CN201732084U - 一种测量物质低温低压燃速的装置 - Google Patents

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郭晓燕
杨荣杰
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Abstract

本实用新型涉及一种测量物质低温低压燃速的装置，属于测量技术领域。包括密封壳体、控温装置、减压装置、燃烧支架、点火装置和燃速测量装置；密封壳体由内到外依次为钢板耐压层、控温层、隔热层和塑料外壳；密封壳体前面是一个可以打开的密封门，门中间有一个透明的有机玻璃观察窗口，与燃烧支架水平相对应；燃烧支架包括铜柱、被测样品、固定支架、绝缘柱和底座；点火装置包括电源、电线、点火开关和点火丝，点火丝为V型。本实用新型能够测量低温低压环境下物质的燃速，结构简单、易于操作、成本低廉、测量准确、可靠性高，特别对于研究固体推进剂在低温低压环境下点火性能、燃烧性能、燃烧稳定性等重要参数有很大意义。

Description

一种测量物质低温低压燃速的装置
技术领域
本实用新型涉及一种测量物质燃速的装置，属于测量技术领域。
背景技术
固体推进剂火箭发动机需要固体推进剂作为其燃料，固体推进剂的燃烧特性决定了它的应用范围，燃速是固体推进剂的一个重要指标，不同压力下的燃速又决定了固体推进剂的燃速压力指数，燃速压力指数又决定了固体推进剂火箭发动机的设计。现在一般测量燃速的方法有靶线法、线扫描法等。
靶线法和线扫描法一般都为测量在常温、0.1兆帕至数十兆帕压强下的平均燃速，但是在需要测量低温低压下的燃速时，现有的装置不能满足要求。
通过飞机播撒含碘化银的药条，在离地面5～7km的空域释放碘化银粒子从而制造过多冰核，以达到人工降雨的目的。因为5～7km的高空温度为零下、大气压也只有0.3～0.5个标准大气压，传统配方的药条在这种低温低压环境下燃速会发生很大变化、燃烧也不稳定，甚至不能可靠点火。因此，可以在地面实验室运用此装置模拟高空低温低压环境来测定其点火及燃烧性能，解决了普通燃速测试装置不能测定药条低温低压环境下燃烧特性的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有装置不能测量低温低压下物质燃速的问题，提供一种测量物质低温低压燃速的装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型的一种测量物质低温低压燃速的装置，包括密封壳体、控温装置、减压装置、燃烧支架、点火装置和燃速测量装置；
密封壳体由内到外依次为钢板耐压层、控温层、隔热层和塑料外壳；钢板耐压层与控温层固定粘结；控温层与隔热层固定粘结；隔热层与塑料外壳固定粘结；密封壳体前面是一个可以打开的密封门，门中间有一个透明的有机玻璃观察窗口，与燃烧支架水平相对应；
燃烧支架包括铜柱、被测样品、固定支架、绝缘柱和底座；
点火装置包括电源、引线、点火丝和点火开关，点火丝为V型；
其连接关系为：
底座固定在密封壳体内部底面中心位置，固定支架的上端为一个夹子，固定支架上端的夹子与被测样品的底端固定连接；被测样品的顶端与点火丝的底端接触连接；点火丝的顶端的两个接触点分别与铜柱接触连接；固定支架的底端固定在底座的中心位置，固定支架的两侧分别有一个绝缘柱，绝缘柱的底端固定在底座上，绝缘柱的顶端与铜柱的底端固定连接；铜柱的顶端与点火装置的电源通过电线相连；铜柱的顶端与点火装置的电源通过引线相连；燃速测量装置固定在密封壳体外，通过有机玻璃观察窗口与燃烧支架上的被测样品相对应。
工作过程：
将被测样品固定在固定支架上，调节点火丝使其底端与被测样品顶端紧密接触；关闭密封门使得密封壳体内的空间与外界隔绝；打开控温装置的电源开关，设定制冷或加热温度，控温装置的压缩机开始工作，等待密封壳体内温度与设定值一致后，打开减压装置的真空泵，真空泵工作使得密封壳体内压强不断下降，达到所需测试压强后关闭真空泵；打开燃速测量装置等待点火测量，打开点火开关，点火丝通电发热后点燃被测样品，燃速测量装置通过密封壳体上的观察窗口感光后开始采集试验数据，燃烧结束后，通过计算机求出被测样品3在设定温度、设定压力下的平均燃速。
有益效果
本实用新型能够测量低温低压环境下物质的燃速，结构简单、易于操作、成本低廉、测量准确、可靠性高，特别对于研究固体推进剂在低温低压环境下点火性能、燃烧性能、燃烧稳定性等重要参数有很大意义。
附图说明
图1为被测样品安装在燃烧支架上的结构示意图；
其中，1-铜柱，2-点火丝，3-被测样品，4-固定支架，5-绝缘柱，6-底座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
一种测量人工降雨燃烧药条低温低压燃速的装置，包括密封壳体、控温装置、减压装置、燃烧支架、点火装置和燃速测量装置；
密封壳体为长方体，密封壳体由内到外依次为钢板耐压层、控温层、隔热层和塑料外壳；密封壳体前面是一个可以打开的密封门，门中间有一个透明的有机玻璃观察窗口，与燃烧支架水平相对应；
燃烧支架包括铜柱1、固定支架4、绝缘柱5和底座6；
点火装置包括电源、引线、点火开关和点火丝2，点火丝2为V型；
其连接关系为：
底座6固定在密封壳体内部底面中心位置，固定支架4的上端为一个夹子，固定支架上端的夹子与人工降雨燃烧药条7的底端固定连接；人工降雨燃烧药条7的顶端与点火丝2的底端接触连接；点火丝2的顶端的两个接触点分别与铜柱1接触连接；固定支架4的底端固定在底座6的中心位置，固定支架4的两侧分别有一个绝缘柱5，绝缘柱5的底端固定在底座6上，绝缘柱5的顶端与铜柱1的底端固定连接；铜柱1的顶端与点火装置的电源通过引线相连；燃速测量装置固定在密封壳体外，通过有机玻璃观察窗口与燃烧支架上的被测样品3相对应；
工作过程：
将人工降雨燃烧药条7固定在固定支架4上，调节点火丝2使其底端与人工降雨燃烧药条7顶端紧密接触；关闭密封门使得密封壳体内的空间与外界隔绝；打开控温装置的电源开关，设定制冷温度为-10℃，控温装置的压缩机开始工作，等待密封壳体内温度与设定值一致后，打开减压装置的真空泵，真空泵工作使得密封壳体内压强不断下降至0.3个大气压时关闭真空泵；打开燃速测量装置等待点火测量，打开点火开关，点火丝2通电发热后点燃人工降雨燃烧药条7，燃速测量装置通过密封壳体上的观察窗口感光后开始采集试验数据，燃烧结束后，通过计算机求出该药条在-10℃、0.3个大气压环境下的平均燃速为0.35mm/s。
实施例2
一种测量人工消减冻雨燃烧药条低温低压燃速的装置，包括密封壳体、控温装置、减压装置、燃烧支架、点火装置和燃速测量装置；
密封壳体为长方体，密封壳体由内到外依次为钢板耐压层、控温层、隔热层和塑料外壳；密封壳体前面是一个可以打开的密封门，门中间有一个透明的有机玻璃观察窗口，与燃烧支架水平相对应；
燃烧支架包括铜柱1、固定支架4、绝缘柱5和底座6；
点火装置包括电源、引线、点火开关和点火丝2，点火丝2为V型；
其连接关系为：
底座6固定在密封壳体内部底面中心位置，固定支架4的上端为一个夹子，固定支架上端的夹子与人工消减冻雨燃烧药条7的底端固定连接；人工消减冻雨燃烧药条7的顶端与点火丝2的底端接触连接；点火丝2的顶端的两个接触点分别与铜柱1接触连接；固定支架4的底端固定在底座6的中心位置，固定支架4的两侧分别有一个绝缘柱5，绝缘柱5的底端固定在底座6上，绝缘柱5的顶端与铜柱1的底端固定连接；铜柱1的顶端与点火装置的电源通过引线相连；燃速测量装置固定在密封壳体外，通过有机玻璃观察窗口与燃烧支架上的被测样品3相对应；
工作过程：
将人工消减冻雨燃烧药条7固定在固定支架4上，调节点火丝2使其底端与人工消减冻雨燃烧药条7顶端紧密接触；关闭密封门使得密封壳体内的空间与外界隔绝；打开控温装置的电源开关，设定制冷温度为-20℃，控温装置的压缩机开始工作，等待密封壳体内温度与设定值一致后，打开减压装置的真空泵，真空泵工作使得密封壳体内压强不断下降至0.05个大气压时关闭真空泵；打开燃速测量装置等待点火测量，打开点火开关，点火丝2通电发热后点燃人工消减冻雨燃烧药条7，燃速测量装置通过密封壳体上的观察窗口感光后开始采集试验数据，燃烧结束后，通过计算机求出该药条在-20℃、0.05个大气压环境下的平均燃速为0.12mm/s。

