RU2599062C1 - Способ измерения давления пороховых газов - Google Patents
Способ измерения давления пороховых газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599062C1 RU2599062C1 RU2015119391/28A RU2015119391A RU2599062C1 RU 2599062 C1 RU2599062 C1 RU 2599062C1 RU 2015119391/28 A RU2015119391/28 A RU 2015119391/28A RU 2015119391 A RU2015119391 A RU 2015119391A RU 2599062 C1 RU2599062 C1 RU 2599062C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- powder gases
- measurement
- thermal
- powder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерения давлений пороховых газов при испытаниях порохов в манометрических бомбах и пороховых установках. Способ определения давления пороховых газов заключается в обеспечении снятия тепловой защиты чувствительного элемента датчика. Определение давления, при этом основано на физическом факте значительного отставания тепловых возмущений от механических. Механические перемещения (давление) осуществляются со скоростью звука, а тепловые возмущения перемещаются со скоростью диффузии, которая значительно меньше. Техническим результатом является обеспечение возможности выделения и измерения давления, свободного от влияния термодеформаций. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области экспериментальной баллистики и предназначено для измерения давления пороховых газов при испытании порохов в манометрической бомбе и пороховых испытательных установках.
При горении пороха в закрытом объеме давление и температура пороховых газов достигает 800 МПа и 3000 K. Измерение давления в таких условиях затруднено в связи с нагревом чувствительного элемента датчика давления и появлением в его стенках термоупругих деформаций. В существующих датчиках давления предусматривают защиту чувствительного элемента от нагрева путем наполнения его канала маслом, церизином, пушсалом и др.
Известен тензометрический датчик давления (Бородин В.П., Войцеховский Б.В., Михайлов В.В., Измерение давления высоконапорных импульсных струй методом тензометрии, Журнал прикладной механики и технической физики, №6, 1963), выполненный в виде трубки Пито с цилиндрическим тензометром, при помощи которого можно измерять динамические давления порядка десятков тысяч атмосфер. Датчик выполнен в виде полого стального цилиндра (30ХГСА), поверх которого наклеена нихромовая проволока диаметром 0,1 мм, сопротивлением 200 Ом. Намотка бифилярная. Внутренний диаметр цилиндра 7,5 мм, внешний 15 мм, длина 150 мм.
Внутренний канал датчика перед каждым опытом для снижения влияния температуры наполняется маслом.
Известен тензометрический датчик давления колпачкового типа (Рязанов Ю.А., Новиков Л.В., Ермолаев С.Л. Некоторые методы измерения высоких давлений на установках адиабатического сжатия, Сборник под редакцией Вологодского В.Б., НИИ-88, 1965);"…под действием давления чувствительный элемент растягивается как в радиальном, так и в продольном направлении. Наклеенные на него рабочий и компенсационный проволочные тензометры, включенные в соседние плечи полумоста, дают электрический сигнал, пропорциональный действующему давлению. Однако в таком виде датчик не пригоден для измерений, так как под воздействием высоких температур чувствительный элемент сильно прогревается, поэтому внутренняя полость наполняется густой смазкой, которая предохраняется от быстрого выгорания притертым металлическим поршнем. В качестве теплозащитного наполнителя обычно используется солидол или пушсало"
Недостатки:
- теплоизолирующий наполнитель с поршнем является промежуточным рабочим телом, передающим давление чувствительному элементу и оказывающим влияние на характеристики датчика;
- как показывают эксперименты, наполнитель теплозащиты нагревается и возникают неконтролируемые термоупругие деформации;
- отсутствует контроль утечки наполнителя, после каждого опыта приходится его дополнять, что создает неудобство при эксплуатации.
С целью устранения указанных недостатков предлагается не применять тепловую защиту чувствительного элемента в датчике давления, а использовать особенности распространения возмущений от пороховых газов по металлу.
Возмущения от давления (механические возмущения) проходят толщину стенки чувствительного элемента со скоростью звука, а тепловые возмущения - со скоростью диффузии, которая во много раз меньше скорости звука [1]. Разность в скоростях приводит к разности по времени: сначала на кривой при измерении появляются сигналы от давления, а затем, через большой промежуток времени, появляются сигналы от термоупругих деформаций. Участок давления без влияния термоупругих деформаций можно выделить простым изменением масштаба по времени процесса.
Для примера на фиг. 1, 2, 3 приведена кривая давления в манометрической бомбе при сжигании пироксилинового пороха 6/7 фл. Кривая разбита на части, полученные при разных масштабах по времени.
На первой части, фиг. 1, при малом масштабе виден максимум от термоупругих деформаций.
На второй части, фиг. 2, при большем масштабе по времени, виден максимум от давления.
На последней части, фиг. 3, при еще большем масштабе по времени, виден весь процесс развития давления. Максимальное значение соответствует расчетному давлению по формуле Нобля (2), отклонение ~3%.
Для осуществления представленных возможностей предлагается использовать тензометрический датчик давления с чувствительным элементом в виде короткого пустотелого цилиндрического стержня с дном.
На фиг. 4 показан чувствительный элемент, состоящий из корпуса - 1, канала - 2, тензометрического моста - 3 и 6, дна - 4, ножа - 5. Длина элемента 25 мм, внутренний диаметр 6 мм, наружный диаметр 12 мм.
