CN116007793A - 一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置及方法。目的是解决目前测量装置要么热电偶抗冲击波毁伤效应差，要么测量结果准确性不高的问题。本发明测量装置由密封壳体、I根圆柱体导热棒、I根水银体温计组成；水银温度计沿密封壳体的宽度方向放置于密封壳体中，水银温度计的水银探头与圆柱体导热棒接触；圆柱体导热棒从密封壳体的顶部穿孔而入；水银温度计的方向与圆柱体导热棒方向垂直。测量方法是基于水银温度计水银柱高度与感受温度的线性关系，将热剂量定量转化为水银柱高度变化量，计算出爆炸温度瞬变场热剂量。本发明装置结构简单、可重复使用，体温计中水银柱高度不会随着爆炸温度场的消散而回弹，测量精度高。

Description

一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置及方法

技术领域

本发明属于温度检测领域，涉及一种目标物体在瞬变温度场中的热剂量测量装置及测量方法。具体涉及一种利用水银温度计中水银热胀冷缩的变形特性对目标物体在爆炸温度场中热剂量进行测量的装置及方法。

背景技术

炸药爆炸的毁伤效应主要有冲击波毁伤效应、爆炸产生的碎片以及爆炸热辐射效应。目前，国内外针对炸药爆炸的研究重点是冲击波毁伤效应以及爆炸产生的破片损伤，很少有关于爆炸后热辐射效应的研究。造成该现象的原因有以下两个方面：一是爆炸辐射范围比冲击波作用范围小；二是由于爆炸产生的是瞬变温度场，没有热作用的累积效应，且爆炸场内条件恶劣，导致难以测量或测量误差较大。现阶段已有热效应毁伤准则，其中包括热通量准则(q准则)、热剂量准则(Q准则)以及热通量-热剂量准则(q-Q准则)，由于爆炸瞬态温度场热效应作用时间极短，短时间内释放巨大能量，目标接收到的热量来不及散失，应采用热通量-热剂量准则，但是，考虑到该准则需要以大量实验数据为依托，且热辐射毁伤效应还受火药的药剂、药量影响，所以采用热剂量准则更为合理。

目前，爆炸温度场中热剂量测量主要使用电学传感器，包括光纤测温传感器、热电偶测温传感器等。但是，光纤测温传感器受到冲击波毁伤效应后易损坏，且传感器布控复杂，导致测量难以开展。而热电偶测温传感器由两种不同的金属组成，易受到腐蚀，影响传感器精度，且传感器易受到外部环境的信号干扰，抗噪性差，不适合对爆炸瞬变温度场进行测量。

对于现有的电学传感器装置，按照传感器与被测物体的接触的特点，主要可以分为两类：接触式测量与非接触式测量。

其中，接触式测量方法包括膨胀式测温、电量式测温、接触式光电、热色测温等几大类。在测量时，要求被测物体与介质充分接触，一般根据热力学平衡定律进行测温，由热力学第一定律，测量的是被测对象与传感器的平衡温度。但是这种测温方式对被测温度有一定影响，因为电学传感器要平衡被测对象的温度，且电学传感器设置在爆炸温度场之中，难以抵抗冲击波的破坏。

非接触式测量方法主要是辐射式测温方法、拉曼散射光谱测温方法、激光干涉测温方法等。这些非接触式测量方法分别利用红外辐射基本定律、光的非弹性散射以及光的干涉原理进行测温，能进一步分析出热毁伤效应。非接触式测量方法动态响应特性较好，但是受被测物体表面状态、环境参数影响较大，容易产生较大误差，且测量系统需要利用光源进行主动测量，较为复杂。

