爆炸瞬态温度测试中热电偶传感器实时补偿技术

建立了热电偶动态校准系统对C型热电偶进行校准,结合校准数据运用粒子群算法建立了该热电偶动态补偿滤波器模型,仿真误差小于2%。将此滤波器模型运用3种滤波器结构进行实现,从耗费资源和响应速率两方面均衡的角度出发,选取基于RAG算法的流水线结构,并在存储测试系统中将其实现。对系统进行了仿真验证,仿真输出值与软件计算值的极限误差小于1.5%,在量化误差允许范围内;同时进行了实际爆炸测试,结果输出响应速率明显提高,补偿温度达到200℃,补偿结果较好。     

密闭空间爆炸温度测试方法研究

针对温压弹药内爆炸产生瞬态高温、高压的特点,提出了爆炸温度测量的热电偶结构设计方法,分析了热电偶在爆炸场受到的冲击波作用特性和热电偶的动态特性,对比了热电偶时间常数理论计算结果和热电偶动态特性实验结果.通过爆炸罐试验验证,在11.7MPa的冲击波作用下,热电偶能够获取有效测量数据,满足温压弹爆炸场温度测量精度要求.     

大温变率流场中特种温度变送器的研制

在还原性气氛流场瞬变温度测量中,过去一般采用全铠装式或接壳式热电偶,很难实现毫秒级的时间常数,新研制的大温变率流场中特种变送器,由镍铬-镍硅的偶丝裸露式极微细热电偶,及放大电路、冷端补偿电路和超量程限幅电路等组成的仪表放大器2部分构成,首次应用在还原性气氛流场温度测量中,获得了满足试验要求的毫秒级时间常数,其中,以精密电压基准LM385为核心器件的热电偶冷端补偿电路,在0℃-40℃环境温度范围内补偿,温度附加误差为0.2%,提高了系统测量精度。     

应用比色测温仪测量燃料空气炸药爆炸过程温度响应

基于光辐射原理,建立了红外比色辐射高温测量系统并对燃料空气炸药分散爆轰过程中的温度响应进行了实时测量,得到了一次引爆型燃料空气炸药和二次起爆型燃料空气炸药爆炸的温度响应,并对两种不同型式的燃料空气炸药的爆炸温度场及其特点进行了对比分析。结果表明,与二次引爆型燃料空气炸药爆炸相比,一次引爆型燃料空气炸药爆炸的最高温度较高,持续时间较长。     

爆炸加载条件下高密度钨合金破碎性的实验研究

研究了 98W -Ni-Fe和 97W -Ni-Cu在爆炸加载条件下的破碎性。用高密度钨合金在装填TNT和RDX两种炸药时均碎成较均匀破片 ,破片质量分布在 0 .1～ 1.0 g之间。W -Ni-Fe的回收率比W -Ni-Cu的高 ,在爆速较低的炸药中的回收率较高。断口分析表明 ,97W -Ni-Cu破片的断裂模式是以钨 -粘接相界面分开和粘接相的韧性撕裂为主 ,98W -Ni-Fe破片的断裂以钨颗粒穿晶断裂为主。     

爆炸加载下钨合金破片分布的试验研究

将95W和97W的单筒和外衬复合两种结构的模拟弹装填B炸药后,在爆炸洞中静爆,回收破片进行统计分析和断口观察,并研究弹体结构对破片质量、形状分布和微观断裂模式的影响。结果表明:外衬复合结构由于提高了爆炸载荷下钨筒裂纹的形核率而提高了钨合金的破碎性能,使破片平均质量减小,回收率降低,近似于等轴状的破片比例增加;不同弹体结构的95W和97W的破片断口均为近乎100%的钨颗粒穿晶断裂。     

盒式装药火烧温度的测试方法研究

为了测试盒式装药在受到火焰燃烧时的安全性能,运用自行设计的测控装置系统,实时监测盒式装药在受到外界火焰燃烧时盒内的温度变化以及盒外(距盒50mm)火焰燃烧的温度变化,分析研究了装药盒内外温度与时间的变化,并针对装药盒的密封性做了对比实验。研究发现在相同装药条件下,相比不密封的装药A,完全密封的装药B热分解峰值温度较高,装药发生燃烧反应的剧烈程度也较大。同时,通过计算其表观活化能,验证了自发火温度与实验测得结果的一致性,进一步证明了密封装药B的热安定性以及此套测控装置的可用性。     

基于高速成像的爆炸温度场测试方法

为实现对爆炸温度场的动态测量,针对爆炸温度场变化快、范围广、温度高、难以测量的问题,提出一种基于高速成像技术的爆炸温度场测温方法.基于辐射原理推导出高速成像系统的温度测量模型,建立高速相机图像灰度值和被爆炸温度之间的对应关系,得到可通过控制高速成像系统曝光时间和透光率2个参数控制测温范围的算法;搭建高速成像爆炸温度场测...     

