专利名称：一种局部热感度测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种局部热感度测试装置，可以用此装置开展含能材料局部热感度测试，属于含能材料技术领域。
背景技术：
含能材料在其研制、生产、储存、运输和使用过程中经常会遇到意外热刺激。如摩擦产生的火花、焊接时迸出的火花、仪器因故障而产生的热金属屑、非预期化学反应产生的固体或液体热粒子以及随意乱扔的香烟头等。这些局部热源有可能导致含能材料发生点火、燃烧或爆炸事故。采取试验初步反映含能材料在局部热作用下的敏感性，对于确定其研制、生产、储存、运输和使用等环节的热安全性具有十分重要的意义。局部热感度测试装置是开展含能材料局部热感度测试的基础，美国陆军武器研究和发展委员会(ARRADC0M)开展了局部热试验方法(Local Thermal Test)研究,试验在40°C 1050°C之间，每隔100°C选取一个温度点，每组试样进行10次试验，以试样50%爆发的钢珠温度作为试样的临界温度，该方法以临界温度定量的表征含能材料热感度的大小。普林西斯燃烧火花试验用于确定爆炸性材料是否容易被一段安全导火索产生的燃烧火花点燃。待试材料通常以粉末形式进行试验或固体制成直径为4mm、厚为2mm的片状试样。连续进行5次试验，如果材料均未发生点火，则结果判定为负响应(一)，如果均发生点火燃烧或爆炸现象，则结果判定为正响应( + )，该试验方法只适合粉体、固体试样，并通过目视观察是否点火、燃烧定性判定试样对局部热源的敏感性。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种局部热感度测试装置，其对于固体、粉体、浆状及液体含能材料均能测试其局部热感度，并可通过软件控制实现钢珠的自动进出、计时、抽风及测温，操作简单，省时省力，大大提高了工作效率。本实用新型的技术方案是:包括燃烧室、设置于燃烧室上部的加热炉、钢珠释放机构、用于盛放待测试样的试样池、测试系统；所述加热炉上设有钢珠下落通道、用于跟踪测量加热炉温度的温度测试仪；所述钢珠释放机构包括设置于加热炉钢珠下落通道上方的钢珠仓、用于控制钢珠仓内钢珠掉入钢珠下落通道的释放电磁铁、用于控制钢珠下落通道内的钢珠掉入试样池的试验电磁铁；所述燃烧室内设有用于放置试样池的样品仓、用于捕捉试样池中试样发出的光的光电管；所述测试系统包括用于记录点火延迟时间的计时仪，设置于燃烧室内的用于将试样燃烧时发出的光转化为电信号输送到计时仪、送样机构和风机的光电管。所述光电管安装在燃烧室右侧壁垂直中心线上，稍高于试样池。所述燃烧室上设有有机玻璃视窗。所述燃烧室与风机相连通。所述样品仓为空心圆柱体，样品仓中心轴线与钢珠下落通道中心轴线位于同一直线。所述试样池包括便于定量加入液体或楽:状试样的半开放池体、与半开放池体活动连接的移动池壁。还包括一个接收光电管传输来的电信号，进行数据处理，分别对温度测试仪、钢珠释放机构、计时仪、风机发出工作指令的控制系统；控制系统分别与温度测试仪、钢珠释放机构、计时仪、风机相连接。本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果:(I)本实用新型对于固体、液体、粉体及浆状含能材料均可测试其局部热感度。(2)本实用新型通过控制系统自动实现钢珠的进出、计时、抽风、温度的测试及数据的处理，操作简单，省时省力。(3)本实用新型通过数据处理直接计算出平均点火延滞时间，从而可以定量的描述试样局部热感度的高低。(4)本实用新型采用热的钢珠对试样局部进行加热，真实反映了试样在局部热作用下的危险性，对于研究含能材料的热安全性具有先进性。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型样品仓的正视图。图3为本实用新型试样池的正视图。图4为本实用新型中设计成两部分的试样池结构示意图。图5为图4的俯视图。
具体实施方式
图1中，本实用新型包括加热炉1、钢珠释放机构、燃烧室7、试样池9、测试系统和控制系统6等。燃烧室7内部安装有光电管10和样品仓8 ;钢珠释放机构包括钢珠仓2、释放电磁铁4、试验电磁铁5 ;测试系统包括温度测试仪3、光电管10和计时仪11 ;装有固体、液体、粉体及浆状试样的试样池9放在样品仓8中。光电管10安装在燃烧室7右侧壁垂直中心线上,稍高于试样池,便于试样发出的光及时被其捕捉并把信息输送到计时仪11。温度测试仪3用于跟踪测量加热炉的温度，当炉温达到设定温度，加热器停止加热，当炉温低于设定温度，加热器将开启加热。计时仪11用于点火延迟时间的计时。燃烧室7前面安装有可随意开关的有机玻璃视窗，后面与风机相通，试验时视窗关闭，防止火焰喷出伤人。试样着火燃烧时，风机自动开启，将燃烧物抽走，减少对人体伤害。钢珠释放机构首先通过释放电磁铁4将钢珠从钢珠仓2中自由下落到加热炉中，经过一定时间的加热，钢珠温度达到与炉温相同后，通过试验电磁铁5使钢珠下落到试样池中而对试样进行局部加热。控制系统6可直接进行数据处理。一个试样进行五次试验后，点击控制系统6中的“局部热感度数据处理”，首先进行“异常值检查”，若检验后存在异常值，则最多可补充两次试验；如果补充试验后仍然存在异常值，则该组试验结果作废，应重新进行试验。