CN103675194B - 一种燃烧转爆轰测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃烧转爆轰测试装置及方法。所涉及的装置包括用于盛装待测样品样品管、固定安装在所述样品管的一端的验证板，用于封装样品并检测样品燃烧时是否在验证板上有穿孔；固定安装在所述样品管的另一端的堵头。所涉及的方法是将样品封装在样品管后点火测试，同时测试相邻测试孔间样品的爆速，获得至少两组爆速；如验证板上有穿孔说明样品发生了燃烧转炮轰，或者，如样品的爆速稳定说明样品发生了燃烧转炮轰，其中样品的爆速稳定是指至少两组爆速值的标准差不超过35。本发明的装置特别适用于高能推进剂的燃烧转爆轰试验。与传统的燃烧转爆轰试验方法和装置相比，本发明采用穿孔和稳定爆速两个评价指标，提高了试验效率及数据可信度。

Description

一种燃烧转爆轰测试装置及方法

技术领域

本发明属于火炸药测试技术领域，涉及一种燃烧转爆轰测试装置及方法。

背景技术

火炸药的燃烧转爆轰研究对武器和其他装药的贮存和使用具有重要的应用价值。在火炸药的应用中，燃烧转爆轰分情形要加以利用或防止。因此，掌握影响燃烧转爆轰的因素对火炸药的应用十分关键。

中华人民共和国国家标准GB14372-1993《危险货物运输爆炸品分级试验方法和判据》中对测试危险物品的燃烧转爆轰试验的器材、评定结果的方法和判据进行了规定。该规定中对是否发生燃烧转爆轰的判据是依据验证板上有无明显压痕来判定，人为主观影响因素较大，存在误判、漏判；另一方面，对装置的耐压值要求不低于75MPa。

随着火炸药制品，尤其是固体推进剂能量的提高，原有装置已不能保证高能固体推进剂燃烧转爆轰试验的顺利进行，经常出现堵头脱扣、样品管撕裂导致泄压致使试验无法正常进行。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明的目的之一在于提供一种燃烧转爆轰测试装置。以解决现有方法中存在的堵头脱扣、样品管撕裂的问题。

为此，本发明提供的燃烧转爆轰测试装置包括：

样品管，用于盛装待测样品，该样品管的壁上开设有至少三个测试孔，该测试孔用于测试样品的爆速；

验证板，固定安装在所述样品管的一端，用于封装样品并检测样品燃烧时是否在验证板上有穿孔；

堵头，固定安装在所述样品管的另一端，用于封装样品，该堵头上设有导线安装孔。

所述验证板焊接在样品管上。

所述堵头深入样品管中且固接。

所述验证板的厚度为10mm±1mm。

所述样品管的尺寸为直径40mm，长度1200mm，壁厚9～12mm。

所述至少三个测时孔中相邻测试孔的轴向距离100～200mm。

所述至少三个测时孔中相邻测试孔的径向夹角为90°。

所述至少三个测试孔中靠近验证板的测试孔距离验证板的轴向距离为50～100mm。

利用上述装置进行燃烧转爆轰测试的方法包括以下步骤：

将样品封装在样品管后点火测试，并测试相邻测试孔间样品的爆速，获得至少两组爆速值；如验证板上有穿孔说明样品发生了燃烧转炮轰，或者，如样品的爆速稳定说明样品发生了燃烧转炮轰，其中样品的爆速稳定是指至少两组爆速值的标准差不超过35。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）本发明的装置特别适用于高能推进剂的燃烧转爆轰试验。其燃烧转爆轰测试装置的耐静压不小于150MPa。

（2）与传统的燃烧转爆轰试验方法和装置相比，本发明具有操作简便、数据可靠，采用穿孔和稳定爆速两个评价指标，提高了试验效率及数据可信度。

（3）本发明通过对燃烧转爆轰试验装置的优化设计，改变了传统方法中在样品管下方放置验证板的方法，改为与下堵头合二为一，既作下堵头，又兼作验证板，结构简化；另一方面，与传统的压痕法相比，本发明的穿透法判据更直观，不会出现人为的误判、漏判。

（4）本发明的装置适用范围广，可用于自由装填的火炸药药柱、药粒的试验，也可将测试样药浆直接浇铸于本发明装置的样品管中进行试验。

附图说明

以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步解释说明。

图1为本发明的燃烧转炮轰试验装置的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

为解决现有技术燃烧转爆轰判据不足、人为主观影响因素的问题，本发明用下堵头兼作验证板，将原来通过压痕法来判断是否发生燃烧转爆轰的方法改为穿透法，即验证板有穿孔时，结果为正，表示发生了燃烧转爆轰。在此基础上还增加了爆速法来判断是否发生燃烧转爆轰，通过爆轰时冲击波通过不同测时孔的时间差来计算爆速。

