[发明专利]一种推进剂火焰组分采集装置

说明书

技术领域

本发明属于火焰气体组分采集技术，具体涉及一种推进剂火焰组分采集装置。

背景技术

固体推进剂的燃速受压强影响，影响系数成为压强指数。通常情况下设计者希望推进剂的燃速压强指数越低越好，从而使发动机某些参数的偶然变化所引起的压强波动不至于造成推进剂燃速急剧变化从而改变固体发动机性能。

目前最常用的办法是在推进剂中加入催化剂，从而改变推进剂的燃速特性。但是目前催化剂影响推进剂压强指数的原理还没有统一的解释，实验时还发现某一种催化剂会影响特定的一类推进剂的压强指数，但是对另一类推进剂的压强指数则几乎是无影响的。分析含有不同催化剂的推进剂火焰组分，有助于揭示催化剂对推进剂压强指数影响的机理。

赵志博在《NEPE高能推进剂凝相燃烧产物的特性分析》一文中提出了一种分析燃烧组分的装置，将推进剂置于一个密闭容器里面点燃，分析在不同的情况下燃烧后的产物。推进剂燃烧完成后再分析，会将燃烧过程中的中间产物稀释掉，要是组分分析仪的精度不够高，甚至监测不到这些含量稀少的中间产物，这样不利于分析催化剂对推进剂燃烧影响的具体过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种推进剂火焰组分采集装置，解决了燃烧中的推进剂火焰组分采集困难的问题。

实现本发明目的的技术方案为：一种推进剂火焰组分采集装置，包括组分采集组件、活塞组件、档板组件、基座、推进剂支架、导轨、滑块、气阀和高压气瓶；两个活塞组件对称固定在基座的两端，两条相互平行的导轨固连在基座上，导轨的设置方向与活塞组件运动方向同向；导轨上设有两个沿导轨滑动的滑块；档板组件一端与位于不同导轨的两个滑块固连，另一端和与其固连的滑块同侧的活塞组件固连；组分采集组件一端与另两个滑块固连，另一端和与其固连的滑块同侧的另一个活塞组件固连；两个活塞组件分别通过导气管与气阀连接，气阀再与高压气瓶连接；推进剂支架设置在基座上，且位于组分采集组件和档板组件中间。

所述活塞组件包括活塞杆、活塞和活塞支架，活塞杆包括横杆和固连在横杆一端且与其垂直的竖杆，活塞通过活塞支架固定在基座上，活塞杆的横杆伸入活塞；活塞底端通过导气管与气阀连接。

所述组分采集组件包括组分采集板、组分收集板和连接杆，组分采集板上依次排列M*N个第一通孔，M≥5，N≥5，第一通孔一端为方锥孔，组分采集板带有方锥孔的面与挡板相对，组分收集板上开有与组分采集板相通的第二通孔，组分采集板和组分收集板固连，两根连接杆分别位于组分收集板的底部和顶部，连接杆一端与组分收集板铰接，另一端与所述活塞杆的竖杆的端部铰接。组分采集板底部固定在位于不同滑轨的两个滑块上。

所述组分采集板材料为钨渗铜。

所述档板组件包括档板和传力杆，档板底部固定在位于不同滑轨的两个滑块上，两根传力杆分别位于档板的顶部和底部，传力杆一端与档板铰接，另一端与所述活塞杆的竖杆的端部铰接。

所述档板与组分采集板相对的面涂覆橡胶涂层。

所述推进剂支架位于档板和组分采集板中间。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）可以同时采集同一火焰同一时刻不同位置的火焰组分，精度可以根据数据采集板中锥孔的尺寸调整。

（2）结构简单，使用实验室常见的高压气瓶作为动力装置，实验成本低。

（3）样本采集效率高，采集一次数据后只要把活塞杆复位后就可以进行第二次采集。

附图说明

图1是本发明的推进剂火焰组分采集装置的总体结构示意图。

图2是本发明的推进剂火焰组分采集装置的侧视图。

图3是本发明的推进剂火焰组分采集装置的组分采集板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

结合图1~图3，一种推进剂火焰组分采集装置，包括组分采集组件、活塞组件、档板组件、基座7、推进剂支架9、导轨10、滑块11、气阀14和高压气瓶15。两个活塞组件对称固定在基座7的两端，两条相互平行的导轨10固连在基座7上，导轨10的设置方向与活塞组件运动方向同向。导轨10上设有两个沿导轨10滑动的滑块11。档板组件一端与位于不同导轨的两个滑块11固连，另一端和与其固连的滑块11同侧的活塞组件固连。组分采集组件一端与另两个滑块11固连，另一端和与其固连的滑块11同侧的另一个活塞组件固连。两个活塞组件分别通过导气管与气阀14连接，气阀14再与高压气瓶15连接。推进剂支架9设置在基座7上，且位于组分采集组件和档板组件中间。