CN107247014B - 一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置及方法。该装置包括：真空罐体、管道、真空泵和多层滤膜套件；所述真空罐体和所述真空泵通过所述管道相连；所述多层滤膜套件设置在所述管道与所述真空泵的连接处；所述真空泵用于调节所述真空罐体中的真空度；所述多层滤膜套件包括多层玻璃纤维滤膜，用于收集烟幕粒子；所述多层玻璃纤维滤膜按孔径从大到小依次排列；在所述真空罐体上部设置有点火装置，用于点燃红外干扰烟幕发烟剂从而产生烟幕。本发明公开的粒度分布测量装置及方法，减小了测量误差，提高了测量准确度。
Description
技术领域
本发明涉及红外干扰烟幕效果检测技术领域，特别是涉及一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置及方法。
背景技术
红外干扰烟幕的粒度分布是表征真空中红外干扰烟幕的红外消光特征的重要物理量，也是定量计算红外干扰烟幕遮蔽性能和干扰性能的必要参数，对于真空中红外干扰烟幕发烟剂的设计与评估具有重要意义。
红外干扰烟幕的消光系数对于红外干扰烟幕的遮蔽性能具有重要影响，而红外干扰烟幕中烟粒子的大小则是消光系数的重要影响因素。因此，在红外干扰烟幕发烟剂的开发中，红外干扰烟幕的粒度分布测量对于掌握消光系数具有重要价值。
王玄玉等人应用烟幕试验柜和激光粒度分布仪进行红外干扰烟幕的粒度分布测量。其中，烟幕试验柜中间为长方体，密封结构，后壁安装有供实验人员前后进出的小门，柜顶中央开有排气口，前后柜壁开有导线孔、发烟剂布洒孔，左右侧柜壁分别开设有透明孔，烟幕试验柜内装有搅拌和照明装置。测量过程中，首先将红外干扰烟幕发烟剂用坩埚盛放并置于烟幕试验柜中，接好电点火用导线，密封各个工作窗口；然后，启动点火装置进行发烟，等红外干扰烟幕发烟剂完全燃烧并低速搅拌1分钟，待烟幕浓度稳定后采集烟幕粒子样品；最后，将烟幕粒子样品置于激光粒度分布仪进行粒度分析。
然而王玄玉等人提出的应用烟幕试验柜和激光粒度分布仪进行红外干扰烟幕的粒度分布测量的装置和方法中，将采集得到的烟幕粒子样品的粒度分布测量结果作为烟幕试验柜中烟幕粒度分布值，前提是烟幕粒子样品采集时烟幕试验柜中烟幕粒子应严格均匀分布，且采集过程中不能出现烟幕粒子的增减情况。但这两个条件是非常难以满足的，首先烟幕试验柜中红外干扰烟幕应严格均匀分布难以保证，同时，由于人工操作精度、实验器材粘附等不可避免地会造成采样过程烟幕粒子的损失。因此，王玄玉等人提出的方案存在较大的测量误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置及方法，减小了测量误差，提高了测量准确度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，包括：真空罐体、管道、真空泵和多层滤膜套件；
所述真空罐体和所述真空泵通过所述管道相连；所述多层滤膜套件设置在所述管道与所述真空泵的连接处；所述真空泵用于调节所述真空罐体中的真空度；所述多层滤膜套件包括多层玻璃纤维滤膜，用于收集烟幕粒子；所述多层玻璃纤维滤膜按孔径从大到小依次排列；
在所述真空罐体上部设置有点火装置，用于点燃红外干扰烟幕发烟剂从而产生烟幕。
可选的，所述点火装置为激光点火装置。
可选的，所述真空罐体的中下部设置有真空度测量口，真空表通过所述真空度测量口测量所述真空罐体的真空度。
可选的，在所述真空罐体上部设置有燃料取放口，在所述燃料取放口下方设置有燃料平台，所述红外干扰烟幕发烟剂通过燃料取放口投放到所述燃料平台上。
可选的，所述点火装置设置在所述燃料平台的正上方。
可选的，在所述真空罐体的顶部设置有光照灯，所述光照灯用于提供照明。
可选的，在所述真空罐体的中部设置有观察窗，在所述真空罐体的下部设置有排气口，在所述真空罐体的底部设置有排污口。
本发明还公开了一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量方法，应用于所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置；所述粒度分布测量方法包括：
对所述多层滤膜套件中的所有玻璃纤维滤膜和孔径大小在待测红外干扰烟幕粒径区间内的玻璃纤维滤膜进行称重，得到发烟前滤膜总质量和发烟前待测区间滤膜质量；
将所述红外干扰烟幕发烟剂通过所述燃料取放口投放到所述燃料平台上；
开启真空泵，调整所述真空罐体中的真空度为第一设定阈值后关闭所述真空泵；
开启所述点火装置点燃所述红外干扰烟幕发烟剂，从而产生所述红外干扰烟幕；
开启所述真空泵，带有烟幕粒子的气体通过所述管道和所述多层滤膜套件吸入真空泵，使所述烟幕粒子附在所述多层滤膜套件上；
