RU149594U1 - Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов - Google Patents
Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов Download PDFInfo
- Publication number
- RU149594U1 RU149594U1 RU2014128434/15U RU2014128434U RU149594U1 RU 149594 U1 RU149594 U1 RU 149594U1 RU 2014128434/15 U RU2014128434/15 U RU 2014128434/15U RU 2014128434 U RU2014128434 U RU 2014128434U RU 149594 U1 RU149594 U1 RU 149594U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- measuring
- combustion
- moisture
- gunpowder
- Prior art date
Links
Images
Abstract
1. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик пироксилиновых порохов, состоящий из измерительной ячейки с резиновой крышкой, навеской испытуемого пороха и датчиком температуры и влажности воздуха, цифрового прибора для измерения влажности и температуры воздуха в ячейке, USB-кабеля и ПЭВМ с программным обеспечением для расчета влажности пороха по формуле:h=0,033φ-0,67, где φ - относительная влажность воздуха между пороховыми элементами в измерительной ячейке, а также зависящих от влажности характеристик испытуемого пороха.2. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик пироксилиновых порохов по п. 1, отличающийся тем, что ЭВМ содержит программу для расчета зависящих от влажности характеристик испытуемого пороха: условной формулы 1 кг пороха, состава продуктов горения пороха, температуры горения, теплоты горения, удельного объема, коволюма и показателя политропы пороховых газов, "силы" пороха, "единичной" скорости горения, плотности, теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности.
Description
Предложенный измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов относится к области измерительной техники и предназначен для контроля влажности порохов, а также зависящих от влажности состава продуктов горения, плотности, теплофизических, энергетических и баллистических характеристик порохов после их длительного хранения в условно герметических сосудах (в артиллерийских гильзах в составе метательных зарядов, в металлических коробах).
При длительном хранении артиллерийских боеприпасов изменяется техническое состояние порохов вследствие протекания в них физических и химических процессов. Определяющим физическим процессом является влагообмен пороха с окружающей средой [1]. Лабораторные испытания показывают, что изменение энергетических и баллистических характеристик порохов при их длительном хранении обусловлены в основном изменением их влажности [1]. В зависимости от начальной влажности и условий хранения возможно либо увлажнение, либо высыхание пороха. Для большинства марок пироксилиновых порохов содержание влаги в них допускается в пределах 1,0…1,8% [1].
Известна лабораторная установка [2] для определения влажности порохов после их длительного хранения, состоящая из сушильной камеры и лабораторных весов. Влажность порохов определяется по изменению массы навески пороха до сушки и после сушки в сушильной камере. Например, влажность пироксилиновых порохов определяется шестичасовой сушкой при температуре 95°C [2]. Недостатками лабораторной установки являются возможность контроля только одной технической характеристики пороха (влажности), длительность испытаний.
Известны калориметрические установки, состоящие из корпуса, калориметрического сосуда, датчиков температуры, аналого-цифрового преобразователя и регистрирующего прибора [3] и предназначенные для определения теплоты горения пороха. Теплота горения пороха определяется сжиганием навески пороха в калориметрической установке и измерением изменения температуры воды в калориметрическом сосуде. Недостатками калориметрической установки являются необходимость проведения сжигания навески пороха, контролируется только одна техническая характеристика - теплота горения.
Известны манометрические установки [4, 5, 6], которые состоят из манометрического сосуда (манометрической бомбы, установки для сжигания) с датчиком давления, прибором для регистрации давления и предназначенные для манометрических испытаний порохов. Баллистические характеристики пороха («сила» пороха, коволюм пороховых газов, «единичная» скорость горения, полный импульс давления пороховых газов) определяются в результате обработки кривой давления пороховых газов, полученной при сжигании навески пороха. Недостатками манометрической установки являются необходимость проведения сжигания навески пороха, сложность применяемого оборудования.
Известен измерительно-вычислительный комплекс, состоящий из пьезоэлектрического датчика давления, блока пъезоусилителя с устройством запуска, манометрического сосуда, промышленного персонального компьютера, системы управления, обработки и визуализации информации с программным обеспечением и предназначенный для манометрических испытаний порохов [7]. Недостатками измерительно-вычислительного комплекса являются необходимость проведения сжигания навески пороха, сложность применяемого оборудования, по результатам испытаний определяются только баллистические характеристики порохов («сила» пороха, коволюм пороховых газов, «единичная» скорость горения, полный импульс давления пороховых газов).
Известны измерительно-вычислительные комплексы (ИВК), представляющие собой функционально объединенную совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенные для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи [10].
