一种火药比容测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于火炸药技术领域，主要设及一种火药比容测量仪。
【背景技术】
[0002] 火药比容是衡量火药做功能力大小的重要参数之一。火药比容通常用比容测量仪 进行测量，该测量技术在国内外已经成为发射药、推进剂、火工品等能量性能表征的重要实 验方法之一，在发射药和推进剂基础性能研究方面发挥着不可替代的作用，给枪炮武器内 弹道、装药设计W及推进剂发动机装药设计提供了大量可靠的基础数据，也是许多型号武 器基础研究和验收的重要指标之一。
[0003] 我国科研院所、发射药生产厂和各军种，正在运作的比容测量仪有W下两个缺点： 一是目前普遍使用的比容测量仪在长期使用后都会因为气罐的诱蚀而漏气。运些气罐分 为焊缝连接式和螺钉组装式，焊缝连接式主要是指采用薄钢板焊接成的长方体气罐或者采 用无缝钢管加圆形钢板焊接成的圆柱体气罐，运种气罐容易因焊缝连接处的诱蚀而漏气。 螺钉组装式主要是多个螺钉压紧端盖上的橡胶圈W密封的圆柱体气罐，运种气罐没有焊缝 所W耐腐蚀性较好，但运种气罐两个端盖需要至少五根长螺杆和十个螺母来压紧橡胶圈密 封，安装、拆卸和清洗都很麻烦，单个螺母过紧或过松都会导致气罐漏气。运两种气罐都会 因为燃气中的氮氧化物、无机盐和水份长期积累的腐蚀作用而引起系统容积变化，进而影 响比容测试的精度，它们都没有从根本上解决气罐的腐蚀漏气问题。
[0004] 二是系统容积不可变导致可测试的火药种类较少。比容测试结果的准确性主要取 决于压力传感器和溫度传感器的测试精度。传感器的测试精度和量程是矛盾的，传感器在 窄压力范围内测试时的线性度差别较小，传感器量程越窄，测试精度就越高，传感器在宽压 力范围内测试时的线性度差别较大，传感器量程越宽，测试精度就越低。火药比容测试使用 的压力传感器精度比较高，所W其量程就比较窄，测试药量少时系统容积相应要小，测试药 量多时系统容积相应要大，运样燃气压力始终在一个较小的范围内波动，才能在保证测试 精度的同时，保护压力传感器不因超量程测试而损坏，比容测试结果也会更准确。国军标对 火工药剂、推进剂、发射药的比容测试药量有严格规定，不能随意加减药量。火工药剂多是 起爆药，燃烧转爆轰产生的冲击波会对氧弹产生强烈的冲击作用，药量太大时容易损坏氧 弹，因此，测试火工药剂的火药比容测量仪测试药量一般为Ig~2g，系统容积一般为1L~ 2L。推进剂多含有金属粉末，药量太大对氧弹的烧蚀很严重，所W测试推进剂的火药比容测 量仪测试药量一般为3g~4g，系统容积一般为化~化。测试发射药的火药比容测量仪 测试药量一般为5g~6g，系统容积一般为化~化。因为不能快速改变比容测量仪的系 统容积，火药比容测量仪的测试对象较少。W上Ξ种火药比容测量仪测试压力波动范围均 为-IBar~IBar(压力传感器量程-IBar~4Ba;r)，每台火药比容测量仪能够测试的火药种 类都很有限。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是，研制一种火药比容测量仪，解决现有技术腐蚀漏 气、容积不可变的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明设计一种拆装方便、无需借助其他工具、用手即可 安装/拆卸或紧固密封的耐腐蚀气罐，可定期或根据需要随时清洗气罐防止诱蚀和积水； 采用耐腐蚀的铭儀钢合金钢材料加工气罐的螺盖、端盖、气罐本体和卡套接头，采用圆环形 橡胶圈密封；设计加工四个内外径和两端螺纹尺寸完全相同，但长度不同的气罐本体，四个 长度的气罐本体可W互换，可与端盖和压紧螺盖匹配，只需更换对应长度的气罐本体，即可 快速改变气罐的容积，进而改变比容测量仪的系统容积；为便于单手安装、拆卸和紧固，同 