[发明专利]一种超高速弹药喉衬烧蚀性能测试装置及测试方法

摘要

本发明公开了一种超高速弹药喉衬烧蚀性能测试装置及测试方法，能模拟喷管喉衬在高温、高压、富氧条件下的烧蚀现象。该装置包括液压系统1、试验釜11、气源系统2、控制系统17、数据获取系统15通过数据获取系统实现温度、压力、浓度等参数的实时采集和实时观察试验釜内的燃烧情况。本发明与现有试验装置与方法相比，能模拟喷管喉衬在富氧、高温、高压下的烧蚀现象，可连续获取不同温度、压力、氧气浓度下的烧蚀特性，降低了试验周期，且结构简单、成本较低、自动化程度较高，通过所述测试方法获得的喉衬金属烧蚀数据可以为喷管喉衬的设计提供支撑。

主权项

1.一种超高速弹药喉衬烧蚀性能测试装置，包括：液压系统(1)、试验釜(11)、气源系统(2)、控制系统(17)、数据获取系统(15)；所述液压系统(1)为C型单臂油压机；所述试验釜(11)由固定釜(12)、移动釜(4)、密封圈(6)组成；所述固定釜(12)通过上连接板(13)与所述液压系统(1)顶面相连，所述移动釜(4)通过下连接板(3)与所属液压系统(1)底面相连；所述密封圈(6)安装于固定釜(12)和移动釜(4)中间，用于固定釜(12)和移动釜(4)的密封；所述固定釜(12)由不锈钢锻造而成，壁厚应根据试验釜(11)要求的氧气压力进行计算，但需要考虑试验釜(11)内燃烧生热造成的压力升高；所述固定釜(12)侧壁面开有两个视窗，分别用于红外热象仪(14)视窗和高速摄像机(10)视窗；所述固定釜(12)下部有飞边，便于密封圈(6)的安装；所述固定釜(12)内壁面下端口开有锥面，便于固定釜(12)和移动釜(4)的定位和密封；所述移动釜(4)由加热点火装置(18)、收集盘(35)、陶瓷底座(8)和移动釜盖(5)组成；所述加热点火装置(18)、收集盘(35)均固定于所述陶瓷底座(8)上；所述加热点火装置(18)由陶瓷支架(32)、电磁铁(33)、陶瓷杠杆(34)、导线(36)、陶瓷夹(9)、陶瓷夹导轨(37)、试验样条(38)组成；所述电磁铁(33)上端连接磁力弹簧(39)；所述电磁铁(35)外面包覆隔热外套(40)；所述陶瓷底座(8)放置在移动釜盖(5)内；所述移动釜盖(5)为不锈钢锻造而成，厚度应根据试验釜(11)要求的氧气压力进行计算，但需要考虑试验釜(11)内燃烧生热造成的压力升高；所述移动釜盖(5)有飞边，便于密封圈(6)的安装；所述移动釜盖(5)顶部有圆锥形凸台，用于与所述固定釜(12)的定位和密封；所述加热点火装置(18)材质为镍铬合金；所述气源系统(2)包括进气与增压支路、排气泄压与真空支路、氧气纯度检测支路、压力检测支路四条支路；所述进气与增压支路由所述试验釜(11)向外依次是安全隔膜(19)、隔离阀(20)、压力计(21)、氧气压缩机(22)、压力表(23)、储气瓶(24)；所述排气泄压与真空支路由所述试验釜(11)向外依次是安全阀(16)、高压电磁阀(25)、排气阀(26)、真空泵(27)或大气；所述氧气纯度检测支路由所述试验釜(11)向外依次是高压电磁阀(28)、减压阀(7)、氧气纯度检测仪(29)；所述压力检测支路由所述试验釜(11)向外依次是压力表(30)、超高压力传感器(31)；所述控制系统(17)由控制柜、工控机、PLC、人机操作系统组成；所述数据获取系统(15)由红外热像仪(14)、氧气纯度分析仪(29)、超高压压力传感器(31)、高速摄像机(10)、支架等组成；所述红外热像仪(14)的量程范围为室温～3000℃，频率为100次/秒，氧气浓度为15％‑100％。