[发明专利]凝胶态云爆剂用实验室高温老化实验系统

摘要

本发明公开了凝胶态云爆剂用实验室高温老化实验系统，包含密封罐、敞口式高温老化系统、光纤光栅传感系统。凝胶态云爆剂放入密封罐中，光纤光栅的传感器端竖直埋入样品中，光纤端接解调仪，解调仪连接到工控机。密封罐放入敞口式高温老化炉中进行老化试验，传感器实时采集样品的温度和应变数据，绘制成监测曲线，可观察到样品在老化试验中的温度和应变变化。本发明消除了硝酸异丙酯受热挥发到空气中造成的爆炸隐患，保障了凝胶态云爆剂热老化试验的安全性。本发明首次实时监测凝胶态云爆剂老化样品的温度和应变的变化，解决了火炸药样品老化试验时处于“黑箱”模式，不能及时得到样品信息的问题。本发明还可用于凝胶态云爆剂寿命预估等。

主权项

1.凝胶态云爆剂用实验室高温老化实验系统，包含密封罐、敞口式高温老化系统、光纤光栅传感系统；其特征在于：所述密封罐主要包括玻璃反应器(1)、罐体(2)、盖子(6)、紧固螺母(8)、密封圈(4)组件；所述的罐体(2)为上不封口的圆柱体，上端部外圈有向外突出的外固定圈，外固定圈上分布6个等距固定用通孔(3)，罐体上端部内沿(7)比外固定圈上端面低3mm；所述的玻璃反应器(1)为上不封口的圆柱体，外径比罐体(2)内径稍小2～4mm，高度比罐体(2)内沿(7)低2～3mm；所述的盖子(6)为具有一定厚度的圆盘，外径与罐体(2)上端外固定圈外径相等，中央有穿透盖子的检测孔(9)，周圈有穿透盖子的6个等距固定用通孔(5)，该通孔(5)直径稍大于紧固螺母(8)的螺杆外径；盖子(6)内圈平面向下厚度比外圈厚度多2mm；密封圈(4)厚度1.5mm，放在罐体(2)上端内沿(7)，再将盖子(6)放到罐体(2)上，盖子(6)外圈刚好与罐体(2)的外固定圈吻合，盖子(6)内圈与罐体(2)的内沿(7)吻合，使盖子(6)周圈的6个固定用通孔(5)与外固定圈上的6个固定用通孔(3)对应，拧紧6个紧固螺母(8)，使得盖子(6)与罐体(2)之间紧密配合，实现密封；所述的敞口式高温老化系统由敞口式高温老化炉和控制系统组成，通过控制系统完成敞口式高温老化炉中加热丝(15)的通电和断电；所述敞口式高温老化炉由外壳(13)、保温层(14)、加热丝(15)、金属块(16)、加热孔(17)、温度传感器(18)组成；金属块(16)为圆柱体，圆柱侧面刻有以柱轴为圆心的转圈浅槽，加热丝(15)放在浅槽内将圆柱侧面一圈一圈螺旋上升式缠绕；缠绕好加热丝(15)的金属块(16)整体外表面由内向外分别包裹着保温层(14)、外壳(13)；老化炉上平面沿圆周均匀分布8个加热孔(17)，加热孔(17)由上平面向下深入到金属块(16)内部；加热孔(17)分为上下两个圆柱，上圆柱比盖子(6)的直径大3～4mm，高度与紧固螺母(8)高度一样；加热孔(17)的下圆柱深度比罐体(2)不含外固定圈的高度多3～4mm，内径比罐体(2)下端部外径大6～8mm，但明显小于盖子(6)的直径，使得罐体(2)放进加热孔(17)后，罐体(2)与加热孔(17)下部和侧面都能留有3mm的空隙，利于罐体(2)周围冷热空气的混匀；加热孔(17)底面装有温度传感器(18)；在老化炉下方，装有导电环(19)，可以将动力电和温度信号从老化炉内外传进传出；所述的光纤光栅传感系统由光纤光栅传感器、光纤(12)、光纤光栅解调仪、工控机组成；光纤光栅解调仪通过网线与工控机相连，工控机装有光纤光栅温度和应变传感系统实时监测软件、光纤光栅温度和应变传感系统数据分析与后处理软件；试验时样品放在玻璃反应器(1)中，玻璃反应器(1)放在罐体(2)中，传感器竖直沿轴向埋在样品中，密封圈(4)放在罐体(2)上端内沿(7)上，光纤(12)从检测孔(9)引出密封罐，盖子(6)放在罐体(2)上，使盖子(6)周圈的6个固定用通孔(5)与罐体(2)的6个固定用通孔(3)对应，拧紧6个紧固螺母(8)，使罐体(2)和盖子(6)紧密连接，密封罐组装完毕；用环氧胶密封检测孔(9)和光纤(12)之间的空隙，将整个密封罐竖直静置12小时以上，使环氧胶固化；将光纤(12)接到光纤光栅解调仪；将敞口式高温老化炉升温至老化温度，将密封罐放入加热孔(17)，开始监测样品的温度和应变，获得的温度应变信号通过网线传输到工控机，通过工控机实时采集温度和应变数据，绘制成监测曲线，观察密封罐中样品在老化试验中的温度和应变变化。