[发明专利]一种两仓式准密闭容器实验装置

说明书

本发明公开了一种两仓式准密闭容器实验装置，主要应用于多功能含能结构材料撞击释能的测量；包括：前半球形壳体、第一柱形环、环形盖板、前视窗口、前传感器安装孔、靶板固定环、靶板、后半球形壳体、后传感器安装孔、后视窗口、第二柱形环、第三柱形环、前防护风帽、后防护风帽。测试样品通过弹道枪、轻气炮等加载方式获得初速，穿透薄铁片后进入容器内部，撞击容器中部的靶板发生化学反应，产生的能量导致容器内气压升高。利用传感器捕捉其气压变化，进而衡量该试样的释能水平。其优点在于，前后两个半球形容器分别测得靶前和靶后的超压值，且在各自半球形容器内的数据在理论上没有时间差。防护风帽则可以很好地保护传感器不受破片损坏。

技术领域

本发明属于材料冲击释能研究领域，具体涉及一种两仓式准密闭容器实验装置。

背景技术

撞击条件下发生化学反应并释放能量是多功能含能材料的重要性能，因此设计相应的实验装置用来测量各种不同配方的活性金属在不同撞击条件下的释能水平非常重要，能够为多功能含能材料的配方设计提供数据支持。目前这种实验最常用的测试方法是由AMES设计的密闭容器实验装置，该装置总体为筒形，靶板为位于圆筒中部，前端为薄铁板。测试样品通过弹道枪、轻气炮等加载方式获得初速，穿透前方的薄铁片后进入容器内部，撞击容器中部的靶板从而发生化学反应，化学反应产生的能量导致容器内部的气压升高。位于容器不同部位的传感器通过捕捉容器内不气压变化，从而衡量该试样的释能水平。然而这种实验装置的缺点有两个方面：1，当材料撞击靶板后发生反应，能量是以球面波的方式向外传播，而容器总体为筒形，从而导致反应能量到达容器不同位置的时间不同。导致不同位置的传感器测得的波形具有时间差。2，靶板位于筒中部，靶前靶后空间相通，如果靶板被击穿，靶前与靶后的能量所引起的超压变化会在筒内碰撞，从而造成测量不准确；如果靶板没有击穿，反应能量需要绕过靶板传播至靶后的容器空间，当反应物释放的能量较低时，能量绕过靶板后衰减，从而导致靶前和靶后的传感器具有不同的读数。难以准确计算释能的能量值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两仓式准密闭容器实验装置，解决了多功能含能结构材料的冲击释能测量问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种两仓式准密闭容器实验装置，包括前半球形壳体、第一柱形环、靶板、后半球形壳体、靶板固定环、两个前防护风帽、两个后防护风帽和四个压力传感器，前半球形壳体顶面设有一个圆形开口，开口处外壁面上固连第一柱形环，环形盖板固定在第一柱形环上，蒙皮固定在环形盖板和第一柱形环之间，封住圆形开口；前半球形壳体底面开口内壁固连靶板固定环，用于固连靶板，前半球形壳体和后半球形壳体通过法兰固连，通过靶板固定环和靶板将前半球形壳体和后半球形壳体隔开为两个腔室；前半球形壳体上还设有一个圆形前视窗口和两个前传感器安装孔，上述圆形前视窗口和两个前传感器安装孔的轴线均指向球心，前半球形壳体内壁靠近前传感器安装孔位置分别固连一个前防护风帽；后半球形壳体上设有一个圆形后视窗口和两个后传感器安装孔，所述圆形后视窗口和两个后传感器安装孔的轴线均指向球心，后半球形壳体内壁靠近后传感器安装孔位置分别固连一个后防护风帽，两个压力传感器分别固定在两个前传感器安装孔内，另两个压力传感器分别固定在两个后传感器安装孔内。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

一是本发明采用两个半球形容器，且靶板安装在球心处。因此，不同位置的传感器所测得的数据理论上没有时间差；

二是本发明采用防护风帽结构，能有效抵挡爆炸产生的破片飞向传感器，从而保证传感器的安全，并保证所测得数据的准确性；

三是本发明采用两仓式的球形容器，靶前与靶后空间不相通，可以分别测试靶前和靶后的超压值。

附图说明

图1为本发明两仓式准密闭容器的爆炸图。

图2为本发明的前半球形壳体结构示意图。

图3为本发明的后半球形壳体结构示意图。