一種燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置及方法。所涉及的裝置包括用于盛裝待測樣品樣品管、固定安裝在所述樣品管的一端的驗證板，用于封裝樣品并檢測樣品燃燒時是否在驗證板上有穿孔；固定安裝在所述樣品管的另一端的堵頭。所涉及的方法是將樣品封裝在樣品管后點火測試，同時測試相鄰測試孔間樣品的爆速，獲得至少兩組爆速；如驗證板上有穿孔說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，或者，如樣品的爆速穩(wěn)定說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，其中樣品的爆速穩(wěn)定是指至少兩組爆速值的標準差不超過35。本發(fā)明的裝置特別適用于高能推進劑的燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗。與傳統(tǒng)的燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗方法和裝置相比，本發(fā)明采用穿孔和穩(wěn)定爆速兩個評價指標，提高了試驗效率及數(shù)據(jù)可信度。
【專利說明】一種燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于火炸藥測試【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]火炸藥的燃燒轉(zhuǎn)爆轟研究對武器和其他裝藥的貯存和使用具有重要的應用價值。在火炸藥的應用中，燃燒轉(zhuǎn)爆轟分情形要加以利用或防止。因此，掌握影響燃燒轉(zhuǎn)爆轟的因素對火炸藥的應用十分關(guān)鍵。
[0003]中華人民共和國國家標準GB14372-1993《危險貨物運輸爆炸品分級試驗方法和判據(jù)》中對測試危險物品的燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗的器材、評定結(jié)果的方法和判據(jù)進行了規(guī)定。該規(guī)定中對是否發(fā)生燃燒轉(zhuǎn)爆轟的判據(jù)是依據(jù)驗證板上有無明顯壓痕來判定，人為主觀影響因素較大，存在誤判、漏判；另一方面，對裝置的耐壓值要求不低于75MPa。
[0004]隨著火炸藥制品，尤其是固體推進劑能量的提高，原有裝置已不能保證高能固體推進劑燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗的順利進行，經(jīng)常出現(xiàn)堵頭脫扣、樣品管撕裂導致泄壓致使試驗無法正常進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置。以解決現(xiàn)有方法中存在的堵頭脫扣、樣品管撕裂的問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置包括:
[0007]樣品管，用于盛裝待測樣品，該樣品管的壁上開設有至少三個測試孔，該測試孔用于測試樣品的爆速；
[0008]驗證板，固定安裝在所述樣品管的一端，用于封裝樣品并檢測樣品燃燒時是否在驗證板上有穿孔；
[0009]堵頭，固定安裝在所述樣品管的另一端，用于封裝樣品，該堵頭上設有導線安裝孔。
[0010]所述驗證板焊接在樣品管上。
[0011]所述堵頭深入樣品管中且固接。
[0012]所述驗證板的厚度為10mm±lmm。
[0013]所述樣品管的尺寸為直徑40mm,長度1200mm,壁厚9?12mm。
[0014]所述至少三個測時孔中相鄰測試孔的軸向距離100?200mm。
[0015]所述至少三個測時孔中相鄰測試孔的徑向夾角為90°。
[0016]所述至少三個測試孔中靠近驗證板的測試孔距離驗證板的軸向距離為50?IOOmm0
[0017]利用上述裝置進行燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試的方法包括以下步驟:
[0018]將樣品封裝在樣品管后點火測試，并測試相鄰測試孔間樣品的爆速，獲得至少兩組爆速值；如驗證板上有穿孔說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，或者，如樣品的爆速穩(wěn)定說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，其中樣品的爆速穩(wěn)定是指至少兩組爆速值的標準差不超過35。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0020](I)本發(fā)明的裝置特別適用于高能推進劑的燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗。其燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置的耐靜壓不小于150MPa。[0021](2)與傳統(tǒng)的燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗方法和裝置相比，本發(fā)明具有操作簡便、數(shù)據(jù)可靠，采用穿孔和穩(wěn)定爆速兩個評價指標，提高了試驗效率及數(shù)據(jù)可信度。
[0022](3)本發(fā)明通過對燃燒轉(zhuǎn)爆轟試驗裝置的優(yōu)化設計，改變了傳統(tǒng)方法中在樣品管下方放置驗證板的方法，改為與下堵頭合二為一，既作下堵頭，又兼作驗證板，結(jié)構(gòu)簡化?’另一方面，與傳統(tǒng)的壓痕法相比，本發(fā)明的穿透法判據(jù)更直觀，不會出現(xiàn)人為的誤判、漏判。
[0023](4)本發(fā)明的裝置適用范圍廣，可用于自由裝填的火炸藥藥柱、藥粒的試驗，也可將測試樣藥漿直接澆鑄于本發(fā)明裝置的樣品管中進行試驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步解釋說明。
[0025]圖1為本發(fā)明的燃燒轉(zhuǎn)炮轟試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為圖1的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0027]為解決現(xiàn)有技術(shù)燃燒轉(zhuǎn)爆轟判據(jù)不足、人為主觀影響因素的問題，本發(fā)明用下堵頭兼作驗證板，將原來通過壓痕法來判斷是否發(fā)生燃燒轉(zhuǎn)爆轟的方法改為穿透法，即驗證板有穿孔時，結(jié)果為正，表示發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)爆轟。在此基礎(chǔ)上還增加了爆速法來判斷是否發(fā)生燃燒轉(zhuǎn)爆轟，通過爆轟時沖擊波通過不同測時孔的時間差來計算爆速。