综上所述，目前针对爆炸温度瞬变场的电学传感器测温方法存在以下问题：

1.接触式测温法中，传感器抗冲击波毁伤效应较差，易损坏，且测量后数据转化处理复杂，安装过程繁琐；对于爆炸近场，测量数据真实性和可靠性较低。

2.非接触式测温法的测量过程受待测物体表面状态、环境因素(温度、湿度、以及电磁场稳定性)影响较大，导致数据准确性较低。

水银温度计的量程是-39℃——357℃(凝固点是-39℃，沸点是356.7℃)，属于膨胀式温度计的一种。水银温度计简单直观，其水银柱高度的变化量(温度变化量)与水银温度计感受到的温度成正比，温度升高时，水银柱高度上升；温度降低时，水银柱高度降低。且水银温度计的水银柱具有单程变化的特点，即水银柱高度变化后不会自动恢复原长度，可以使测温的读数过程更为方便。在测量过程中，根据已有的文献数据，热剂量与温度之间存在函数关系，可以通过温度示数变化反推出参数热剂量。目前水银温度计一般用于测量体温或是用于一些电子、电器产品，尚无公开文献涉及采用水银温度计制作爆炸瞬变场中目标物体热剂量测量装置和采用此种测量装置对爆炸瞬变场中目标物体热剂量的测量方法的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对目前接触式测温装置的热电偶抗冲击波毁伤效应差，非接触式测温装置的测量结果受待测物体表面参数以及环境参数影响大导致准确性不高的问题，提供一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置及方法，该测量装置基于水银温度计中水银柱高度与温度的变化关系，选用高强金属作为装置壳体，有效解决接触式测温中的热电偶抗冲击波毁伤效应差，非接触式测温中的受待测物体表面参数以及环境参数影响大导致不准确的问题，且该装置结构简单，组装方便，成本较低，误差小，测量方法简单易行，毁伤效应好，准确度高。

本发明的技术方案是：

本发明基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置选用水银温度计作为热剂量测量装置的核心构件。由于电子温度计测量温度后的示数会自动恢复，所以本发明采用水银温度计作为装置的敏感元件，确保该装置测温之后，能够准确地保留爆炸温度瞬变场中的数据，示数不会随着爆炸温度场的消散而回弹。针对热剂量的测量，本发明将热剂量参数测量等价转化为水银温度计度数的测量，间接地完成爆炸温度瞬变场中热剂量变化的定量测量。该测量装置是一种无源测量装置，且其核心构件——水银温度计可以重复使用，节约了试验成本。

本发明热剂量测量装置由密封壳体、I根圆柱体导热棒、I根水银温度计组成。其中I根水银温度计沿密封壳体1的宽度方向放置于密封壳体1中，I根水银温度计的底部水银探头与I根圆柱体导热棒接触。I根圆柱体导热棒从密封壳体的顶部穿孔而入。水银温度计放置的方向与圆柱体导热棒的方向垂直。2≤I≤4。

密封壳体用于装载I根圆柱体导热棒、I根水银温度计。密封壳体为长方体盒子，长度L₁满足200mm<L₁<300mm，宽度W₁满足150mm<W₁<200mm，高度H₁满足100mm<H₁<200mm。密封壳体分为上下两部分，上部分为密封壳体顶盖，下部分为底座。

顶盖是实心体，长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度H₁₁满足10mm≤H₁₁≤20mm。顶盖上表面开有I个通孔用于I根圆柱体导热棒穿过。相邻两个通孔中心之间的间距为w₁₁₁，满足30mm≤w₁₁₁≤40mm，最外侧通孔与顶盖边缘的间距为w₁₁₂，满足w₁₁₂＝(W₁-3×w₁₁₁)/2。通孔的直径D₁₁满足10mm<D₁₁＝D₂<15mm，每个通孔中分别插有1根圆柱体导热棒。

底座为长方体盒子，长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度H₁₂满足H₁₂＝H₁-H₁₁，与顶盖采用可拆卸连接方式。底座上表面宽度方向与I个通孔对应的位置挖有I个矩形凹槽，凹槽的中心线与它在宽度方向对应的通孔的中心在同一个平面上，凹槽长度方向的顶部位于与凹槽在宽度方向对应的通孔的所覆盖的范围。凹槽的宽度w12满足w₁₂≥1.2×D₃₁，长度l₁₁满足l₁₁>1.1(L₃₁+L₃₂)，凹槽的深度为w₁₁，满足w₁₁≥1.2×D₃₁，相邻两个凹槽中心之间的间距w₁₂₁满足w₁₂₁＝w₁₁₁，最外侧凹槽中心与底座边缘的间距w₁₂₂满足w₁₂₂＝w₁₁₂。每个矩形凹槽内嵌入1根水银温度计。

密封壳体采用高强度金属制成，确保能抵抗冲击波毁伤效应，不会影响其中的水银温度计的使用，密封壳体内填充热绝缘材料(如石棉、岩棉等)，减少外部环境参数对装置内I根水银温度计的影响，高强度金属要求满足屈服强度σ₁>120MPa，密度ρ₁>1g/cm³，热绝缘材料导热系数λ₁≤25瓦/米·度，即λ₁≤25W/(m·K)。

