[发明专利]全浸式在线真空安定性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种火炸药真空安定性测试装置，属于火炸药性能测试技术领域。

背景技术

火炸药安定性是指火炸药贮存条件下其物理、化学性质变化不超过允许范围的能力，火炸药的相容性是指与弹体组成相关的组分间相互接触时，其物理、化学性质变化不超过允许范围的能力。良好的安定性和相容性是评价火炸药在生产工艺过程或弹药常贮过程中不发生意外的燃烧或爆炸事故的关键依据。安定性、相容性的评价方法有量热法、量气法、试纸法、质量体积变化率法、产物成分分析法等。真空安定性试验是量气法的一种，将定量试样在定容、恒温和一定真空条件下受热分解，通过测量分解释放气体的体积来评价安定性和相容性。与其他方法相比，该方法适用范围宽，样品量适中，既具有代表性又基本保证安全，且获得定量数据，是一种最为常用的方法。现有的真空安定性测试装置有以下不足：1、反应器为半浸式，即反应器的样品池浸入加热炉体，连接样品池与活塞的管路及活塞部分裸露在空气中，加热时其器壁温度低于浸入部分器壁温度，对于试验温度下发生升华的固体或挥发的液体材料，发生冷凝于管路器壁上，无法获得准确的气体释放量，从而不能准确评价升华或挥发性材料的相容性和安定性。2、不能监测受热过程的气体量变化，只能获得最终的总放气量，无法辨别物理吸附气体和化学反应分解气体，也无法进行深入的机理分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种全浸式在线真空安定性测试装置，其通过耐高温耐腐蚀反应器全浸于加热炉体，并可在线实时测量气体释放量和分析气体组成的装置，用于含能材料安定性、相容性评价及机理分析，以克服现有技术的主要不足。

本发明的实现过程：

一种全浸式在线真空安定性测试装置，包括炉体、反应器、真空单元和温度控制单元，其特征在于：反应器全部浸入炉体内部，反应器通过采样接口与真空单元和分解产物检测单元连通，反应器上安装有压力传感器。

真空单元由真空管路、截止阀、缓冲瓶和真空泵依次连接组成，分解产物检测单元由导气管路、接口和气相色谱依次连接组成，反应器的采样接口与真空管路和导气管路连通。炉体内设置有3～8个反应器。炉体的热导层外部依次是加热层、保温层和壳体，反应器置于热导层加热孔内。

反应器包括有样品池和采样接口，样品池和采样接口通过设置在密封套筒内的开有导气孔的旋转片连接，通过转动旋转片实现样品池和采样接口的导通和分离状态。密封套筒隔板将套筒分为下腔体和上腔体，上腔体依次与旋转片和采样接口连接，下腔体与样品池连接，密封套筒隔板上开有导气孔和测压孔。

所述炉体由导热层、加热层、隔热层、外壳、固态继电器、温度控制器等组成。导热层设有3～8个加热孔，孔内温度受温度控制单元和计算机控制。 

密封套筒中部的密封套筒隔板将套筒分为上腔体和下腔体，密封套筒两端为内螺纹，通过旋转螺母以及垫片和密封垫等元件将样品池和采样接口连接并密封。密封套筒隔板在垂直方向设有压力采样孔、色谱采样孔、压力传感器安装孔（水平孔），密封套筒隔板上方的套筒侧壁设有两个对称的长方形水平通孔，用于通过并旋转转动手柄。

旋转片为圆柱体，侧壁有两个对称水平孔，用于安装转动手柄，与水平方向成60°角的导气孔贯穿旋转片。

采样接口下端口设置有外展沿，方便与密封套筒连接，上端口为宝塔接口。反应样品池端口外展沿上端面加密封垫片与密封套筒隔板下端面相连接，端口外展沿下端加密封垫片用螺母紧固于密封套筒下腔体。

旋转片置于密封套筒隔板上端面，色谱采样接口外展沿底端面加密封垫片与旋转片相连，色谱采样接口外展沿上端面加密封垫片用螺母紧固于密封套筒下腔体。

所述真空单元含有真空管路、截止阀、缓冲瓶和真空泵。反应器通过真空管路与缓冲瓶和真空泵相连，反应器与缓冲瓶之间设有截止阀；所述气体压力检测单元含有高精度微型压力传感器和大气压力变送器，高精度微型压力传感器安装于密封套筒的压力传感器安装孔，大气压力变送器置于升温加热单元外面。