Claims (1)

1.一种测量物质低温低压燃速的装置，其特征在于：包括密封壳体、控温装置、减压装置、燃烧支架、点火装置和燃速测量装置；
密封壳体由内到外依次为钢板耐压层、控温层、隔热层和塑料外壳；钢板耐压层与控温层固定粘结；控温层与隔热层固定粘结；隔热层与塑料外壳固定粘结；密封壳体前面是一个可以打开的密封门，门中间有一个透明的有机玻璃观察窗口，与燃烧支架水平相对应；
燃烧支架包括铜柱(1)、被测样品(3)、固定支架(4)、绝缘柱(5)和底座(6)；
点火装置包括电源、引线、点火丝(2)和点火开关，点火丝(2)为V型；
底座(6)固定在密封壳体内部底面中心位置，固定支架(4)的上端为一个夹子，固定支架上端的夹子与被测样品(3)的底端固定连接；被测样品(3)的顶端与点火丝(2)的底端接触连接；点火丝(2)的顶端的两个接触点分别与铜柱(1)接触连接；固定支架(4)的底端固定在底座(6)的中心位置，固定支架(4)的两侧分别有一个绝缘柱(5)，绝缘柱(5)的底端固定在底座(6)上，绝缘柱(5)的顶端与铜柱(1)的底端固定连接；铜柱(1)的顶端与点火装置的电源通过引线相连；燃速测量装置固定在密封壳体外，通过有机玻璃观察窗口与燃烧支架上的被测样品(3)相对应。
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