Нож 5 при установке датчика давления в гнездо объекта врезается в металлическую прокладку между чувствительным элементом и объектом, обеспечивая обтюрацию пороховых газов и плавный вход в канал 2 чувствительного элемента. Пороховые газы равномерно нагружают и нагревают поверхность внутреннего канала 2.
Литература
1. all4study.ru>fizika/skorost…i-skorost…tepla.html
2. Серебряков М.Е., Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет, Оборонгиз, 1962, 703 с.
Claims (1)
- Способ измерения давления пороховых газов тензометрическим датчиком с цилиндрическим чувствительным элементом, нагретым пороховыми газами до появления термодеформаций, отличающийся тем, что используют физический факт разницы скоростей распространения возмущений от давления (скорость звука) и тепла (скорость диффузии), измерение выполняют на участке кривой давления, свободном от влияния термодеформаций, выделенном путем изменения масштаба записи процесса по времени.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119391/28A RU2599062C1 (ru) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Способ измерения давления пороховых газов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119391/28A RU2599062C1 (ru) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Способ измерения давления пороховых газов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2599062C1 true RU2599062C1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119391/28A RU2599062C1 (ru) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | Способ измерения давления пороховых газов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2599062C1 (ru) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19700240C1 (de) * | 1997-01-07 | 1998-04-16 | Hubert Vogt | Patronenhülsen mit eingearbeitetem Stauchkörper zur Höchstgasdruckbestimmung |
UA57920U (ru) * | 2007-11-02 | 2011-03-25 | Государственное Предприятие "Конструкторское Бюро "Южное" Им M.K. Янгеля" | Способ измерения давления высокотемпературных газов |
-
2015
- 2015-05-25 RU RU2015119391/28A patent/RU2599062C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19700240C1 (de) * | 1997-01-07 | 1998-04-16 | Hubert Vogt | Patronenhülsen mit eingearbeitetem Stauchkörper zur Höchstgasdruckbestimmung |
UA57920U (ru) * | 2007-11-02 | 2011-03-25 | Государственное Предприятие "Конструкторское Бюро "Южное" Им M.K. Янгеля" | Способ измерения давления высокотемпературных газов |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Бородин В.П., Войцеховский Б.В., Михайлов В.В., Измерение давления высоконапорных импульсных струй методом тензометрии, Журнал прикладной механики и технической физики, N6, 1963. Н.П. Медведева, ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЛЛИСТИКА Часть I (Методы измерения давления), Томск, стр.1-148,2006. * |
Рязанов Ю.А., Новиков Л.В., Ермолаев С.Л., Некоторые методы измерения высоких давлений на установках адиабатического сжатия, Сборник под редакцией Вологодского В.Б., НИИ-88, 1965. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107655933B (zh) | 一种高能炸药膨胀特性参数测量装置 | |
CN107389725B (zh) | 一种高能炸药装药热膨胀系数测量装置和方法 | |
CN103498662B (zh) | 一种水泥环结构完整性力学实验装置 | |
CN105301041B (zh) | 一种电容式火炸药热膨胀体积测量系统 | |
WO2010015248A3 (de) | Verfahren und vorrichtung zur überwachung und bestimmung der gebirgsspannung | |
CN104977226B (zh) | 岩石密度测量方法与岩石密度测量装置 | |
CN105675643B (zh) | 复合固体推进剂烤燃实验装置 | |
CN104020250B (zh) | 发射药变容燃速测试装置 | |
CN105606454A (zh) | 用于岩体裂纹扩展下温度-应力场耦合的强度测试装置 | |
Estorf et al. | Experimental and numerical investigations on the operation of the Hypersonic Ludwieg Tube Braunschweig | |
CN103487165A (zh) | 炸药熔铸成型过程内部温度分布测试系统 | |
Hsu et al. | A study of strain measurement in cylindrical shells subjected to underwater shock loading using FBG sensors | |
CN102980970A (zh) | 一种利用定容燃烧器得到推进剂燃速的方法 | |
RU2599062C1 (ru) | Способ измерения давления пороховых газов | |
CN103217454A (zh) | 圆筒结构热扩散率的光纤光栅测量系统及方法 | |
Reinsch et al. | A fibre optic sensor for the in situ determination of rock physical properties | |
CN105091662A (zh) | 射孔枪枪管的测试装置及测试方法 | |
CN204086042U (zh) | 一种复合材料静态力学体积模量测试装置 | |
CN107191164B (zh) | 一种射孔管柱所受冲击载荷的模拟实验装置及方法 | |
CN206845157U (zh) | 一种射孔管柱所受冲击载荷的模拟实验装置 | |
Lou et al. | Combined sensor system for process and in-service health monitoring of composite structures | |
RU2378630C2 (ru) | Способ контроля давления газа в тепловыделяющем элементе ядерного реактора | |
RU2634309C1 (ru) | Способ измерения концентрации гелия в тепловыделяющем элементе | |
RU2617701C1 (ru) | Способ измерения расхода жидкости | |
CN110988013A (zh) | 型、芯砂高温性能检测仪及型、芯砂高温性能检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180526 |