当所述真空罐体内的真空度达到第二设定阈值后关闭所述真空泵；
将所述多层滤膜套件取出并置于电烘箱中烘至恒重后对所有玻璃纤维滤膜和孔径大小在待测红外干扰烟幕粒径区间内的玻璃纤维滤膜进行称重，得到发烟后滤膜总质量和发烟后待测区间滤膜质量；
计算发烟后待测区间滤膜质量与发烟前待测区间滤膜质量之差相对于发烟后滤膜总质量与发烟前滤膜总质量之差的百分比，得到红外干扰烟幕的粒度分布。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置及方法，采用孔径从大到小排列的多层玻璃纤维滤膜获取烟幕粒子，从而可以直接对特定区间内的粒度分布进行测量，保证了粒度测量的准确度。同时本发明将多层玻璃纤维滤膜安装在管道与真空泵的连接处，使得在真空度调节过程中就可以直接获取烟幕粒子，省去了烟幕粒子的采样过程，减少了采样过程产生的误差，提高了测量的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置实施例的装置结构图；
图2为本发明应用于该真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置的真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置实施例的装置结构图。
该真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，包括：真空罐体1、管道2、真空泵3和多层滤膜套件4；
所述真空罐体1和所述真空泵3安装在一个机架5内，所述机架5分为上下两层，所述真空罐体1安装于所述机架5的上层，所述真空泵3安装于所述机架5的下层；
所述真空罐体1由不锈钢材料制成；
所述真空罐体1和所述真空泵3通过所述管道2相连；所述多层滤膜套件4设置在所述管道2与所述真空泵3的连接处；所述真空泵3用于调节所述真空罐体1中的真空度；所述多层滤膜套件4包括多层玻璃纤维滤膜，用于收集烟幕粒子；所述多层玻璃纤维滤膜按孔径从大到小依次排列，在所述真空泵3将所述真空罐体1调整为真空环境的过程中，所述真空泵3抽取的气体按玻璃纤维滤膜的孔径从大到小依次经过所述多层玻璃纤维滤膜。
本发明采用孔径从大到小排列的多层玻璃纤维滤膜获取烟幕粒子，从而可以直接对特定区间内的粒度分布进行测量，保证了粒度测量的准确度。同时本发明将多层玻璃纤维滤膜安装在管道2与真空泵3的连接处，使得在真空度调节过程中就可以直接获取烟幕粒子，省去了烟幕粒子的采样过程，减少了采样过程产生的误差，提高了测量的准确度。
在所述真空罐体1上部设置有点火装置6，用于点燃红外干扰烟幕发烟剂10从而产生烟幕。
所述点火装置6为激光点火装置6。本发明采用激光点火的点火方式，可以避免与所述红外干扰烟幕发烟剂10直接进行接触，从而使点火过程降低人工操作的干预程度，保证了真空环境的稳定性。
所述真空罐体1的中下部设置有真空度测量口7，真空表通过所述真空度测量口7测量所述真空罐体1的真空度，通过观察所述真空表的测量值从而确定所述真空罐体1内的真空度。
在所述真空罐体1上部设置有燃料取放口8，在所述燃料取放口8下方设置有燃料平台9，所述红外干扰烟幕发烟剂10通过燃料取放口8投放到所述燃料平台9上。
所述点火装置6设置在所述燃料平台9的正上方，所述点火装置6发射的激光可以直接照射到所述燃料平台9上，从而点燃所述红外干扰烟幕发烟剂10。
在所述真空罐体1的顶部设置有光照灯11，所述光照灯11用于提供照明。
在所述真空罐体1的中部设置有观察窗12，所述观察窗12为多个，在该实施例中，所述观察窗12的数量为3个。在所述真空罐体1的下部设置有排气口13，在所述真空罐体1的底部设置有排污口14。
图2为本发明应用于该真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置的真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量方法的方法流程图。
该真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量方法，包括：
步骤201：对所述多层滤膜套件中的所有玻璃纤维滤膜和孔径大小在待测红外干扰烟幕粒径区间[r1，r2]内的玻璃纤维滤膜进行称重，得到发烟前滤膜总质量w0和发烟前待测区间滤膜质量wr1,r2；
步骤202：将所述红外干扰烟幕发烟剂10通过所述燃料取放口8投放到所述燃料平台9上；
步骤203：开启真空泵3，调整所述真空罐体1中的真空度为第一设定阈值后关闭所述真空泵3；所述第一设定阈值为保证所述真空罐体1内的真空环境符合实验要求的真空度值，例如所述第一设定阈值可以为绝对真空度的70％；
