[发明专利]一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法

权利要求书

1.一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

一、测试准备

1.1微波相移测试装置标定

把微波传感器探头剪去已知长度，剪去的长度应小于探头内的导内波长，测量所剪探头长度，与微波相移测试装置给出的测试距离进行比对，得出距离测量精度；控制信标输出信号的相位，最小步进速度对应的相位变化速率；采集到的数据与信标输出的数据进行比对，获得微波相移测试装置测速精度；

1.2样品管装药

样品管装药之前，先将微波传感器探头由样品管底部堵头上的微孔穿入，测试样品装药过程中，始终保持微波传感器探头沿样品管中心轴向，记录装药质量和装填高度，计算测试样品的堆积密度；

1.3点火药包安装

将点火药包埋植于测试样品颗粒中，与微波传感器探头接触；利用点火端堵头密封试样管，点火导线从样品管点火端堵头轴向微孔中穿出；

1.4样品管布设

将样品管安置在平坦的试验场地；

1.5设备连接

将预留在样品管底部堵头微孔的微波传感器探头部分与射频电缆连接，射频电缆再与收发前端模块连接；

二、开始测试

2.1开启电源，启动微波相移测试装置并检测是否工作正常，设置采样频率；

2.2点火击发

点火口令发出，采集、记录瞬时相位和多普勒频移；

三、数据处理

3.1由瞬时相位和多普勒频移，利用式(1)计算得到燃烧转爆轰过程波阵面的瞬时速度及对应的时刻数据对，绘制成燃烧转爆轰过程波速在时间维度上的波速-时间曲线；

式中，v_r为燃烧转爆轰过程波阵面的瞬时速度，mm/ms；dφ/dt为燃烧转爆轰过程微波相位的差分，ms^-1；λ₀为波源波长，mm；

3.2将步骤3.1中获得的波速-时间曲线积分得到波阵面位移-时间曲线，根据波速及对应的位移，绘制成波速在轴向一维空间维度上的分布曲线；

3.3对上述曲线进行综合分析获得特征数据，特征数据包括点火初始、高速对流燃烧初始、压缩燃烧初始、冲击转爆轰初始、样品管形变初始及样品管爆裂和燎燃初始等时刻的波速及该状态距离点火端的位移；

3.4结合样品本身特性和样品管约束条件对上述特征数据进行综合分析，得到燃烧转爆轰时的波速阈值及燃烧转爆轰诱导距离。

2.如权利要求1所述的一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，其特征在于，所述步骤一中样品管装药时，测试样品为粉状、颗粒状、块状装药或多个成型药柱相连组成；成型药柱装药时，其中心轴向开孔，孔径不小于微波传感器探头直径；粉状、颗粒状测试样品装药时，将粉状、颗粒状测试样品分三等份，在装完每一份后，都让管子从一小高处垂直地落下，以便把试样压实。

3.如权利要求2所述的一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，其特征在于，所述步骤一中，点火药包是通过将点火头插入装有黑火药的玻璃纸中，用细线扎紧制成。

4.如权利要求3所述的一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，其特征在于，所述步骤一中，将预留在样品管底部堵头微孔的微波传感器探头部分与射频电缆插拔式连接。

5.如权利要求4所述的一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，其特征在于，所述步骤二中，设置采样频率不低于20MHz。