I根圆柱体导热棒均由金属材料制备，用于接收爆炸瞬变温度场中所产生的热量，并将热量传导给I根水银温度计，从而完成温度的测量。圆柱体导热棒的直径D₂＝D₁₁，圆柱体导热棒高度H₂满足50mm≤H₂≤100mm，I根圆柱体导热棒底部挖有一个圆形通孔，圆形通孔的轴向与圆柱体导热棒的轴向垂直，圆形通孔直径D₂₂满足D₂₂＝水银探头32的直径D₃₂，以保证圆柱体导热棒底部圆形通孔内壁与水银温度计的顶部水银探头充分接触，最大化感受爆炸瞬变温度场的热剂量。I根圆柱体导热棒采用金属材料制备，要求满足屈服强度σ₂>150MPa，密度ρ₂>2g/cm³，导热系数λ₂≥250W/m·K。I根圆柱体导热棒要求具有良好的导热性能，能够尽可能的减小热传导过程中的热剂量损失I根圆柱体导热金属棒选用相同材料(如铁、铝、铜、钢等)，以多组测量完成准确性验证，从而实现测量装置的矫正。

I根水银温度计由水银制备，用于表示温度变化，水银温度计选用市场上已有产品，因此其尺寸规格均有相应标准(苏械注准20202071521)，本装置选用市场上常见家用水银体温计，要求量程为35℃～42℃，最小刻度为0.1℃，精确度大于等于0.01℃。水银温度计由刻度段和水银探头组成。刻度段长度为L₃₁，直径为D₃₁；水银探头长度为L₃₂，直径为D₃₂。水银温度计的刻度段放置于凹槽之中，水银探头插入I圆柱体导热棒底部圆形通孔中，保证充分接触。当水银探头感受到温度时，刻度段温度示数会产生变化，从而可以计算出爆炸温度瞬变场的热剂量。

采用本发明基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置测量爆炸温度瞬变场中热剂量的方法是：

第一步，测量前准备，方法是：

1.1检查测量装置各部件之间的连接情况，尤其是确保I根圆柱体导热棒2底部的圆形通孔与I根水银温度计3的水银探头32紧密接触(I根水银温度计3的水银探头32嵌在圆柱体导热棒2底部圆形通孔中)。

1.2对I根水银温度计3进行试验前的温度标定，记录I根水银温度计3进行试验前的温度刻度T₀，并确保初始高度均为T₀。

1.3将测量装置放入爆炸瞬变温度场中。

第二步，利用测量装置对爆炸瞬变温度场热剂量进行测量，方法是：

2.1爆炸点发生爆炸，形成热效应并向外传播，热流到达I根圆柱体导热棒2时，I根圆柱体导热棒2将感受到的温度向下分别传递给I根水银温度计3的水银探头32。

2.2爆炸冲击后取出所有水银温度计3，记录并得到I根水银温度计3的温度示数T₁…T_i…T_I，i＝1,2…I。

2.3分别计算出I根水银温度计示数的变化，令第i根水银温度计示数的变化ΔT_i＝T_i-T₀，ΔT_i单位为度数，得到ΔT₁…ΔT_i…ΔT_I，再结合热其中第i根水银温度计测得的热剂量Q_i：通量-热剂量的公式(1)，计算I根水银温度计测得的热剂量Q₁…Q_i…Q_I,其中第i根水银温度计测得的热剂量Q_i:

Q_i＝cmΔT_i  公式(1)

公式(1)中，c为圆柱体导热棒2的比热容，m为圆柱体导热棒2的质量。空气和水银温度计的热交换较为复杂，但是由于作用时间极短，可假设材料的参数不变，从而仅通过公式(1)即可计算热剂量。

2.4对Q₁…Q_i…Q_I取平均，计算出爆炸瞬态温度场的热剂量Q：

通过公式(2)对I根水银温度计测得的热剂量求平均，可实现装置的自我矫正。

第三步，实验结束，将取出后的水银温度计3甩到初始温度T₀，从而实现测温装置的重复利用。

针对现有技术存在的缺陷或不足，本发明提供的基于水银温度计的热剂量测量装置，利用水银温度计可以保持示数的特性，可以通过温度示数的变化反推待测物体在爆炸瞬态温度场的热剂量。

采用本发明可以达到以下技术效果：

1.本发明通过测量第i根水银温度计示数变化ΔT_i，可以得到爆炸温度场在测温装置处的热剂量Q，完成爆炸瞬变温度场的热剂量测量。且本发明体温计中水银柱高度不会随着爆炸温度场的消散而回弹，测量精度高。

