利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020110272900
申请人: 沈阳理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-06-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于,包括:

密闭容器、同步触发装置、超压传感器、瞬态光纤高温计、红外热像仪、示波器以及计算终端;

所述同步触发装置,输入端与所述密闭容器连接,输出端分别与超压传感器、示波器以及红外热像仪的触发端连接,用于获取密闭容器内部活性材料爆燃生成的光信号,将光信号转换为电信号后进行放大,并将放大后的电信号作为触发信号传输至所述超压传感器、示波器以及红外热像仪;所述同步触发装置包括:至少一个光纤探头;所述光纤探头设置在所述密闭容器内部;光敏二极管,所述光敏二极管的一端与光纤探头连接,与所述光敏二极管连接的光纤探头用于收集密闭容器内部活性材料爆燃产生的光信号;运算放大器,所述运算放大器的一端连接所述光敏二极管,另一端分别与所述示波器、所述超压传感器、所述红外热像仪连接;所述光纤探头包括:第一光纤探头和第二光纤探头;所述第一光纤探头设置在所述密闭容器顶端,所述第一光纤探头与光敏二极管连接;所述第二光纤探头设置在所述密闭容器的腔体内部,所述第二光纤探头与所述瞬态光纤高温计连接;

所述超压传感器,输入端与密闭容器连接,输出端与计算终端连接,用于获取密闭容器内部超压信号,并将密闭容器内部超压信号输出给所述计算终端;

所述瞬态光纤高温计,输入端与密闭容器连接,输出端与所述示波器连接,用于获取密闭容器内部各波段的电信号,并将获取的各波段的电信号输出给所述示波器;

所述红外热像仪,朝向所述密闭容器设置,其输出端与计算终端连接,用于采集所述密闭容器的外壁温度信息并将信息传输给所述计算终端;

所述计算终端的输入端分别连接超压传感器和红外热像仪。

2.根据权利要求1所述的一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于,所述计算终端包括:第一计算终端和第二计算终端;所述第一计算终端与所述超压传感器连接,所述第二计算终端与所述红外热像仪连接。

3.根据权利要求1所述的一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于:所述密闭容器的外壁开设有用于容纳所述瞬态光纤高温计的光纤探头的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于:所述密闭容器的外壁开设有用于容纳所述超压传感器的超压探头的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于:所述瞬态光纤高温计包括接收400nm、500nm、600nm以及700nm的波段,各个波段对应各个输出端的示波器。

6.根据权利要求1所述的一种密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于:所述密闭容器底部设置有碳化硅陶瓷板。

7.一种密闭容器活性材料烤燃实验测试方法,采用如权利要求1‑6任一项所述的密闭容器活性材料烤燃实验测试系统,其特征在于,包括如下步骤:将待测活性材料置于密闭容器内部并通过外部热源加热,至待测活性材料爆燃;

将爆燃产生的光信号转换为弱电信号并放大;

放大后的电信号分别触发超压传感器、示波器和红外热像仪;

超压传感器获取密闭容器内部超压并输出给计算终端;

瞬态光纤高温计通过多个波段获取密闭容器内部的温度并对应输出至示波器;

红外热像仪测得密闭容器外壁温升;

进行数据梳理计算获得待测活性材料在烤燃条件下反应释放的能量;

释放的能量公式为

EQ=mgCvg(T‑T0)+mpCvpT+(P‑P0)V+msCvsΔT2‑mrCvrT0;

mg为反应前密闭容器内空气的质量,Cvg为空气的定容比热,T为反应后混合气体的温度,T0为密闭容器内气体的初始温度,mp为气体产物的质量,Cvp为气体产物的定容比热,P为反应后混合气体的压强,P0为大气压强,V为容器体积,ms为密闭容器的质量,Cvs为密闭容器的定容比热,ΔT2为密闭容器的温升,mr为活性材料的质量,Cvr为活性材料的定容比热。