一个试样五次试验结果均无异常值，则计算“发火延滞时间平均值(Td，s)”、“标准偏差(S，s)”和“变异系数(cv，% )”。图2中，样品仓8为空心圆柱形，样品仓8中心轴线与钢珠下落通道中心轴线位于同一直线上，装好试样的试样池9放在样品仓8中。图3中，试样池9用于盛装固体及粉体试样。图4、图5，试样池9包括便于定量加入液体或浆状试样的半开放池体、与半开放池体活动连接的移动池壁。试样池9分开的两部分组装后与图3所示试样池无任何差异。固体和浆状试样局部热感度测试过程:首先进行试样准备。对于固体制成直径为Φ 18mmX 1.2mm的试样，放入图3试样池9中并放入干燥器中备用。对于浆状试样，用药勺填充至图4试样池9中，药浆表面平整并充满试样池底部，放入干燥器中备用。其次，点击控制系统中的“加热开”按钮，加热炉开始加热，达到设定温度后，系统自动停止加热，待温度稳定30min左右方可试验。再次，准备试验，具体试验步骤如下。( I )将装有试样的试样池放进样品仓中，关闭燃烧室视窗，防止燃烧物喷出。( II )点击“释放”按钮，钢珠从钢珠仓下落到加热炉中，待钢珠温度达到与炉温相同后，点击控制系统中的“试验”按钮，试验电磁铁开启，钢珠自动下落到试样池中，此时，计时仪开始计时，待试样着火燃烧发出的光被光电管捕捉并传输到计时仪，计时停止，风机启动，控制系统记录试样此次的点火延迟时间。(III)重复(I )、(II)程序，每个试样进行5次试验。试验过程中，应采用镊子取放试样池，以防烫伤。(IV)试验结束后，点击控制系统中的“局部热感度数据处理”，首先进行“异常值检查”，若检验后存在异常值，则最多可补充两次试验；如果补充试验后仍然存在异常值，则该组试验结果作废,应重新进行试验。(V)每组试样得到5次有效试验值后，可自动计算出平均延滞时间(Td，S)、标准偏差(S，s)和变异系数(Cv, % )。最后，进行试验数据的保存或打印。试验结果见表I。表I局部热感度测试结果
权利要求1.一种局部热感度测试装置，其特征在于:包括燃烧室(7)、设置于燃烧室(7)上部的加热炉(I)、钢珠释放机构、用于盛放待测试样的试样池(9 )、测试系统； 所述加热炉(I)上设有钢珠下落通道、用于跟踪测量加热炉(I)温度的温度测试仪(3)； 所述钢珠释放机构包括设置于加热炉(I)钢珠下落通道上方的钢珠仓(2)、用于控制钢珠仓(2)内钢珠掉入钢珠下落通道的释放电磁铁(4)、用于控制钢珠下落通道内的钢珠掉入试样池(9)的试验电磁铁(5)； 所述燃烧室(7)内设有用于放置试样池(9)的样品仓(8)、用于捕捉试样池(9)中试样发出的光的光电管(10)； 所述测试系统包括用于记录点火延迟时间的计时仪(11)，设置于燃烧室(7)内的用于将试样燃烧时发出的光转化为电信号输送到计时仪(11 )、送样机构和风机的光电管(10)。
2.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:所述光电管(10)安装在燃烧室(7)右侧壁垂直中心线上，稍高于试样池(9)。
3.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:所述燃烧室(7)上设有有机玻璃视窗。
4.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:所述燃烧室(7)与风机相连通。
5.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:所述样品仓(8)为空心圆柱体，样品仓(8)中心轴线与钢珠下落通道中心轴线位于同一直线。
6.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:所述试样池(9)包括便于定量加入液体或浆状试样的半开放池体、与半开放池体活动连接的移动池壁。
7.根据权利要求1所述的局部热感度测试装置，其特征在于:还包括一个接收光电管(10)传输来的电信号，进行数据处理，分别对温度测试仪(3)、钢珠释放机构、计时仪(11)、风机发出工作指令的控制系统(6);控制系统(6)分别与温度测试仪(3)、钢珠释放机构、计时仪(11)、风机相连接。
专利摘要一种局部热感度测试装置，包括燃烧室、加热炉、钢珠释放机构、试样池、测试系统；加热炉上设有钢珠下落通道、温度测试仪；钢珠释放机构包括设置于加热炉钢珠下落通道上方的钢珠仓、用于控制钢珠仓内钢珠掉入钢珠下落通道的释放电磁铁、用于控制钢珠下落通道内的钢珠掉入试样池的试验电磁铁；燃烧室内设有用于放置试样池的样品仓、光电管；测试系统包括用于记录点火延迟时间的计时仪，设置于燃烧室内的光电管。本实用新型对于固体、粉体、浆状及液体含能材料均能测试其局部热感度，并可通过软件控制实现钢珠的自动进出、计时、抽风及测温，操作简单，省时省力，大大提高了工作效率。
文档编号G01N25/50GK203011874SQ20122074906
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者程新丽, 赵孝彬, 李军, 王晨雪, 程立国, 秦超, 王宁, 兰慧 申请人:湖北航天化学技术研究所