CN107421989A - 一种炸药爆热测定方法及装置 - Google Patents

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朱可可
吴红波
刘鑫
夏曼曼
朱帅
张洪
常仕民
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Anhui University of Science and Technology
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
    • G01N25/54—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility by determining explosibility

Abstract

本发明公布了一种炸药爆热测定方法，提供了一种操作较为简单，可直接读出炸药爆热数据的测定装置。本发明由保温设备、改进的量热弹、信号输入与输出装置组成。保温设备由内筒和外筒构成，两层之间为真空状态，既能防止内部热量与外界接触而散失，又能避免外界温度对试验的干扰；改进的量热弹主要创新之处在于将黄铜制成的热敏电阻镶嵌于弹体内，与信号输入装置构成电路回路，通过弹体内壁温度的数值，通过电子元件换算成爆热数值由信号输出装置显示出来。

Description

一种炸药爆热测定方法及装置
技术领域
本发明涉及爆破器材性能与爆炸效应测试领域，具体涉及一种炸药爆热测定方法及装置。
背景技术
炸药爆热的定义：一定量炸药在一定的条件下爆炸时放出的热量叫作爆热，单位为kJ·mol-1或kJ·kg-1。爆热是表征炸药性能的重要参数，获得炸药真实的爆热，对改进炸药的性能、评估炸药的质量等至关重要。爆热的实验测定方法有恒温法和绝热法，恒温法需要极高的试验条件，试验过程中要求环境温度的变化不得超过1℃，推广应用受到限制。目前常用的测定炸药爆热的方法有绝热式量热计法、DSC法等。
绝热式量热计测定炸药的爆热操作过程为：将一定量、一定密度的炸药试样放入厚壁惰性外壳中，吊放在量热弹中引爆，放出的热量被弹体及量热计中的蒸馏水(或其他介质)吸收，测定蒸馏水的升温，利用预先标定好的量热系统的热容值，即可求出单位质量炸药放出的热量。此方法的主要弊端在于，实际测定得到的爆热是水(或其他介质)升温计算得到的热量，与炸药爆热有一定的差别，此外测试过程中会有部分热量作用在弹体上而损失。
日本科研人员曾利用DSC法测定炸药的爆热，主要过程包括：用十万分之一的精密天平称取一定量的炸药试样放入样品池，密封后称总重并放入炉内升温，升温速率为10℃/min，纸速率为10mm/min，DSC量程分别为±8cmal/s和±16cmal/s。试验完毕后再测一次总重，求出纸片上的峰面积，换算后代入公式：
ΔH＝KA/M
求出放热量ΔH。此方法的试样药量很小，主要适用于测定单质炸药的爆热，对于密度、混合度不均的混合炸药会有较大的误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作较为简单，测得的数据真实可靠的炸药爆热测定方法及装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
(一)保温设备
保温设备由内筒和外筒构成，两层之间为真空状态，既能防止内部热量与外界接触而散失，又能避免外界温度对试验的干扰。
(二)改进的量热弹
量热弹的材料为黄铜，盖子与弹体由两个螺丝固定，盖子上有阀门，可对量热弹进行抽真空。盖子下方放置雷管，雷管的另一端的三分之一插入炸药中，雷管引线由盖子中央的密封口引出。量热弹内壁有一块凹槽，凹槽内镶嵌一块宽5mm，长10cm，厚1mm的黄铜条，黄铜条上下两端各与一根导线连接，并从弹体中引出，黄铜条与凹槽之间做绝缘处理，黄铜条与导线构成温度测量装置的一部分。
(三)信号输入与输出装置
信号输入装置由稳压电源、定值电阻组成，信号输出装置由温度换算装置、爆热显示仪表组成。黄铜条、导线、定值电阻构成一个回路。由于黄铜的电阻率随温度的升高而增大，电阻增大导致其在电路中的分压增大，通过测量电压并经过修正转化成温度显示出来。
附图说明
图1、图2是本发明附图。
图1中1-量热弹螺丝，2-支架，3-量热弹盖，4-镶嵌在量热弹内壁的黄铜条，5-抽真空阀门，6、7-雷管引线，8-炸药试样，9-量热弹体，10-保温桶，11-电子显示器，12-连接线。
图2中，黄铜条、定值电阻、稳压电源构成回路，电压测试装置测得黄铜条两端电压，通过电子元件经过换算后由显示器输出量热弹内的热量。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
打开改进后的量热弹，称取一定量的炸药，与雷管连接后放入弹体内悬空，雷管引线由盖子中央的密封孔引出。盖上盖子并拧紧螺丝，将阀门与真空泵连接后抽真空，当压力表显示为667Pa左右并保持不变时可认为弹体已抽真空。
将真空弹体放入保温桶内的支架上，将黄铜条两端引出的导线从保温桶盖子 上的密封孔中引出，并连接至信号输入装置的两个接线柱上，打开稳压电源，黄铜条、导线、定值电阻构成一个回路。
引爆雷管，炸药爆炸后迅速放出大量热量，热量作用在弹体上，使得黄铜条的温度迅速增加。黄铜的电阻率随温度的升高而增大，实验得出，在温度变化范围内，纯金属的电阻率随温度线性地增大，即
ρ＝ρ0(1+αt)，
式中ρ、ρ0分别是t℃和0℃的电阻率，α称为电阻的温度系数。多数金属的α≈0.4％。而电阻与电阻率的关系为：
R＝ρL/S
式中R为电阻，ρ为电阻率，L为金属材料的长度，S为金属材料的横截面积。
综上，温度t与电阻R的关系为：
电阻增大导致其在电路中的分压增大，其分压关系为：
式中UR表示黄铜条的分压，U表示稳压电源的电压，R1表示定值电阻的电阻。