2.本发明不需要用到热电偶，解决了抗冲击波毁伤效应差的问题。

3.本发明的圆柱体导热棒选用相同材料，确保装置可以开展多组测量以验证测量的准确性，并实现自我矫正。

说明书附图

图1是本发明基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置总体结构图；

图2是图1的正视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的透视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明热剂量测量装置由密封壳体1、I根圆柱体导热棒2、I根水银温度计3组成。其中I根水银温度计3沿密封壳体1的宽度方向放置于密封壳体1中，I根水银温度计3的底部水银探头32与I根圆柱体导热棒2接触。I根圆柱体导热棒2从密封壳体1的顶部穿孔而入。如图4所示，水银温度计3放置的方向与圆柱体导热棒2的方向垂直。

密封壳体1用于装载I根圆柱体导热棒2、I根水银温度计3。密封壳体1为长方体盒子，长度L₁满足200mm<L₁<300mm，宽度W₁满足150mm<W₁<200mm，高度H₁满足100mm<H₁<200mm。密封壳体1分为上下两部分，上部分为密封壳体1顶盖11，下部分为底座12。

顶盖11是实心体，如图2所示，顶盖11长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度H₁₁满足10mm≤H₁₁≤20mm。顶盖11上表面开有I个通孔111用于穿过I根圆柱体导热棒2。相邻两个通孔111中心之间的间距为w₁₁₁，满足30mm≤w₁₁₁≤40mm，最外侧通孔111与顶盖11边缘的间距为w₁₁₂，满足w₁₁₂＝(W₁-3×w₁₁₁)/2。通孔111的直径D₁₁满足10mm<D₁₁<15mm，每个通孔111中分别插有1根圆柱体导热棒2。

如图2所示，底座12也为长方体盒子，长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度H₁₂满足H₁₂＝H₁-H₁₁，与顶盖11采用可拆卸连接方式。底座12上表面宽度方向与I个通孔111对应的位置挖有I个矩形凹槽121，凹槽121的中心线与它在宽度方向对应的通孔111的中心在同一个平面上，凹槽121长度方向的顶部位于与凹槽121在宽度方向对应的通孔111的所覆盖的范围。凹槽121的宽度w12满足w₁₂≥1.2×D₃₁，长度l₁₁满足l₁₁>1.1(L₃₁+L₃₂)，凹槽121的深度为w₁₁，满足w₁₁≥1.2×D₃₁，相邻两个凹槽121中心之间的间距w₁₂₁满足w₁₂₁＝w₁₁₁，最外侧凹槽121中心与底座12边缘的间距w₁₂₂满足w₁₂₂＝w₁₁₂。每个矩形凹槽121内嵌入1根水银温度计3。

密封壳体1采用高强度金属制成，密封壳体内填充热绝缘材料(如石棉、岩棉等)。高强度金属要求满足屈服强度σ₁>120MPa，密度ρ₁>1g/cm³，热绝缘材料导热系数要求满足λ₁≤25W/m·K。

I根圆柱体导热棒2用于接收爆炸瞬变温度场中所产生的热量，并将热量传导给I根水银温度计3，从而完成温度的测量。如图2和图3所示，圆柱体导热棒2的直径D₂＝D₁₁，圆柱体导热棒2高度H₂满足50mm≤H₂≤100mm，I根圆柱体导热棒2底部挖有一个圆形通孔，以保证圆柱体导热棒2底部通孔内壁与水银温度计3的底部水银探头32充分接触，最大化感受爆炸瞬变温度场的热剂量。I根圆柱体导热棒2底部中心(已被挖掉)距离凹槽121底部高度w₁₁满足5mm<w₁₁<10mm，圆形通孔直径D₂₂满足D₂₂＝水银探头32的直径D₃₂。I根圆柱体导热棒2采用金属材料制备，要求满足屈服强度σ₂>150MPa，密度ρ₂>2g/cm³，导热系数λ₂≥250W/m·K。I根圆柱体导热棒2要求具有良好的导热性能，能够尽可能的减小热传导过程中的热剂量损失。且I根圆柱体导热金属棒选用相同材料(如铁、铝、铜、钢等)，以I组测量完成准确性验证，从而实现测量装置的矫正。

I根水银温度计4由水银制备，用于表示温度变化，水银温度计选用市场上已有产品，因此其尺寸规格均有相应标准(苏械注准20202071521)，本装置选用市场上常见家用水银体温计。如图4所示，水银温度计3由刻度段31和水银探头32组成。如图3所示，刻度段31长度为L₃₁，直径为D31；水银探头32长度为L₃₂，直径为D32。水银温度计3的刻度段31放置于凹槽121之中，水银探头32插入I圆柱体导热棒2底部圆形通孔中，保证充分接触。当水银探头32感受到温度时，刻度段31温度示数会产生变化，从而可以计算出爆炸温度瞬变场的热剂量。

