[發(fā)明專利]一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010711336.4
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111912303B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 段卓平;張連生;黃風雷;白志玲
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F42B35/00
• 分類號: F42B35/00;F42B35/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉西云;李微微

1.一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)，其特征在于，包括烤燃試驗彈、加熱模塊、溫度測試模塊、壓力測試模塊、PDV測試模塊、冷卻模塊以及處理模塊，其中，烤燃試驗彈包括彈體(11)、裝藥(12)以及法蘭蓋(13)，且法蘭蓋(13)上開有壓力測試螺紋孔；所述壓力測試模塊包括壓力傳感器(41)、電荷放大器(42)以及示波器(43)；所述冷卻模塊包括測壓堵螺(61)、測壓壓螺(62)、進液管(63)、出液管(64)以及冷卻液(65)；

所述加熱模塊用于以設定的溫升速率加熱彈體，使得彈體內部裝藥的溫度隨之升高，直到溫度達到裝藥(12)的燃點從而發(fā)生點火燃燒；

所述溫度測試模塊用于實時測量彈體(11)和裝藥(12)的溫度；

所述壓力傳感器(41)安裝于壓力測試螺紋孔中，用于測量裝藥(12)發(fā)生點火燃燒至彈體破裂期間的彈體(11)內部壓力，并將彈體內部壓力轉換為電荷信號；所述電荷放大器(42)用于將電荷信號轉換為電壓信號；所述示波器(43)用于采集并貯存所述電壓信號；

所述冷卻模塊用于轉移壓力測試模塊在測試彈體(11)內部壓力時，從彈體(11)和裝藥(12)吸收的熱量，具體為：所述測壓堵螺(61)安裝于壓力測試螺紋孔中，同時，測壓堵螺(61)的上端面開有環(huán)形槽，側面設有外螺紋，中部開有通孔，其中，測壓堵螺(61)上半部的外螺紋與測壓壓螺(62)內部設置的內螺紋連接，以實現(xiàn)測壓壓螺(62)對測壓堵螺(61)上設置的環(huán)形槽進行密封；

所述測壓壓螺(62)上開有與測壓堵螺(61)的通孔同軸的中心孔，則壓力傳感器(41)通過所述中心孔安裝于所述通孔中，同時，測壓壓螺(62)沿其徑向還向外延伸有環(huán)形面，且環(huán)形面上正對所述環(huán)形槽的位置開設有兩個對稱的螺紋孔，進液管(63)和出液管(64)分別通過所述螺紋孔安裝于測壓壓螺(62)上，并與測壓堵螺(61)的環(huán)形槽連通，分別形成冷卻液(65)的流進通道和流出通道；

所述PDV測試模塊用于從裝藥(12)發(fā)生點火燃燒至彈體(11)破裂期間，測量彈體(11)外表面與PDV測試模塊之間發(fā)生的位移；

所述處理模塊用于根據(jù)彈體外表面與PDV測試模塊之間的位移獲取彈體(11)在裝藥(12)發(fā)生點火燃燒后的膨脹速率，進而得到點火全過程中彈體溫度、裝藥溫度、彈體內部壓力以及彈體膨脹速率之間的變化關系。

2.如權利要求1所述的一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱模塊包括加熱套(21)、溫控傳感器(22)以及溫度控制儀(23)；

所述加熱套(21)包裹彈體(11)，用于對彈體(11)進行加熱；

所述溫控傳感器(22)安裝于加熱套(21)與彈體(11)之間，用于測量彈體(11)外表面的溫度；

所述溫度控制儀(23)用于根據(jù)彈體(11)外表面的溫度控制自身的輸出電流的大小，以此控制加熱套(21)的溫升速率。

3.如權利要求1所述的一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度測試模塊包括彈體熱電偶(31)、裝藥熱電偶(32)以及溫度記錄儀(33)；

所述彈體熱電偶(31)安裝于加熱套(21)與彈體(11)之間，用于測量彈體(11)外表面的溫度；

所述裝藥熱電偶(32)安裝于裝藥(12)內部，用于測量裝藥(12)的溫度；

所述溫度記錄儀(33)用于記錄彈體(11)外表面的溫度與裝藥(12)的溫度隨時間變化的數(shù)據(jù)。

4.如權利要求1所述的一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)，其特征在于，所述烤燃試驗彈還包括法蘭蓋(13)和螺栓(14)，且法蘭蓋(13)上開有溫度測試孔，并通過螺栓(14)安裝于彈體(11)的開口上，以實現(xiàn)裝藥(12)的封裝；

所述裝藥熱電偶(32)通過所述溫度測試孔穿過法蘭蓋(13)到達裝藥(12)內部。

5.如權利要求1所述的一種熱刺激彈藥裝藥點火及其反應增長全過程測試系統(tǒng)，其特征在于，所述PDV測試模塊包括PDV探頭(51)、光纖(52)、PDV控制儀(53)以及高性能示波器(54)；

所述PDV探頭(51)垂直對準彈體(11)外表面；

所述PDV控制儀(53)用于在壓力測試模塊提供的彈體內部壓力的觸發(fā)下發(fā)射激光，激光通過光纖(52)傳輸?shù)絇DV探頭(51)，再經(jīng)由PDV探頭(51)入射到彈體(11)外表面；

所述PDV探頭(51)還用于接收彈體(11)外表面的反射激光，反射激光經(jīng)由光纖(52)回到PDV控制儀(53)，再經(jīng)由PDV控制儀(53)轉換為電壓信號；

所述高性能示波器(54)用于采集并存貯所述電壓信號，然后根據(jù)電壓信號得到彈體外表面與PDV測試模塊之間的位移。