Целью изобретения является измерительно-вычислительный комплекс, позволяющий измерять косвенным методом влажность порохов, а также зависящие от влажности состав продуктов горения, условную формулу, плотность, теплофизические, энергетические и баллистические характеристики порохов после их длительного хранения в условно герметических сосудах (в артиллерийских гильзах в составе метательных зарядов, в металлических коробах) без проведения сжигания порохов.
Указанная цель достигается тем, что для контроля влажности порохов, а также зависящих от влажности характеристик порохов применяется измерительно-вычислительный комплекс (рисунок 1), состоящий из стеклянной (металлической или пластиковой) измерительной ячейки 1 с резиновой крышкой 2, навеской испытуемого пороха 3 и датчиком температуры и влажности воздуха 4, цифрового прибора 5 для измерения влажности и температуры воздуха, USB-кабеля 6 и ПЭВМ 7 с программным обеспечением.
Влажность пороха определяется косвенным методом по относительной влажности воздуха над пороховыми элементами в закрытой измерительной ячейке при комнатной температуре (18…22°C). При длительном хранении пороха в условно герметических сосудах (в артиллерийских гильзах в составе метательных зарядов, в металлических коробах) между влажностью пороха hуд и относительной влажностью воздуха φ в пространстве между пороховыми элементами устанавливается равновесное состояние, которое при φ=30…90% имеет линейную зависимость hуд=aφ-b (1), где a и b - опытные коэффициенты, определяются по результатам лабораторных испытаний порохов. Например, для обыкновенных пироксилиновых порохов hуд=0,033φ-0,67.
Перед проведением измерений порох, хранящийся в условно герметическом сосуде, термостатируется при комнатной температуре. Для проведения измерений отбирается навеска пороха из условно герметического сосуда и помещается в измерительную ячейку с датчиком влажности и температуры воздуха. Измерительная ячейка герметично закрывается крышкой. За время переноса пороха из условно герметического сосуда для хранения в измерительную ячейку равновесная влажность пороха может быть частично нарушена, поэтому время переноса навески пороха должно быть минимальным (2…3 мин.). Через некоторое время (не более 5 мин. при комнатной температуре) в воздушном пространстве между пороховыми элементами в измерительной ячейке установится равновесная с порохом влажность воздуха (рисунок 2). С измерительного прибора снимаются показания температуры и влажности до тех пор, пока их значения не стабилизируются. Влажность пороха рассчитывается по формуле (1).
Характеристики пироксилиновых и баллиститных порохов в зависимости от их влажности рассчитываются на ПЭВМ с применением программы «Расчет характеристик порохов» [8]. В программе реализован термодинамический метод расчета характеристик порохов [9]. Исходными данными для расчета являются формулярные характеристики порохов, полученные при их испытаниях после изготовления на предприятии.
Результаты контроля влажности, состава продуктов горения, плотности, теплофизических, энергетических и баллистических характеристик порохов с применением предлагаемого измерительно-вычислительного комплекса представлены на рисунках 3, 4.
Применение предлагаемого измерительно-вычислительного комплекса для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов позволяет за короткое время (не более 10 мин.) провести контроль влажности пороха и определить зависящие от влажности характеристики пороха без его сжигания:
1) условную формулу 1 кг пороха;
2) состав продуктов горения пороха;
3) энергетические характеристики пороха: температуру горения, теплоту горения, удельный объем пороховых газов;
4) баллистические характеристики пороха: коволюм пороховых газов, показатель политропы пороховых газов, «силу» пороха, «единичную» скорость горения пороха;
5) плотность пороха и его теплофизические характеристики: теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность.
Используемая литература
1. Производство и эксплуатация порохов и взрывчатых веществ: учебник для вузов / В.К. Марьин, H.М. Боклашов, Б.Г. Романенко, Л.Н. Гавриленко, А.Б. Терентьев; Министерство обороны РФ, ГРАУ МО РФ. - Пенза: ПАИИ, 2005. - с. 131-136.
2. Орлов Б.М. Руководство к лабораторным работам по курсу «Пороха и твердые топлива» / Б.М. Орлов, В.Ф. Фролов; Министерство обороны СССР. - Пенза: ПВАИУ, 1986. - с. 48-52.
3. Калориметр В-08-МА. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
4. Патент RU 2276322, МПК F42B 35/00, G01N 33/22, F23R 7/00.
5. Патент RU 2236003, МПК G01N 33/22.
6. Патент RU 2447436, МПК G01N 33/22.
7. Измерительно-вычислительный комплекс «Поляна». Руководство по эксплуатации, 2011 год.
8. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013619125. Расчет характеристик порохов / Боклашов Н.М., Рыжаков В.В. и др., 2013 год.
9. Боклашов H.М. Расчет характеристик нитроцеллюлозных порохов на ЭВМ: Учебно-методическое пособие / H.М. Боклашов, В.А. Пархоменко. - Пенза: ПАИИ, 1999. - с. 13-22.
10. РГМ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения.
Claims (2)
1. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик пироксилиновых порохов, состоящий из измерительной ячейки с резиновой крышкой, навеской испытуемого пороха и датчиком температуры и влажности воздуха, цифрового прибора для измерения влажности и температуры воздуха в ячейке, USB-кабеля и ПЭВМ с программным обеспечением для расчета влажности пороха по формуле:
hуд=0,033φ-0,67, где φ - относительная влажность воздуха между пороховыми элементами в измерительной ячейке, а также зависящих от влажности характеристик испытуемого пороха.
2. Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик пироксилиновых порохов по п. 1, отличающийся тем, что ЭВМ содержит программу для расчета зависящих от влажности характеристик испытуемого пороха: условной формулы 1 кг пороха, состава продуктов горения пороха, температуры горения, теплоты горения, удельного объема, коволюма и показателя политропы пороховых газов, "силы" пороха, "единичной" скорости горения, плотности, теплоемкости, теплопроводности, температуропроводности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128434/15U RU149594U1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128434/15U RU149594U1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU149594U1 true RU149594U1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53292110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014128434/15U RU149594U1 (ru) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU149594U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643587C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2018-02-02 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатых веществ |
| RU2691680C2 (ru) * | 2017-07-24 | 2019-06-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Мобильный комплекс контейнерного типа для проведения лабораторных испытаний порохов |
-
2014
- 2014-07-10 RU RU2014128434/15U patent/RU149594U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643587C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2018-02-02 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Установка для определения чувствительности к тепловому импульсу и периода индукции взрывчатых веществ |
| RU2691680C2 (ru) * | 2017-07-24 | 2019-06-17 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Мобильный комплекс контейнерного типа для проведения лабораторных испытаний порохов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101718725B (zh) | 一种原位测量样品热物性的装置 | |
| Shi et al. | Experimental study of woods under external heat flux by autoignition: ignition time and mass loss rate | |
| RU149594U1 (ru) | Измерительно-вычислительный комплекс для контроля характеристик нитроцеллюлозных порохов | |
| CN107655933A (zh) | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 | |
| CN103091364B (zh) | 一种火工药剂高温环境适应性试验方法 | |
| Arkhipov et al. | Laboratory method for measurement of the specific impulse of solid propellants | |
| Xiao et al. | Thermal decomposition of CL-20 via a self-modified dynamic vacuum stability test | |
| CN106680417B (zh) | 一种快速检测煤质灰分和热值的装置及方法 | |
| Martinka et al. | Influence of spruce wood form on ignition activation energy | |
| Wilson et al. | Specific volume of sea water as a function of temperature, pressure and salinity | |
| RU2606992C2 (ru) | Способ определения давления распирания угля или угольной смеси и устройство для его осуществления | |
| RU158998U1 (ru) | Измерительно-вычислительный комплекс для контроля изменения начальной скорости артиллерийских снарядов | |
| Malaya et al. | A laboratory procedure for measuring high soil suction | |
| RU2623827C1 (ru) | Способ определения параметров взрывчатого превращения | |
| RU2494394C2 (ru) | Способ определения единичного импульса твердого топлива | |
| MĂRMUREANU | Solid rocket motor internal ballistics simulation using different burning rate models | |
| RU158999U1 (ru) | Устройство для определения уровня влагозащиты пороховых зарядов артиллерийских боеприпасов | |
| Jiawang et al. | Study on combustion heat of pyrotechnics | |
| CN109459340A (zh) | 一种含水吸收药快速烘干在线监测装置 | |
| Jin et al. | Exploration of high precision calculation method for critical temperature of thermal reaction | |
| Skřínský et al. | Explosion characteristics of methane for CFD modeling and simulation of turbulent gas flow behavior during explosion | |
| Tsai et al. | RDX kinetic model evaluation by nth order kinetic algorithms and model simulations | |
| CN108982588B (zh) | 一种利用氧弹量热仪确定燃料化学*的系统及方法 | |
| Kasenov et al. | Heat capacity of coals from the Maikube, Sary-Adyr, and Kendyrlyk deposits in Kazakhstan | |
| Shi et al. | A model to predict carbon monoxide of woods under external heat flux–Part II: Validation and application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150311 |