电引火药头产气量及产气速率测试方法及装置与流程

技术特征：

1.一种电引火药头产气量及产气速率测试方法，其特征在于：测量气体产物的体积和体积扩大速率，来表示电引火药头的产气量及产气速率；真空条件下设计一个与电引火药头接触的活塞，利用高速摄像机拍摄电引火药头发火过程中活塞在测试管中的运动轨迹，简化成物理模型，利用数学手段处理活塞运动模型的相关数据，得出电引火药头上点火药燃烧产生气体的量及产生气体的速率；

活塞测试过程中受到冲击，在测试管中一边以活塞中心旋转，一边沿测试管轴线向前运动；将该过程分解成一个定轴旋转运动和沿测试管平动两个过程，且电引火药头产气量及产气速率只与活塞平动过程与测试管内壁之间形成的空间体积有关，故只需求解出活塞平动的相关函数；

对活塞沿测试管平动过程：

高速摄像机拍摄测试管内活塞平动轨迹，采集活塞平动距离与所对应时刻，利用数据处理系统拟合活塞平动距离D与时间T的函数关系：

D＝A₀+A₁T¹+A₂T²+A₃T³+…A_nTⁿ (1)

式(1)中：A₀…A_n为待定系数；

在电引火药头发火过程气体产物的作用下，活塞平动与测试管内壁形成圆柱体空间，体积值即为电引火药头的产气量，结合测试管内壁半径d：

V＝πd²·D＝πd²·(A₀+A₁T¹+A₂T²+A₃T³+…A_nTⁿ) (2)

式(2)即为产气量V随时间T变化的函数关系，式(2)对时间T求导：

$u=\frac{dV}{dT}={\mathrm{\πd}}^2\frac{dD}{dT}---\left(3\right)$

则产气速率u为：

u＝πd²·(A₁+2A₂T+3A₃T²+…nA_nT^n-1) (4)

由数据处理系统拟合出活塞平动的函数式(1)，根据式(2)求解电引火药头的产气量随时间的动态变化，再由式(3)、(4)求解电引火药头的产气速率随时间的动态变化情况。

2.根据权利要求1所述的电引火药头产气量及产气速率测试方法的测试装置，其特征在于，包括：测试管，活塞，固定塞，真空箱，高速摄像机，记录装置，真空泵和数据处理系统；所述测试管为一根长550mm，内径10mm，壁厚1.50mm的中空透明石英管，设有量程为550mm的刻度线，相邻刻度值为1mm；所述活塞底面为圆形，底面直径9.96mm，厚1mm，所述活塞的侧壁长2mm、厚0.50mm；所述活塞的中心纵切面为“凹”型的结构，材质为石英；所述固定塞的外径10mm，所述固定塞的中轴设孔径8mm的孔，与所述电引火药头上的塑料塞的外径一致；所述真空箱为一长方体透明箱，设有抽气孔和发爆器。