一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗的制作方法
【专利摘要】一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，包括由透明材料组成的T字形窗体；窗体包括卡装于燃烧室外壁开口处的大头端和经燃烧室外壁开口插装于燃烧室内与待测固体推进剂相对应的小头端；窗体小头端粘接玻璃片。本实用新型通过改变燃烧室透明窗结构，将传统的平板式有机玻璃改为T形有机玻璃窗，使玻璃端面延伸到燃烧室内紧贴推进剂药条的位置，减少了光信号在燃烧烟雾中传播的光程，降低了光信号的衰减，使光电法测试复合固体推进剂燃速的适用范围从原来仅适用于中高燃速以上（10mm/s以上）的燃速测试，扩大到可以适用于超低燃速（1.5mm/s）的燃速测试，且测试效率和精度都较高，有助于加快该领域的研制进度，确保研制质量。
【专利说明】一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗。
【背景技术】
[0002]固体推进剂药条燃速测试具有操作简便、成本低的优点，是固体推进剂配方研制过程所需的主要测试手段。目前，国内外药条燃速测试都是在小型燃烧室进行，联有缓冲瓶，以保证测试压力的恒定。信号采集的方法有靶线法、声发射法和光电法等几种。在国军标GJB770B — 2005中，药条燃速测试采用靶线法和水下声发射两种方法。
[0003]靶线法是在氮气气氛中燃烧药条，因此需要包覆药条，防止药条从侧面燃烧。另外还需要在药条上打孔、穿过2条或更多的靶线。点燃药条后，靶线被依次烧断，通过相应的靶线检测电路，可以测试其烧断的时间间隔，根据事先测量的靶距计算出药条燃速。由于需要打孔、穿靶线，该方法的测试效率较低。
[0004]水下声发射法是在水下燃烧药条，因此不需包覆药条，也不需在药条上打孔、穿靶线，而是通过测量药条燃烧时发出的燃烧噪声，得到药条的燃烧时间，从而计算得到药条燃速，其测试效率较高。但是对于一些低燃速推进剂、或不含或少含AP(高氯酸铵)的推进剂品种，其燃烧声发射信号很弱，现有检测仪器不易测得，因此测试效果不佳，影响该类推进剂的研制进展。
[0005]光电法测试是在燃烧室侧壁开一条和药条平行的狭缝，把狭缝外端加工成平面，在上面安装耐压密封的有机玻璃作为窗口(如图1，平板窗口 8)。在窗口外设置光电探测器，接收推进剂燃烧时产生的光辐射信号，记录推进剂燃烧时间，从而得到药条燃速。该方法和靶线法类似，是在氮气气氛中燃烧药条，因此也需要包覆药条。但由于不需要打孔、穿靶线，测试效率比靶线法高。但由于大多数复合固体推进剂燃烧会产生的较多烟雾，光信号透过烟雾时衰减较大，原有的光电法仅适用于中高燃速以上(lOmm/s以上)的推进剂燃速测试，对于低燃速推进剂的燃速测试效果不佳。这是因为随着药条燃烧的进行，燃烧室内积聚的烟雾7越来越多，将光信号遮挡了。
【发明内容】
[0006]本实用新型的发明目的是为了克服现有技术存在的上述不足而提供的一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，可以大幅降低光信号透过烟雾时的衰减量，使光电法测试复合固体推进剂燃速的适用范围从原来仅适用于中高燃速以上(lOmm/s以上)的推进剂燃速测试，扩大到可以适用于超低燃速(1.5mm/s)的推进剂燃速测试，且测试效率和精
度都较高。
[0007]本实用新型的技术方案是:包括由透明材料组成的T字形窗体；所述窗体包括卡装于燃烧室外壁开口处的大头端和经燃烧室外壁开口插装于燃烧室内与待测固体推进剂相对应的小头％ ;窗体小头％枯接玻璃片。
[0008]所述小头端端面与玻璃片面积大小相等。[0009]所述玻璃片的厚度为2mm-40mm。
[0010]所述玻璃片材质为普通玻璃，或光学玻璃，或石英玻璃。
[0011]所述透明材料为有机玻璃。
[0012]所述窗体小头端粘接的玻璃片端面和待测固体推进剂的距离为