时为了保证压力传感器、溫度传感器和卡套接头能够安装到气罐的端盖上，并与气罐本体 内部相连通，设计气罐本体的内径范围为55mm~65mm，外径范围为65mm~75mm，外径比内 径大10mm，壁厚为5mm，为了实现对废旧氧弹配件（螺盖、内垫圈和外垫圈）的利用，本发明 设计的气罐本体内径、外径、两端外螺纹与氧弹本体的结构相同；相邻两个长度的气罐本体 容积相差比，四个气罐本体的容积分别为：比、化、3^化，气罐本体的长度1可由公式1 = V/ηd2计算得出，V为气罐本体的容积，r为气罐本体的内径；测试起爆药时使用1L或化 容积的气罐本体，测试推进剂时使用化或化容积的气罐本体，测试发射药时使用化或化 容积的气罐本体。
[0007] 本发明提供的火药比容测量仪，由氧弹、真空累、气罐、压力传感器、溫度传感器及 数据采集器组成；所述氧弹是火药燃烧的容器，真空累用于对氧弹及装置抽真空，气罐用于 储存火药燃气，压力传感器用于测试燃气压力，溫度传感器用于测试燃气溫度，数据采集器 用于采集数据、处理数据并输出测试结果；将装有火药的氧弹用真空累抽真空，点火后将氧 弹浸入水中冷却降溫，用真空累对除氧弹外的装置其他部分抽真空，连接氧弹到测试装置 上，用数据采集器采集安装在气罐一端的压力传感器和另一端的溫度传感器的数值，数据 采集器上安装的火药比容测试软件根据读数计算出火药比容值，本发明的火药比容测量仪 可W测试包括起爆药、发射药和推进剂的比容值。
[0008] 所述气罐左右对称，中间为气罐本体，两端分别为螺盖、端盖、内垫圈、外垫圈、卡 套接头；螺盖为环形结构，小口径一端压紧端盖，大口径一端开有内螺纹W连接气罐本体； 端盖为圆柱形结构，开有两个螺纹孔，一个连接卡套接头，另一个连接溫度传感器或压力传 感器，气罐本体为管状结构，两端开有与螺盖匹配的外螺纹；内垫圈为圆环形结构的橡胶 圈，安装在端盖侧壁上的凹槽内，起主要密封作用；外垫圈为圆环形结构的橡胶圈，安装在 端盖突起台阶上的凹槽内，起辅助密封作用；卡套接头一端开有外螺纹W连接端盖，另一端 开有外螺纹W连接装置管路。 阳009]气罐本体可W设计成四个内径相同但长度不同的本体，相邻长度的气罐本体容积 相差比，运种设计只需更换不同长度的气罐本体，即可得到对应的气罐容积，节省了加工整 套气罐的材料和费用，也减少了改变气罐容积的操作步骤。
[0010] 气罐本体外径可W与氧弹一致，本发明的螺盖、内垫圈、外垫圈都是氧弹的配件， 对废旧氧弹配件的再利用可W节约材料和加工费用。
[0011] 本发明的优点：本发明的气罐采用儀铭钢合金钢材质加工，安装、拆卸和清洗方便 快捷，解决了其他火药比容测量仪的腐蚀和漏气问题；本发明可W通过更换不同长度气罐 本体的方法快速改变火药比容测量仪的系统容积，可测试的火药种类比其他火药比容测量 仪更多；本发明可w减少零件的加工数量，节省加工材料和加工费用。
【附图说明】
[0012] 图1本发明各部件连接关系图
[0013] 图2气罐各零部件连接示意图
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详述。
[0015] 本发明参照图1、图2实施。本发明由氧弹1、真空累2、气罐3、压力传感器4、溫度 传感器5及数据采集器6组成；所述氧弹1是火药燃烧的容器，真空累2用于对氧弹1及装 置抽真空，气罐3用于储存火药燃气，压力传感器4用于测试燃气压力，溫度传感器5用于 测试燃气溫度，数据采集器6用于采集数据、处理数据并输出测试结果；将装有火药的氧弹 用真空累2抽真空，点火后将氧弹1浸入水中冷却降溫，用真空累2对除氧弹1外的装置其 他部分抽真空，连接氧弹1到测试装置上，用数据采集器6采集安装在气罐3 -端的压力传 感器4和另一端的溫度传感器5的数值，数据采集器6上安装的火药比容测试软件根据读 数计算出火药比容值，本发明的火药比容测量