[发明专利]一种固体可燃物的成气率测试装置及方法无效
申请号: | 201410182108.7 | 申请日: | 2014-04-30 |
公开(公告)号: | CN103926371A | 公开(公告)日: | 2014-07-16 |
发明(设计)人: | 王英红;苗志文;肖金武;王泽旭;詹春晖;李美婧子 | 申请(专利权)人: | 西北工业大学 |
主分类号: | G01N31/12 | 分类号: | G01N31/12 |
代理公司: | 西北工业大学专利中心 61204 | 代理人: | 陈星 |
地址: | 710072 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 固体 可燃物 成气率 测试 装置 方法 | ||
技术领域
本发明属于燃烧测试技术领域,具体地说,涉及一种固体可燃物的成气率测试装置及方法,适用于固体可燃物尤其是固体推进剂的燃烧成气率测试。
背景技术
燃烧成气率是指物质燃烧后,生成的气相产物质量占样品原质量的百分数。对于固体可燃物尤其是固体推进剂来说,在给定压强下测试燃烧成气率更具有实际意义;实验中气相产物在分离时由于低沸点燃烧产物的凝结会造成一定的实验误差。因此如何在给定压强下精确测试成气率成为问题的焦点。
现有公开的文献《富燃料推进剂的燃烧成气率测试研究》(固体火箭技术,2009,第32卷第5期)中提出了一种可燃物燃烧成气率测试的方法,实现了样品气相产物和凝相产物的分离。但测试装置存在以下不足:(1)不能实现在给定压强下测试样品成气率;(2)由于低沸点气相产物会在过滤介质中凝结,导致不能实现气相产物在热态下完全分离,这样会带来实验误差。在发明专利201310141664.5中提出了“一种含能材料燃烧成气率测试装置及方法”,对前者所述测试方法进行了改进,改善了过滤效果,并实现了气相产物和凝相产物在热态下的分离。该测试装置及方法的缺陷是:(1)不能实现在给定压强下测试样品成气率;(2)没有设计点火装置,依靠整体加温使样品自燃,对样品自燃温度要求严格,点火不可靠,而且样品自燃与点火燃烧的机理不同;(3)由于采用加热套对燃烧器整体加热,使得装置庞大,质量较重,不利于减小实验误差;也给实验操作带来不便。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足,本发明提出一种固体可燃物的成气率测试装置及方法,通过测试装置实现在给定压强和加热环境下测试燃烧成气率,既可实现对凝相产物的有效过滤,又避免了低沸点气相产物在过滤层中凝结而造成的实验误差,提高了测试精度,使其更加符合实际燃烧条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:固体可燃物的成气率测试装置,包括燃烧装置、点火控制装置、压强调节与输气装置、温度调控装置、实验台架,其特征在于所述燃烧装置包括燃烧室、过滤室、隔板、前端盖、后端盖、过滤介质、透气材料、测温传感器、加热管、点火电极、点火丝、固体可燃物,燃烧装置为圆筒形结构,中间有带孔隔板将燃烧装置分隔成燃烧室和过滤室,燃烧室侧壁上有测压孔和输气孔,过滤室侧壁上有测温孔,前端盖和后端盖通过螺纹固连在燃烧装置的两端,前端盖中间部位安装有点火电极,点火电极与燃烧室内固体可燃物连接有点火丝;过滤室内填充过滤介质,U形加热管与测温传感器放置在过滤室内填充的过滤介质中,后端盖与过滤介质之间有透气材料夹层,后端盖上均布多个通气孔,通气孔直径为1~2mm;隔板上均布多个通气孔,通气孔直径为1~2mm;
所述过滤介质采用Mg0和碳纤维或酸洗石棉;
所述透气材料采用高硅氧过滤布。
一种利用固体可燃物的成气率测试装置进行测试固体可燃物的成气率的测试方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1.称量固体可燃物样品质量,并将固体可燃物放置在燃烧室内,点火电极与固体可燃物连接点火丝;
步骤2.称量燃烧前燃烧装置的质量;
步骤3.将燃烧装置固定在实验台架上,固定连接测压传感器、测温传感器、输气管、点火控制装置;
步骤4.设定过滤室温度,温度调节器接收到测温传感器的信号后控制加热管电源,将过滤室内温度调节至设定值,设定值为100℃~300℃;
步骤5.设定燃烧室压强,高压气瓶供给气体,经减压阀、流量调节器、输气孔通入燃烧室中,测压传感器实时测出燃烧室内压强,并将压强信息反馈给流量调节器,流量调节器接收到反馈信息调节气体流量使压强保持在设定值;
步骤6.通气5分钟后,待温度、压强均调节至设定值,点火控制装置接收到指令后对点火电极施加电压点燃固体可燃物;
步骤7.从实验台架上取下燃烧装置,卸去测压传感器、测温传感器、输气管、点火控制装置,称量燃烧后的燃烧装置质量,得到样品燃烧的成气率为
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