[发明专利]一种火药比容测量仪

说明书

技术领域

本发明属于火炸药技术领域，主要涉及一种火药比容测量仪。

背景技术

火药比容是衡量火药做功能力大小的重要参数之一。火药比容通常用比容测量仪进行测量，该测量技术在国内外已经成为发射药、推进剂、火工品等能量性能表征的重要实验方法之一，在发射药和推进剂基础性能研究方面发挥着不可替代的作用，给枪炮武器内弹道、装药设计以及推进剂发动机装药设计提供了大量可靠的基础数据，也是许多型号武器基础研究和验收的重要指标之一。

我国科研院所、发射药生产厂和各军种，正在运作的比容测量仪有以下两个缺点：一是目前普遍使用的比容测量仪在长期使用后都会因为气罐的锈蚀而漏气。这些气罐分为焊缝连接式和螺钉组装式，焊缝连接式主要是指采用薄钢板焊接成的长方体气罐或者采用无缝钢管加圆形钢板焊接成的圆柱体气罐，这种气罐容易因焊缝连接处的锈蚀而漏气。螺钉组装式主要是多个螺钉压紧端盖上的橡胶圈以密封的圆柱体气罐，这种气罐没有焊缝所以耐腐蚀性较好，但这种气罐两个端盖需要至少五根长螺杆和十个螺母来压紧橡胶圈密封，安装、拆卸和清洗都很麻烦，单个螺母过紧或过松都会导致气罐漏气。这两种气罐都会因为燃气中的氮氧化物、无机盐和水份长期积累的腐蚀作用而引起系统容积变化，进而影响比容测试的精度，它们都没有从根本上解决气罐的腐蚀漏气问题。

二是系统容积不可变导致可测试的火药种类较少。比容测试结果的准确性主要取决于压力传感器和温度传感器的测试精度。传感器的测试精度和量程是矛盾的，传感器在窄压力范围内测试时的线性度差别较小，传感器量程越窄，测试精度就越高，传感器在宽压力范围内测试时的线性度差别较大，传感器量程越宽，测试精度就越低。火药比容测试使用的压力传感器精度比较高，所以其量程就比较窄，测试药量少时系统容积相应要小，测试药量多时系统容积相应要大，这样燃气压力始终在一个较小的范围内波动，才能在保证测试精度的同时，保护压力传感器不因超量程测试而损坏，比容测试结果也会更准确。国军标对火工药剂、推进剂、发射药的比容测试药量有严格规定，不能随意加减药量。火工药剂多是起爆药，燃烧转爆轰产生的冲击波会对氧弹产生强烈的冲击作用，药量太大时容易损坏氧弹，因此，测试火工药剂的火药比容测量仪测试药量一般为1g～2g，系统容积一般为1L～2L。推进剂多含有金属粉末，药量太大对氧弹的烧蚀很严重，所以测试推进剂的火药比容测量仪测试药量一般为3g～4g，系统容积一般为2L～3L。测试发射药的火药比容测量仪测试药量一般为5g～6g，系统容积一般为3L～4L。因为不能快速改变比容测量仪的系统容积，火药比容测量仪的测试对象较少。以上三种火药比容测量仪测试压力波动范围均为-1Bar～1Bar(压力传感器量程-1Bar～4Bar)，每台火药比容测量仪能够测试的火药种类都很有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，研制一种火药比容测量仪，解决现有技术腐蚀漏气、容积不可变的问题。

为了解决上述技术问题，本发明设计一种拆装方便、无需借助其他工具、用手即可安装/拆卸或紧固密封的耐腐蚀气罐，可定期或根据需要随时清洗气罐防止锈蚀和积水；采用耐腐蚀的铬镍钼合金钢材料加工气罐的螺盖、端盖、气罐本体和卡套接头，采用圆环形橡胶圈密封；设计加工四个内外径和两端螺纹尺寸完全相同，但长度不同的气罐本体，四个长度的气罐本体可以互换，可与端盖和压紧螺盖匹配，只需更换对应长度的气罐本体，即可快速改变气罐的容积，进而改变比容测量仪的系统容积；为便于单手安装、拆卸和紧固，同时为了保证压力传感器、温度传感器和卡套接头能够安装到气罐的端盖上，并与气罐本体内部相连通，设计气罐本体的内径范围为55mm～65mm，外径范围为65mm～75mm，外径比内径大10mm，壁厚为5mm，为了实现对废旧氧弹配件(螺盖、内垫圈和外垫圈)的利用，本发明设计的气罐本体内径、外径、两端外螺纹与氧弹本体的结构相同；相邻两个长度的气罐本体容积相差1L，四个气罐本体的容积分别为：1L、2L、3L、4L，气罐本体的长度l可由公式l＝V/πd²计算得出，V为气罐本体的容积，r为气罐本体的内径；测试起爆药时使用1L或2L容积的气罐本体，测试推进剂时使用2L或3L容积的气罐本体，测试发射药时使用3L或4L容积的气罐本体。