测量黄铜条的分压转化成温度，温度t与黄铜条电阻分压的关系为：
式中UR表示黄铜条的分压，U表示稳压电源的电压，R1表示定值电阻的电阻，R为黄铜条的电阻，ρ为电阻率，L为黄铜条的长度，S为黄铜条的横截面积。
测得黄铜的温度后，可根据黄铜的比热容与温度计算出黄铜条吸收的热量，热量Q与温度t的关系为：
Q＝CmΔt
式中Cm为黄铜的比热容。
计算黄铜条的面积和整个弹体的内表面积，将黄铜条吸收的最大热量通过电子元件换算成整个弹体吸收的最大热量，该热量即为炸药的爆热。该爆热的数值可通过仪表显示出来。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种炸药爆热测定方法及装置其特征在于包括：保温设备、改进的量热弹、信号输入与输出装置，所述保温设备由内、外筒组成，两筒之间为真空状态，用于防止内部热量与外界接触而散失和避免外界温度对试验的干扰，所述改进的量热弹试验时放入保温桶中，改进的量热弹弹体与盖子通过螺丝连接，所述的信号输入与输出装置内有电路回路可测量量热弹内黄铜条的分压，并将分压转换为炸药爆热数值输出。
2.根据权利要求1所述的改进的量热弹其特征在于，材料为电阻随温度正变化的黄铜，改进的量热弹盖子上有抽真空用的阀门，盖子中央有气密性良好的的小孔可引出雷管引线，内壁镶嵌的黄铜条长、宽、厚度尺寸分别为10cm、5mm、1mm，黄铜条与改进的量热弹内壁做绝缘处理，黄铜条两端分别引出一根导线与信号输入装置相连构成回路。
3.根据权利要求1所述的信号输入与输出装置其特征在于，信号输入装置由稳压电源、定值电阻、电压测试装置组成，黄铜条两端引出的导线与稳压电源、定值电阻构成回路，电压测试装置测出黄铜条的分压后通过电子元件转换成爆热数值通过信号输出装置输出。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111380908A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 中国人民解放军96901部队24分队 一种抗外桶温度波动的爆热测量方法、存储介质和系统
CN114034731A (zh) * 2021-11-04 2022-02-11 西南科技大学 含能材料爆热、爆压的双功能测定装置和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103308205A (zh) * 2013-06-26 2013-09-18 中国科学院力学研究所 一种电阻测温量热计及其测量方法
CN103412108A (zh) * 2013-07-08 2013-11-27 西安近代化学研究所 一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置
CN203894221U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 安徽理工大学 一种炸药水下爆炸能量测试装置
CN104237306A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 西安近代化学研究所 一种含铝炸药爆炸过程中铝粉反应完全性的测量方法
CN104931531A (zh) * 2015-06-04 2015-09-23 西安近代化学研究所 火炸药药柱加热过程压力测试方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103308205A (zh) * 2013-06-26 2013-09-18 中国科学院力学研究所 一种电阻测温量热计及其测量方法
CN103412108A (zh) * 2013-07-08 2013-11-27 西安近代化学研究所 一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置
CN203894221U (zh) * 2014-06-11 2014-10-22 安徽理工大学 一种炸药水下爆炸能量测试装置
CN104237306A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 西安近代化学研究所 一种含铝炸药爆炸过程中铝粉反应完全性的测量方法
CN104931531A (zh) * 2015-06-04 2015-09-23 西安近代化学研究所 火炸药药柱加热过程压力测试方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
（美）普利: "《物理其实很简单》", 31 January 2014, 上海科学技术文献出版社 *
周继明 等: "《传感技术与应用》", 31 January 2016, 中南大学出版社 *
张云鹏: "《爆破工程》", 31 August 2011, 冶金工业出版社 *
杨小玲: "热敏电阻分压测温电路的最佳参数设计", 《福州大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111380908A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 中国人民解放军96901部队24分队 一种抗外桶温度波动的爆热测量方法、存储介质和系统
CN111380908B (zh) * 2020-03-31 2022-08-12 中国人民解放军96901部队24分队 一种抗外桶温度波动的爆热测量方法、存储介质和系统
CN114034731A (zh) * 2021-11-04 2022-02-11 西南科技大学 含能材料爆热、爆压的双功能测定装置和方法

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