[0013]光信号在烟雾中传播的光程越长，衰减量越大。如果能够有效减少光在烟雾中传播的光程，则可以大幅降低光信号透过烟雾时的衰减量。传统的燃烧室窗口都是平板式的有机玻璃，对于一个直径50mm的燃烧室，其待测固体推进剂(药条)和窗口玻璃之间的距离约30mm，烟雾积聚在这个空间内，将对光信号产生很大的衰减。解决的方案是将平板式的有机玻璃改为T形有机玻璃，使玻璃端面延伸到燃烧室内紧贴推进剂药条的位置，最大程度地减少光信号在烟雾中传播的光程，大大降低了光信号的衰减。在这种情况下，光信号主要是通过有机玻璃或其他玻璃传到光电探测器上的，而这些材料的透光率很高，衰减基本可以忽略。
[0014]为防止药条燃烧的火焰直接烧蚀有机玻璃端面，需要在有机玻璃端面上粘贴和端面尺寸大小相等的玻璃，材质为普通玻璃，或光学玻璃，或石英玻璃。这些材质的玻璃，具有较高的硬度和熔点(尤其是石英玻璃)，具有较好的防烧蚀性能。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0016](I)最大程度地减少了药条燃烧光信号在燃烧烟雾中传播的光程，大大降低了光信号的衰减；
[0017](2)使光电法测试复合固体推进剂燃速的适用范围从原来仅适用于中高燃速以上(IOmm/s以上)的推进剂燃速测试，扩大到可以适用于超低燃速(1.5mm/s)的推进剂燃速测试，变异系数小于3%。
[0018](3)采用光电法测试低燃速推进剂的燃速，和靶线法相比，测试效率得到大幅提高，有效地解决了以往此类推进剂燃速测试存在的问题，有助于加快该领域的研制进度，确保研制质量，具有显著的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术的使用状态图。
[0020]图2是本实用新型的结构示意图。
[0021]图3是图2的左视图。
[0022]图4是本实用新型的使用状态图。
【具体实施方式】
[0023]图2、3中，本实用新型由有机玻璃组成的T字形窗体1，窗体I包括卡装于燃烧室外壁开口处的大头端2和经燃烧室外壁开口、插装于燃烧室内与待测固体推进剂5相对应的小头端3，窗体I小头端3粘接玻璃片4。燃烧室6内有烟雾7。燃烧室6外对应T字形窗体I处设置探测器9。
[0024]图4中，测试用燃烧室的狭缝长87.5皿1，宽8皿1。制作T形有机玻璃窗体1，替换原平板玻璃作为燃烧室窗口。窗口外部的有机玻璃长112皿1，宽22皿1。在伸入燃烧室内部的有机玻璃端面上粘贴和端面尺寸大小相等的玻璃片4，厚度10mm，材质为普通玻璃。在窗口安装后，伸入燃烧室内部的玻璃端面和推进剂药条的距离为5mm。
[0025]选取3个种类的低燃速推进剂药条为样本，药条截面为4.5 mm X 4.5 mm,采用光电法分别进行燃速测试。
[0026]实例1:某低燃速推进剂，长85 mm，在7MPa、25°C条件下测试数据为:
[0027]
【权利要求】
1.一种测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:包括由透明材料组成的T字形窗体(I);所述窗体(I)包括卡装于燃烧室外壁开口处的大头端(2 )和经燃烧室外壁开口插装于燃烧室(6)内与待测固体推进剂(5)相对应的小头端(3);窗体(I)小头端(3)粘接玻璃片(4)。
2.根据权利要求1所述的测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:所述小头端(3)端面与玻璃片(4)面积大小相等。
3.根据权利要求1或2所述的测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:所述玻璃片(4)的厚度为2mm-40mm。
4.根据权利要求1或2所述的测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:所述玻璃片(4)材质为普通玻璃，或光学玻璃，或石英玻璃。
5.根据权利要求1所述的测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:所述透明材料为有机玻璃。
6.根据权利要求1所述的测试复合固体推进剂燃速的燃烧室透明窗，其特征在于:所述窗体(I)小头端(3)粘接的玻璃片(4)端面和待测固体推进剂(5)的距离为
【文档编号】G01N21/01GK203606268SQ201320786938
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】倪风祥, 陈江, 冯勇, 魏海捷, 陈雯 申请人:湖北航天化学技术研究所