[0028]本發(fā)明中樣品爆速的測定可采用電離探針。
[0029]在本發(fā)明中，對堵頭與樣品管的連接也進行了優(yōu)化。堵頭與樣品管通過螺紋連接，與傳統(tǒng)方法不同的是本發(fā)明可通過配鉆4XM8頂絲，達到堵頭與樣品管可靠連接的目的，確保了在進行高能固體推進劑試驗時，不出現(xiàn)脫扣，保證試驗的可靠性。
[0030]以下是發(fā)明人提供的具體實施例，以對本發(fā)明的技術(shù)方案作技術(shù)說明。
[0031]實施例1:
[0032]參考圖1和圖2，該實施例的燃燒轉(zhuǎn)炮轟測試裝置包括樣品管1、驗證板2和堵頭3，樣品管I的尺寸為直徑40mm，長度1200mm，壁厚9mm。樣品管I的壁上開設有三個測試孔4，三個測時孔4中相鄰測試孔的軸向距離100mm、徑向夾角為90°。驗證板2焊接在樣品管I上。堵頭3上設有安裝導線6的導線孔，堵頭3與樣品管I通過螺紋連接，并通過配鉆4XM8頂絲7固接，驗證板2的厚度為10mm。其中靠近驗證板2的測試孔4距離驗證板2的軸向距離為100mm。
[0033]試驗時，測試樣5可自由裝填或澆鑄于樣品管I中。
[0034]實施例2:
[0035]將粒鑄工藝制備的推進劑小藥粒1.64kg分四次裝入本體中，每次裝完后，用木錘輕敲本體管壁，以使藥粒間接觸緊密，之后放入2號小粒黑黑火藥5g，電點火頭，擰緊上堵頭，接好電離探針、時間間隔記錄儀、同步觸發(fā)起爆器，實驗人員隱蔽到安全位置，進行點火。
[0036]具體操作過程如下:
[0037](I)首先將驗證板焊接于樣品管下端；堵頭由內(nèi)螺紋與樣品管連接，并配鉆4XM8頂絲；
[0038](2)測試樣放入本體中，距管口留出40mm的空間，在將插有電點火頭的黑火藥包放入此空間，將電點火頭的導線穿過堵頭的導線孔，然后將堵頭擰到樣品管上，并將配鉆的4XM8頂絲擰緊；
[0039](3)在測時孔內(nèi)插入電離探針，并用環(huán)氧樹脂密封，由導線將電離探針與時間間隔記錄儀相連，電點火頭的導線連接到同步觸發(fā)起爆器上。
[0040]試驗時，起爆器觸發(fā)電點火頭發(fā)火，引燃黑火藥，黑火藥燃燒產(chǎn)生的高溫燃氣引燃測試樣品，測試樣頻穩(wěn)定燃燒，經(jīng)過一段誘導期，發(fā)生燃燒轉(zhuǎn)爆轟后，化學反應產(chǎn)生的正負離子將探針導通，三根探針中相鄰探針之間的軸向距離相等，依據(jù)爆轟波達到三根探針的時間差，即可計算出爆速；
[0041]結(jié)果獲得了兩組爆速:5604m/s和5583m/s，其平均爆速5593.5m/s,標準差為
10.5,該爆速值穩(wěn)定；同時驗證板有穿孔。
[0042]同時利用國標的方法對同樣的樣品進行測試，結(jié)果是點火后推進劑燃燒產(chǎn)生的燃氣將堵頭吹脫扣，未燃燒的藥粒飛散，熄火，燃燒終止，實驗未獲得結(jié)果。
[0043]實施例3:
[0044]該實施例的被測試樣品為:螺壓工藝制備的推進劑藥粒0.995kg，測試方法按實施例I的步驟進行。
[0045]結(jié)果獲得了兩組爆速:3203m/s和3148m/s，平均爆速3175.5m/s,標準差為27.5，該爆速穩(wěn)定；驗證板無穿孔。
[0046]同時利用國標的方法對同樣的樣品進行測試，結(jié)果是樣品管撕裂，見證板無明顯壓痕，不便于判斷是否發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)爆轟，而用本發(fā)明的方法，因有穩(wěn)定爆速，雖然爆速較低，但仍可判定為發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)爆轟。
【權(quán)利要求】
1.一種燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，該裝置包括: 樣品管，用于盛裝待測樣品，該樣品管的壁上開設有至少三個測試孔，該測試孔用于測試樣品的爆速； 驗證板，固定安裝在所述樣品管的一端，用于封裝樣品并檢測樣品燃燒時是否在驗證板上有穿孔； 堵頭，固定安裝在所述樣品管的另一端，用于封裝樣品，該堵頭上設有導線安裝孔。
2.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述驗證板焊接在樣品管上。
3.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述堵頭深入樣品管中且固接。
4.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述驗證板的厚度為10mm+ Imnin
5.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述樣品管的尺寸為直徑40mm,長度 1200mm,壁厚 9 ?12mm。
6.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述至少三個測時孔中相鄰測試孔的軸向距離100?200mm。
7.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述至少三個測時孔中相鄰測試孔的徑向夾角為90°。
8.如權(quán)利要求1所述的燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試裝置，其特征在于，所述至少三個測試孔中靠近驗證板的測試孔距離驗證板的軸向距離為50?100mm。
9.一種利用權(quán)利要求1至8任一權(quán)利要求所述的裝置進行燃燒轉(zhuǎn)爆轟測試的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 將樣品封裝在樣品管后點火測試，同時測試相鄰測試孔間樣品的爆速，獲得至少兩組爆速；如驗證板上有穿孔說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，或者，如樣品的爆速穩(wěn)定說明樣品發(fā)生了燃燒轉(zhuǎn)炮轟，其中樣品的爆速穩(wěn)定是指至少兩組爆速值的標準差不超過35。
【文檔編號】G01N31/12GK103675194SQ201310699673
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】秦能, 張超, 陳松, 程揚波, 陳 基, 蘇楊, 馬寧, 張亮 申請人:西安近代化學研究所