初始压力对TNT密闭空间爆炸温度的影响

为研究密闭空间内初始压力对TNT炸药爆炸温度的影响,采用真空爆炸罐测试系统,开展了不同初始压力条件下0.5kg和1kg药量TNT内爆炸温度试验研究,对测试所得的温度峰值、峰值到达时间、温度变化趋势进行了分析。结果表明:初始压力相同条件下,爆炸温度峰值与药量成正比;同等药量条件下,爆炸温度峰值、峰值到达时间及温度上升速率随初始压力的下降而增加,峰值后的温度下降速率随初始压力下降而减小;随着压力的降低,1kg TNT和0.5kg TNT爆炸温度峰值的比值呈线性减小,当初始压力不同时,小药量TNT的爆炸温度峰值可大于大药量TNT的爆炸温度峰值。     

光谱法遥感测定温压炸药爆炸温度的研究

应用带有望远镜的原子发射光谱双谱线瞬态高温测量系统遥测了炸药爆炸的瞬态买时反应温度,该系统的最大时间分辨率可达0.1 μs.实验得到温压炸药的爆炸反应温度-时间分布曲线,并与TNT同条件下的测试结果比较.结果表明,温压炸药爆炸时,产生2 300 K和2 050 K 2个温度峰值,分别对应于温压炸药爆炸反应的第一、第二阶段,TNT爆炸后只出现一个最高温度2 200 K;温压炸药1 900 K以上高温持续时间是TNT的2～3倍.     

沉底爆源大地坐标测量方法

沉底爆源大地坐标的定位测量是实船抗冲击试验的重点问题,对系统测量方案进行比较分析的基础上,通过数值仿真计算,对船载式短基线定位方案的测量精度进行了研究;海上验证试验表明：该方法使用方便、快捷,且通过合理控制测量阵位和多次重复测量,可达到对沉底目标高精度测量的要求。     

熔铸炸药热爆炸临界工艺温度的计算方法

为评估熔铸炸药装药工艺的热安全性,提出一种热爆炸临界工艺温度的计算方法。以纯DNTF炸药的性能数据,计算不同工艺温度下的热爆炸延滞期,并将其与实际工艺处理时间进行比较,从而确定其热安全水平以及发生热爆炸的临界工艺温度值。计算结果表明：在常规工艺条件下,处理DNTF炸药不会发生热爆炸反应;但随着工艺处理量的增加,发生热爆炸的危险性也会不断增加。该计算方法对于熔铸工艺参数的制定具有重要意义。     

红外测温技术测量温压炸药爆炸温度

为了准确测量温压炸药爆炸温度,提出一种利用红外热像仪测量爆炸温度的方法。根据辐射测温原理建立红外热像仪测温模型,首先,结合爆炸火球辐射特性,进行红外热像仪的辐射定标、推导爆炸温度的计算公式,火球辐射温度反演。然后,讨论发射率和大气光谱透过率对测温精度的影响,并给出对应的补偿方法。以PMX炸药为例,应用该方法进行辐射定标和爆炸温度测量,获得爆炸火球随时间变化曲线。实验证明该方法是一种高稳定性、简单有效的测温方法,本研究为爆炸场温度测试提供了切实可行的解决方案。     

基于自由轴法的RLC测量电路

一种通用的电阻、电感和电容的测量电路,基于伏安法测阻抗原理,采用自由轴法确定相位参考基准。对于小容量电容(2pF下),采用并联等效方式;对于大容量电容(2pF以上),采用串联等效方式。前者的有源整流器输入接到半桥电压支路A1上,振荡器供给半桥测试回路恒压的正弦波激励信号。后者的有源整流器输入接到半桥电压支路A2上,振荡器供给半桥测试回路恒流的正弦波激励信号。     

基于燃爆危险源评估法的安全性定量分析模型

已有的燃爆危险源评估法不能完全适用于应急开启系统安全性定量分析,因此提出基于燃爆危险源评估法的应急开启系统安全性定量分析模型。该模型在考虑了应急开启系统自身及所处航空环境特点情形下,对原有的评估模型进行合理简化和变形。重新建立的模型从事故发生概率和事故后果严重程度两方面进行分析,具有获取参量方便、计算过程简单的特点。运用该模型,计算了采取安全改造措施前后应急开启系统危险度的达标情况,与实际情况具有较好的一致性。由此可见,该模型为系统的安全性设计方案的选择提供了一种定量分析方法。     

火箭药温模拟测量法

在简单介绍火箭药温精确测量必要性和可能性的基础上,针对火箭热传导的特点,其发动机传热现象可用17个参量来表征,其中包括12个无量纲参量和5个基本量纲,并对无量纲参量进行了分析和分类。在缩小尺寸模型和火箭发动机原型之间特征温度以及经历时间完全对应（相似比例为1）的前提下,设计了1／5缩小尺寸模型。将初始温度相同(20℃)的原型与缩小尺寸模型置入温度为48℃的恒温环境下1280 min,试验周期内,模型与实物特征温度之间最大偏差不大于1℃．试验结果表明该设计方案满足工程需要。     

温压炸药爆炸过程的瞬态温度

为了更好地测量炸药爆炸过程瞬时高温,在原子发射光谱理论的基础上,研制了一套瞬态多谱线测温系统,系统的时间分辨率可达微秒级。通过对三种配方温压炸药爆炸过程的实时测量,获得了其温度随时间分布的曲线。曲线的两个峰值如实反映了温压炸药爆炸过程中最初无氧燃烧反应和后续有氧燃烧反应。多组实验结果表明,多谱线测试系统相对偏差低于2.6%,重复性较好,可以部分消除双谱线法中因所选谱线组不同而引起的计算结果的不确定性。