本发明的一个实施例为：

圆柱体金属导热棒与水银温度计选用三根(I＝3)，其中，水银温度计采用市面上常见的水银体温计(苏械注准20202071521)，量程为35℃～42℃，最小刻度为0.1℃，长度为110mm，探头部分直径为2mm，刻度部分直径为4mm。三根圆柱体金属导热棒均选用金属铜，其比热容c为0.88×10³J/(kg·℃)。圆柱体金属导热棒直径为12.5mm，高度为75mm，铜导热棒的质量为0.3276kg。瞬态热剂量测量时首先将三根温度计示数均调整至35℃，然后将装置置于提前加热至500℃的温度场内，放置一瞬间后取出，静置30s，打开顶盖，观察三根水银温度计示数变化，示数变化ΔT₁,ΔT₂,ΔT₃，分别为：2.2℃，2.5℃，2.4℃，将参数带入式(1)中计算，三根金属导热棒感受到的热剂量Q₁,Q₂,Q₃分别为634.2J，720.7J，691.9J，求平均之后可得装置感受到的热剂量Q为682.3J。由于体温计中水银柱高度不会随着爆炸温度场的消散而回弹，测量精度高。且由于爆炸瞬变温度场环境较为复杂，如果仅选用一根金属导热棒，容易存在较大的偶然误差，因此，本装置选用多根金属导热棒，同步测量，通过求平均减小偶然误差，提高测量的准确度。

通过上述实例发现，虽然三根金属导热棒参数相同，但是其示数变化也存在差异，所以选用多根金属导热棒同时测量后求平均十分必要，可以完成装置的自我矫正。

Claims (10)

1.一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于热剂量测量装置由密封壳体(1)、I根圆柱体导热棒(2)、I根水银温度计(3)组成；其中I根水银温度计(3)沿密封壳体(1)的宽度方向放置于密封壳体(1)中，I根水银温度计(3)的底部水银探头(32)与I根圆柱体导热棒(2)接触；I根圆柱体导热棒(2)从密封壳体(1)的顶部穿孔而入；水银温度计(3)放置的方向与圆柱体导热棒(2)的方向垂直；I为正整数；

密封壳体(1)用于装载I根圆柱体导热棒(2)、I根水银温度计(3)；密封壳体(1)为长方体盒子，长度为L₁，宽度为W₁，高度为H₁；密封壳体(1)分为上下两部分，上部分为密封壳体(1)顶盖(11)，下部分为底座(12)；密封壳体(1)采用金属制成，密封壳体(1)内填充热绝缘材料；

顶盖(11)是实心体，长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度为H₁₁；顶盖(11)上表面开有I个通孔(111)用于I根圆柱体导热棒(2)穿过；相邻两个通孔(111)中心之间的间距为w₁₁₁，最外侧通孔(111)与顶盖(11)边缘的间距为w₁₁₂；通孔(111)的直径为D₁₁，每个通孔(111)中分别插有1根圆柱体导热棒(2)；

底座(12)为长方体盒子，长度等于L₁，宽度等于W₁，厚度H₁₂满足H₁₂＝H₁-H₁₁，与顶盖(11)采用可拆卸连接方式；底座(12)上表面宽度方向与I个通孔(111)对应的位置挖有I个矩形凹槽(121)，凹槽(121)的中心线与它在宽度方向对应的通孔(111)的中心在同一个平面上，凹槽(121)长度方向的顶部位于与凹槽(121)在宽度方向对应的通孔(111)的所覆盖的范围；凹槽(121)的宽度为w12，长度为l₁₁，凹槽(121)的深度为w₁₁；每个矩形凹槽(121)内嵌入I根水银温度计(3)；

I根圆柱体导热棒(2)均由金属材料制备，用于接收爆炸瞬变温度场中所产生的热量，并将热量传导给I根水银温度计(3)，从而完成温度的测量；圆柱体导热棒(2)的直径D₂＝D₁₁，圆柱体导热棒(2)高度为H₂，I根圆柱体导热棒(2)底部挖有一个圆形通孔，圆形通孔的轴向与圆柱体导热棒(2)的轴向垂直，圆形通孔的直径为D₂₂，圆柱体导热棒(2)底部圆形通孔内壁与水银温度计(3)的顶部水银探头(32)接触；I根圆柱体导热棒(2)采用金属材料制备；

