[發明專利]一種定量測定固體推進劑老化生成氣體的裝置及方法

有效

• 申請號: 202011120799.X
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112345404B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 楊根;池旭輝;李軍;張峰濤;曹蓉;趙程遠;彭松
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: G01N7/18
• 分類號: G01N7/18;G01D21/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 王永芳

1.一種定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，其特征在于，采用定量測定固體推進劑老化生成氣體的裝置，該裝置包括真空泵(1)、定容器(2)、過濾器(3)、氣體采樣袋(4)和氣體分析儀(10)，其中，真空泵(1)和定容器(2)之間連接有抽氣閥(5)，定容器(2)和過濾器(3)之間連接有吸氣閥(6)，過濾器(3)和氣體采樣袋(4)管路連接，氣體分析儀(10)和定容器(2)之間通過壓力調節閥(7)連接；

所述氣體采樣袋(4)用于盛裝固體推進劑，并攜帶固體推進劑試樣實施老化試驗；所述氣體采樣袋(4)為不與老化生成氣體反應的柔性材質制成，包括聚四氟乙烯；

所述真空泵(1)在氣體采樣袋(4)的閥門以及壓力調節閥(7)關閉、抽氣閥(5)和吸氣閥(6)開啟的條件下，對整個氣體測定裝置抽真空；

所述定容器(2)上安裝有真空表(8)和溫度計(9)，其容積大于氣體采樣袋(4)的容積，在抽氣閥(5)關閉、氣體采樣袋(4)的閥門和吸氣閥(6)開啟的條件下，容納氣體采樣袋(4)中推進劑生成的氣體，并通過真空表(8)和溫度計(9)分別測得待檢氣體的壓力和溫度；定容器(2)為不與老化生成氣體反應的剛性材質制成，包括玻璃、陶瓷或金屬；

所述過濾器(3)用于氣體采樣袋(4)中推進劑生成的氣體進入定容器(2)前的過濾；

所述氣體分析儀(10)用于測定定容器(2)內被檢氣體的體積分數，并根據被測氣體的體積分數，輸入的氣體溫度、定容器的容積以及定容器內部壓力，根據理想氣體狀態方程，測得定容器內被測氣體的物質的量，結合被測氣體的摩爾質量和老化推進劑的初始質量，得到單位質量推進劑老化生成氣體的質量；

該定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，包括：

步驟1：將裝有推進劑并在設定氣氛條件下老化后的氣體采樣袋接入氣體測定裝置，關閉氣體采樣袋的閥門，打開抽氣閥、吸氣閥，關閉定容器上的壓力調節閥，對整個氣體測定裝置抽真空，然后關閉抽氣閥；

步驟2：打開氣體采樣袋的閥門，利用壓力差將氣體采樣袋內的氣體全部吸入到定容器中，關閉吸氣閥，打開定容器上的壓力調節閥吸入不與被測氣體反應的惰性氣體，直到定容器中壓力達到設定大氣壓時，關閉壓力調節閥，然后靜置不少于30分鐘；

步驟3：待定容器中的溫度穩定后，將氣體分析儀與定容器的壓力調節閥管路連接，打開壓力調節閥，測定定容器中待測氣體組分的體積分數，同時記錄定容器內氣體的溫度和壓力；

步驟4：根據氣體分析儀測定的定容器內被測氣體的體積分數、氣體的溫度、定容器的容積以及定容器的內部壓力，根據理想氣體狀態方程，可得定容器內被測氣體的物質的量；

步驟5：根據計算得到的被測氣體的物質的量，結合被測氣體的摩爾質量和老化推進劑的初始質量，得到單位質量推進劑老化生成氣體的質量。

2.根據權利要求1所述的定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，其特征在于，步驟1中，所述推進劑為老化時可以生成氣體的固體推進劑，包括含硝酸酯類推進劑。

3.根據權利要求1所述的定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，步驟1中，對整個氣體測定裝置抽真空，定容器內真空度小于-0.08MPa后，關閉抽氣閥。

4.根據權利要求1所述的定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，步驟2中，所述設定大氣壓為1個大氣壓。

5.根據權利要求1所述的定量測定固體推進劑老化生成氣體的方法，步驟3中，所述氣體分析儀采用泵吸式采樣。