[发明专利]火药点火温度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度测定装置，主要应用于推进剂、火炸药、火工药剂以及相关 制品的点火温度的测定。

背景技术

现有技术采用的“发火点等升温速率法”是一种火药、炸药、火工药剂和硝化棉 及其制品的安定性测定方法，该方法所采用的爆发温度测量装置主要由以下部分组成： 加热浴1，试管2，胶塞3，辅助温度计4，主温度计5，加热器6，加热介质7，电磁 搅拌器8和加热器9。利用上述装置进行实验时，粉碎样品到规定的尺寸，称取定量 试样(根据样品的性质为0.1g～0.3g)置于专用试管内(耐热硬质玻璃试管)，用胶塞 盖在试管口上；将试管放入加热介质中，加热器以规定的升温速率给加热介质加热， 采用主温度计和辅助温度计测试加热介质温度；当试管中试样爆燃时，立即读取主温 度计的温度值，精确至0.5℃；同时迅速读取第一支和第二支辅助温度计的温度值，精 确至1℃；通过公式计算得出该试样的发火温度。

但是现有技术仍存在一些问题：实验采用耐热硬质玻璃试管，由于样品均属火工 品，时有试管被炸现象。在现有技术中，发火判据是试样爆燃，而该判据需要试验者 通过观察获得，然后再读取温度计指示温度，但是有些试样在加热过程中，从发烟到 火焰的出现有个过程，导致判据的出现时间不够明确，容易引入主观误差。发火点的 温度一般为200℃以上，操作者与200℃以上的温源近距离接触，不安全也不利于操作 者的健康。随着计算机采集存储的普及应用，现有技术还主要靠人工记录，一旦对实 验结果有疑义，无从查证。

发明内容

为了克服现有技术中火药发火点测试判定的误差，改善实验者的工作环境，规避 实验中可能存在的安全隐患，使实验结果在实验后还具有可查证性，本发明采用一种 发火温度测量装置实现火药发火温度的安全可靠测试。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括燃烧器、自动控温加热装置、 测温单元、测压单元、搅拌装置以及电脑。燃烧器由燃烧器本体11和燃烧器顶盖12构 成，燃烧器本体11为中空厚壁圆筒，下端封闭，上端开口，开口一端与燃烧器顶盖12 密封连接。燃烧器本体和燃烧器顶盖均由镍铬合金钢或镍铬钼合金钢制成，壁厚为 2～8mm。燃烧器本体或顶盖上开有测压孔，测压单元14通过测压孔探入燃烧器本体内 部，对燃烧器内部压强进行实时监测。自控控温加热装置的形状为下端封闭、上端开 口的中空圆筒，内部装有加热介质。燃烧器本体11应有1/3～3/4的高度浸在加热介质19 中。加热介质的温度由自动控温加热装置16控制，自动控温加热装置的加热范围为50 ℃～400℃，升温速率0℃/min～10℃/min连续可调。测温单元15探入加热浴的加热介 质19中测温；测压单元14测得的压强信号与测温单元15测试的温度信号传递给电脑20。 搅拌装置17探入加热介质中，通过搅拌使得加热介质19内部温度均匀。

加热介质19依据待测试的火药性质确定，通常在高沸点的油和低熔点的合金二者 中选取更换，高沸点油的沸点300～400℃，例如真空泵油、硅油或机油。低熔点合金的 熔点一般为50～80℃，沸点为1000℃左右，例如伍德合金。因此如果样品的点火温度 在300℃以下，就可以选择高沸点的油为加热介质，如果样品的点火温度为300℃以上， 通常选择低熔点的合金。

燃烧器本体11容积为250～350ml，能够通过30MPa耐水压试验。

燃烧器顶盖可以是密闭的，也可以在顶盖12上开孔，安装进气排气阀13，通过进 气排气阀13可以实现燃烧器充放气或者抽真空。

燃烧器底部和自动控温加热装置之间放置底座10，底座为一中空支架，通过底座 使燃烧器底部充分与自动控温加热装置中的加热介质接触。

自动控温加热装置外可以包裹有隔热功能的真空夹层，减少加热时热量向自动控 温加热装置外部散失。

本发明工作时，将一定量的样品放置于燃烧器的本体中，与顶盖密封连接。然后 把燃烧器放进加热介质中，通过自动控温加热装置16在设定的升温速率和温度范围内 给加热介质19加热，测压单元14测试燃烧器中的压强，测温单元15测试温度，并传递 给电脑20进行记录及同步显示；置于燃烧器本体11底部的样品随着加热介质19温度的 升高而升高，达到点火温度后样品点火燃烧，产生气体，定容燃烧器中压强骤然升高， 测压单元14测得的实验曲线中压强拐点所对应的测温单元15测得的温度曲线的温度即 为测试样品的点火温度。