒情況進(jìn)行實時監(jiān)測。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種用于監(jiān)測密閉容器快速烤燃試驗過程的裝置及方法，從而對密閉容器內(nèi)的快速烤燃試驗的溫度、壓力以及燃燒情況進(jìn)行實時監(jiān)測，以滿足用戶的需求。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的而提供的一種用于監(jiān)測密閉容器快速烤燃試驗過程的裝置及方法，包括有溫度傳感陣列、壓力傳感裝置、數(shù)據(jù)采集單元、語音傳感器、語音采集系統(tǒng)、高速攝像機、圖像采集系統(tǒng)、計算機以及烤燃試驗空間，所述烤燃試驗空間設(shè)置有燃油槽密閉容器以及火焰區(qū)，所述火焰區(qū)內(nèi)設(shè)置有密閉容器，所述溫度傳感陣列包括有多個溫度傳感器，多個溫度傳感器安裝在密閉容器的下端面，并且沿所述密閉容器的軸向均勻分布，所述溫度傳感器用以檢測密閉容器內(nèi)的溫度場，所述壓力傳感裝置安裝在所述密閉容器的外壁上，所述計算機通過數(shù)據(jù)采集單元實時采集所述溫度傳感器與壓力傳感裝置的信號，將信號顯示并存儲，所述計算機通過圖像采集系統(tǒng)實時采集現(xiàn)場的高速攝像機的圖像，所述計算機通過語音采集系統(tǒng)實時采集并識別現(xiàn)場的語音傳感器的信號，當(dāng)采集到爆炸聲時，語音采集系統(tǒng)作用于圖像采集系統(tǒng)將圖像進(jìn)行保存。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溫度傳感器包括有鎧裝熱電偶、法蘭安裝結(jié)構(gòu)以及與鎧裝熱電偶連接的溫度變送器，所述鎧裝熱電偶通過法蘭安裝結(jié)構(gòu)固定設(shè)置在所述密閉容器外壁，所述鎧裝熱電偶的一端向所述密閉容器內(nèi)延伸設(shè)置并且延伸部分布有多個測量點。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鎧裝熱電偶從法蘭安裝結(jié)構(gòu)到溫度變送器的距離為3米，并且外表覆蓋設(shè)置有防火隔熱材料。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述壓力傳感裝置包括有壓力傳感器以及與壓力傳感器連接的壓力變送器，所述壓力傳感器通過安裝結(jié)構(gòu)固定設(shè)置在密閉容器的側(cè)壁上，所述壓力傳感器內(nèi)部設(shè)置有水銀導(dǎo)圧管，通過水銀導(dǎo)壓將密閉容器內(nèi)的壓力傳導(dǎo)至所述壓力變送器。