本发明中样品爆速的测定可采用电离探针。

在本发明中，对堵头与样品管的连接也进行了优化。堵头与样品管通过螺纹连接，与传统方法不同的是本发明可通过配钻4×M8顶丝，达到堵头与样品管可靠连接的目的，确保了在进行高能固体推进剂试验时，不出现脱扣，保证试验的可靠性。

以下是发明人提供的具体实施例，以对本发明的技术方案作技术说明。

实施例1：

参考图1和图2，该实施例的燃烧转炮轰测试装置包括样品管1、验证板2和堵头3，样品管1的尺寸为直径40mm，长度1200mm，壁厚9mm。样品管1的壁上开设有三个测试孔4，三个测时孔4中相邻测试孔的轴向距离100mm、径向夹角为90°。验证板2焊接在样品管1上。堵头3上设有安装导线6的导线孔，堵头3与样品管1通过螺纹连接，并通过配钻4×M8顶丝7固接，验证板2的厚度为10mm。其中靠近验证板2的测试孔4距离验证板2的轴向距离为100mm。

试验时，测试样5可自由装填或浇铸于样品管1中。

实施例2：

将粒铸工艺制备的推进剂小药粒1.64kg分四次装入本体中，每次装完后，用木锤轻敲本体管壁，以使药粒间接触紧密，之后放入2号小粒黑黑火药5g，电点火头，拧紧上堵头，接好电离探针、时间间隔记录仪、同步触发起爆器，实验人员隐蔽到安全位置，进行点火。

具体操作过程如下：

（1）首先将验证板焊接于样品管下端；堵头由内螺纹与样品管连接，并配钻4×M8顶丝；

（2）测试样放入本体中，距管口留出40mm的空间，在将插有电点火头的黑火药包放入此空间，将电点火头的导线穿过堵头的导线孔，然后将堵头拧到样品管上，并将配钻的4×M8顶丝拧紧；

（3）在测时孔内插入电离探针，并用环氧树脂密封，由导线将电离探针与时间间隔记录仪相连，电点火头的导线连接到同步触发起爆器上。

试验时，起爆器触发电点火头发火，引燃黑火药，黑火药燃烧产生的高温燃气引燃测试样品，测试样频稳定燃烧，经过一段诱导期，发生燃烧转爆轰后，化学反应产生的正负离子将探针导通，三根探针中相邻探针之间的轴向距离相等，依据爆轰波达到三根探针的时间差，即可计算出爆速；

结果获得了两组爆速：5604m/s和5583m/s，其平均爆速5593.5m/s，标准差为10.5，该爆速值稳定；同时验证板有穿孔。

同时利用国标的方法对同样的样品进行测试，结果是点火后推进剂燃烧产生的燃气将堵头吹脱扣，未燃烧的药粒飞散，熄火，燃烧终止，实验未获得结果。

实施例3：

该实施例的被测试样品为：螺压工艺制备的推进剂药粒0.995kg，测试方法按实施例1的步骤进行。

结果获得了两组爆速：3203m/s和3148m/s，平均爆速3175.5m/s，标准差为27.5，该爆速稳定；验证板无穿孔。

同时利用国标的方法对同样的样品进行测试，结果是样品管撕裂，见证板无明显压痕，不便于判断是否发生了燃烧转爆轰，而用本发明的方法，因有稳定爆速，虽然爆速较低，但仍可判定为发生了燃烧转爆轰。

Claims (7)

1.一种燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，该装置包括：

样品管，用于盛装待测样品，该样品管的壁上开设有至少三个测试孔，该测试孔用于测试样品的爆速；

验证板，固定安装在所述样品管的一端，用于封装样品并检测样品燃烧时是否在验证板上有穿孔；

堵头，固定安装在所述样品管的另一端，用于封装样品，该堵头上设有导线安装孔。

所述堵头深入样品管中且固接；

所述至少三个测试孔中相邻测试孔的径向夹角为90°。

2.如权利要求1所述的燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，所述验证板焊接在样品管上。

3.如权利要求1所述的燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，所述验证板的厚度为10mm±1mm。

4.如权利要求1所述的燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，所述样品管的尺寸为直径40mm，长度1200mm，壁厚9～12mm。

5.如权利要求1所述的燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，所述至少三个测试孔中相邻测试孔的轴向距离100～200mm。

6.如权利要求1所述的燃烧转爆轰测试装置，其特征在于，所述至少三个测试孔中靠近验证板的测试孔距离验证板的轴向距离为50～100mm。

7.一种利用权利要求1至6任一权利要求所述的装置进行燃烧转爆轰测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将样品封装在样品管后点火测试，同时测试相邻测试孔间样品的爆速，获得至少两组爆速；如验证板上有穿孔说明样品发生了燃烧转爆轰，或者，如样品的爆速稳定说明样品发生了燃烧转爆轰，其中样品的爆速稳定是指至少两组爆速值的标准差不超过设定的标准。