步骤204：开启所述点火装置6点燃所述红外干扰烟幕发烟剂10，从而产生所述红外干扰烟幕；
步骤205：开启所述真空泵3，带有烟幕粒子的气体通过所述管道2和所述多层滤膜套件4吸入真空泵3，使所述烟幕粒子附在所述多层滤膜套件4上；
步骤206：当所述真空罐体1内的真空度达到第二设定阈值后关闭所述真空泵3；所述第二设定阈值相对所述第一设定阈值更加接近所述绝对真空度；当所述真空罐体1内的真空度达到所述第二设定阈值时，所述真空罐体1内的烟幕粒子全部被吸出，即烟幕粒子被吸附在所述多层滤膜套件4上和被吸入真空泵3中。
步骤207：将所述多层滤膜套件4取出并置于电烘箱中烘至恒重后对所有玻璃纤维滤膜和孔径大小在待测红外干扰烟幕粒径区间内的玻璃纤维滤膜进行称重，得到发烟后滤膜总质量w′0和发烟后待测区间滤膜质量
所述电烘箱的烘干温度为110℃±2℃；
步骤208：计算发烟后待测区间滤膜质量
与发烟前待测区间滤膜质量
之差
相对于发烟后滤膜总质量w′0与发烟前滤膜总质量w0之差z的百分比，得到红外干扰烟幕的粒度分布d；
即
z＝w′0-w0
本发明公开的真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量方法，采用孔径从大到小排列的多层玻璃纤维滤膜获取烟幕粒子，从而可以直接对特定区间内的粒度分布进行测量，保证了粒度测量的准确度。同时本发明将多层玻璃纤维滤膜安装在管道与真空泵的连接处，使得在真空度调节过程中就可以直接获取烟幕粒子，省去了烟幕粒子的采样过程，减少了采样过程产生的误差，提高了测量的准确度。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，其特征在于，包括：真空罐体、管道、真空泵和多层滤膜套件；
所述真空罐体和所述真空泵安装在一个机架内，所述机架分为上下两层，所述真空罐体安装于所述机架的上层，所述真空泵安装于所述机架的下层；
所述真空罐体和所述真空泵通过所述管道相连；所述多层滤膜套件设置在所述管道与所述真空泵的连接处；所述真空泵用于调节所述真空罐体中的真空度；所述多层滤膜套件包括多层玻璃纤维滤膜，用于收集烟幕粒子；所述多层玻璃纤维滤膜按孔径从大到小依次排列；在所述真空泵将所述真空罐体调整为真空环境的过程中，所述真空泵抽取的气体按玻璃纤维滤膜的孔径从大到小依次经过所述多层玻璃纤维滤膜；
在所述真空罐体上部设置有点火装置，用于点燃红外干扰烟幕发烟剂从而产生烟幕；所述点火装置为激光点火装置；
在所述真空罐体上部设置有燃料取放口，在所述燃料取放口下方设置有燃料平台，所述红外干扰烟幕发烟剂通过燃料取放口投放到所述燃料平台上。
2.根据权利要求1所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，其特征在于，所述真空罐体的中下部设置有真空度测量口，真空表通过所述真空度测量口测量所述真空罐体的真空度。
3.根据权利要求1所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，其特征在于，所述点火装置设置在所述燃料平台的正上方。
4.根据权利要求1所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，其特征在于，在所述真空罐体的顶部设置有光照灯，所述光照灯用于提供照明。
5.根据权利要求1所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置，其特征在于，在所述真空罐体的中部设置有观察窗，在所述真空罐体的下部设置有排气口，在所述真空罐体的底部设置有排污口。
6.一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任意一项所述的一种真空中红外干扰烟幕的粒度分布测量装置；所述粒度分布测量方法包括：
对所述多层滤膜套件中的所有玻璃纤维滤膜和孔径大小在待测红外干扰烟幕粒径区间内的玻璃纤维滤膜进行称重，得到发烟前滤膜总质量和发烟前待测区间滤膜质量；
将所述红外干扰烟幕发烟剂通过所述燃料取放口投放到所述燃料平台上；
开启真空泵，调整所述真空罐体中的真空度为第一设定阈值后关闭所述真空泵；
开启所述点火装置点燃所述红外干扰烟幕发烟剂，从而产生所述红外干扰烟幕；
开启所述真空泵，带有烟幕粒子的气体通过所述管道和所述多层滤膜套件吸入真空泵，使所述烟幕粒子附在所述多层滤膜套件上；
当所述真空罐体内的真空度达到第二设定阈值后关闭所述真空泵；
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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