I根水银温度计(3)由水银制备，用于表示温度变化，水银温度计(3)由刻度段(31)和水银探头(32)组成；刻度段(31)长度为L₃₁，直径为D31；水银探头(32)长度为L₃₂，直径为D32；水银温度计(3)的刻度段(31)放置于凹槽(121)之中，水银探头(32)插入I圆柱体导热棒(2)底部圆形通孔中；当水银探头(32)感受到温度时，刻度段(31)温度示数产生变化，从而计算出爆炸温度瞬变场的热剂量。

2.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述水银温度计(3)的根数I满足2≤I≤4。

3.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述密封壳体(1)的长度L₁满足200mm<L₁<300mm，宽度W₁满足150mm<W₁<200mm，高度H₁满足100mm<H₁<200mm。

4.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述顶盖(11)厚度H₁₁满足10mm≤H₁₁≤20mm；顶盖(11)上相邻两个通孔(111)中心之间的间距w₁₁₁满足30mm≤w₁₁₁≤40mm，最外侧通孔(111)与顶盖(11)边缘的间距w₁₁₂满足w₁₁₂＝(W₁-3×w₁₁₁)/2；通孔(111)的直径D₁₁满足10mm<D₁₁＝D₂<15mm。

5.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述凹槽(121)的宽度w12满足w₁₂≥1.2×D₃₁，长度l₁₁满足l₁₁>1.1(L₃₁+L₃₂)，凹槽(121)的深度w₁₁满足w₁₁≥1.2×D₃₁。

6.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述密封壳体(1)采用的金属要求满足屈服强度σ₁>120MPa，密度ρ₁>1g/cm³，内部填充的热绝缘材料要求导热系数为λ₁≤25瓦/米·度。

7.如权利要求6所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述热绝缘材料为石棉或岩棉。

8.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述圆柱体导热棒(2)的高度H₂满足50mm≤H₂≤100mm，I根圆柱体导热棒(2)底部挖的圆形通孔的直径D₂₂满足D₂₂＝水银探头(32)的直径D₃₂；所述圆柱体导热棒(2)采用的金属材料要求满足屈服强度σ₂>150MPa，密度ρ₂>2g/cm³，导热系数λ₂≥250瓦/米·度。

9.如权利要求1所述的一种基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置，其特征在于所述水银温度计(3)要求满足量程为35℃～42℃，最小刻度为0.1℃，精确度大于等于0.01℃。

10.一种采用如权利要求1所述的基于水银温度计的瞬态热剂量测量装置测量爆炸温度瞬变场中热剂量的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，测量前准备，方法是：

1.1检查测量装置各部件之间的连接情况，I根水银温度计(3)的水银探头(32)嵌在圆柱体导热棒(2)底部圆形通孔中，确保I根圆柱体导热棒(2)底部的圆形通孔与I根水银温度计(3)的水银探头(32)紧密接触；

1.2对I根水银温度计(3)进行试验前的温度标定，记录I根水银温度计(3)进行试验前的温度刻度T₀，并确保初始高度均为T₀；

1.3将测量装置放入爆炸瞬变温度场中；

第二步，利用测量装置对爆炸瞬变温度场热剂量进行测量，方法是：

2.1爆炸点发生爆炸，形成热效应并向外传播，热流到达I根圆柱体导热棒(2)时，I根圆柱体导热棒(2)将感受到的温度向下分别传递给I根水银温度计(3)的水银探头(32)；

2.2爆炸冲击后取出所有水银温度计(3)，记录并得到I根水银温度计(3)的温度示数T₁…T_i…T_I，i＝1,2…I；

2.3分别计算出I根水银温度计示数的变化，令第i根水银温度计示数的变化ΔT_i＝T_i-T₀，ΔT_i单位为度数，得到ΔT₁…ΔT_i…ΔT_I，再结合热通量-热剂量的公式(1)，计算I根水银温度计测得的热剂量Q₁…Q_i…Q_I，其中第i根水银温度计测得的热剂量Q_i：

Q_i＝cmΔT_i            公式(1)

公式(1)中，c为圆柱体导热棒2的比热容，m为圆柱体导热棒2的质量；

2.4对Q₁…Q_i…Q_I取平均，计算出爆炸瞬态温度场的热剂量Q：

第三步，实验结束，将取出后的水银温度计(3)甩到初始温度T₀，实现测温装置的重复利用。

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