二氧化碳致裂器圆筒试验装置与试验方法与流程

本发明涉及二氧化碳致裂器试验。具体地说是二氧化碳致裂器圆筒试验装置与试验方法。

背景技术：

1、二氧化碳致裂器由高强度可重复使用的充装液态二氧化碳的金属管、发热装置、定压泄能机构等组成，通过发爆器激活加热装置，致裂器中的液态二氧化碳受热后在极短的时间内转化为大体积高压二氧化碳气体，高压二氧化碳气体对周围介质作功。目前，还缺乏对二氧化碳致裂器高压气体作功能力的准确评估装置和评估方法。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够评估二氧化碳致裂器做功能力的二氧化碳致裂器圆筒试验装置与试验方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：二氧化碳致裂器圆筒试验装置，包括圆筒、氩气弹和二氧化碳致裂器，所述二氧化碳致裂器的泄能器端从所述圆筒的开口端插入圆筒内，且所述二氧化碳致裂器的泄能器端靠近所述圆筒的封闭端，所述二氧化碳致裂器的泄压孔位于圆筒内，所述氩气弹设置在圆筒的一侧并与泄压孔的位置相对应，相对所述圆筒封闭端沿所述圆筒轴线的方向上设置有第二高速转镜扫描相机，垂直所述圆筒轴线的方向上设置有第一高速转镜扫描相机，所述第一高速转镜扫描相机的位置与泄压孔相对应。

3、上述二氧化碳致裂器圆筒试验装置，所述圆筒与所述二氧化碳致裂器之间填充有真空密封油脂。

4、上述二氧化碳致裂器圆筒试验装置，所述圆筒与所述二氧化碳致裂器之间填充有真空密封油脂。

5、上述二氧化碳致裂器圆筒试验装置，所述圆筒的内径为51.4mm、壁厚为2.54mm、长度为1100mm；所述二氧化碳致裂器的外径为51mm、长度为1100mm。

6、上述二氧化碳致裂器圆筒试验装置，所述圆筒的外层设置有防护罩，所述氩气弹、第二高速转镜扫描相机和第一高速转镜扫描相机均安装在防护罩上，所述第二高速转镜扫描相机和防护罩之间设置有第二钢板狭缝片，所述第二钢板狭缝片的狭缝中心正对圆筒筒底中心，所述第一高速转镜扫描相机和防护罩之间设置有第一钢板狭缝片，所述第一钢板狭缝片的狭缝中心与泄压孔同轴；所述二氧化碳致裂器上连接有发爆器，所述发爆器位于防护罩之外。

7、二氧化碳致裂器圆筒试验方法，包括以下步骤：

8、步骤a：将圆筒擦洗干净，在二氧化碳致裂器的表面涂抹真空密封油脂，将二氧化碳致裂器的泄能器端从圆筒的开口端插入圆筒内，二氧化碳致裂器的泄能器端靠近圆筒的封闭端，二氧化碳致裂器的泄压孔位于圆筒内；

9、步骤b：将氩气弹设置在圆筒的一侧并与泄压孔的位置相对应；

10、步骤c：起爆二氧化碳致裂器，二氧化碳致裂器内高压二氧化碳气体从泄压孔释放；在二氧化碳致裂器起爆的同时，氩气弹爆炸发光作圆筒的背景光源；

11、步骤d：第二高速转镜扫描相机对圆筒的封闭端筒底进行扫描记录，第一高速转镜扫描相机在垂直圆筒轴线的方向对圆筒的侧壁进行扫描记录。

12、上述二氧化碳致裂器圆筒试验方法，所述圆筒的材质为t2紫铜管或无氧铜管。

13、上述二氧化碳致裂器圆筒试验方法，所述圆筒的内径为51.4mm、壁厚为2.54mm、长度为1100mm；所述二氧化碳致裂器的外径为51mm、长度为1100mm。

14、上述二氧化碳致裂器圆筒试验方法，所述圆筒的外层设置有防护罩，所述氩气弹、第二高速转镜扫描相机和第一高速转镜扫描相机均安装在防护罩上，所述第二高速转镜扫描相机和防护罩之间设置有第二钢板狭缝片，所述第一高速转镜扫描相机和防护罩之间设置有第一钢板狭缝片；所述二氧化碳致裂器上连接有发爆器，所述发爆器位于防护罩外。

15、本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

16、1、本发明，通过设置圆筒，二氧化碳高压气体产生的冲击波使圆筒外壁膨胀，从而获得二氧化碳致裂器高压气体的作功能力数据。

17、2、本发明，以氩气弹的爆炸发光作为圆筒的背景光源，配合两个不同方向的第二高速转镜扫描相机和第一高速转镜扫描相机，以获得圆筒膨胀图像数据，根据图像放大率和扫描速度处理数据文件，得到圆筒外壁的膨胀距离和时间数据。

技术特征：

1.二氧化碳致裂器圆筒试验装置，其特征在于，包括圆筒(2)、氩气弹(6)和二氧化碳致裂器(3)，所述二氧化碳致裂器(3)的泄能器端从所述圆筒(2)的开口端插入圆筒(2)内，且所述二氧化碳致裂器(3)的泄能器端靠近所述圆筒(2)的封闭端，所述二氧化碳致裂器(3)的泄压孔(4)位于圆筒(2)内，所述氩气弹(6)设置在圆筒(2)的一侧并与泄压孔(4)的位置相对应，相对所述圆筒(2)封闭端沿所述圆筒(2)轴线的方向上设置有第二高速转镜扫描相机(7)，垂直所述圆筒(2)轴线的方向上设置有第一高速转镜扫描相机(9)，所述第一高速转镜扫描相机(9)的位置与泄压孔(4)相对应。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器圆筒试验装置，其特征在于，所述圆筒(2)与所述二氧化碳致裂器(3)之间填充有真空密封油脂。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器圆筒试验装置，其特征在于，所述圆筒(2)的材质为t2紫铜管或无氧铜管。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器圆筒试验装置，其特征在于，所述圆筒(2)的内径为51.4mm、壁厚为2.54mm、长度为1100mm；所述二氧化碳致裂器的外径为51mm、长度为1100mm。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳致裂器圆筒试验装置，其特征在于，所述圆筒(2)的外层设置有防护罩(1)，所述氩气弹(6)、第二高速转镜扫描相机(7)和第一高速转镜扫描相机(9)均安装在防护罩(1)上，所述第二高速转镜扫描相机(7)和防护罩(1)之间设置有第二钢板狭缝片(8)，所述第二钢板狭缝片(8)的狭缝中心正对圆筒(2)筒底中心，所述第一高速转镜扫描相机(9)和防护罩(1)之间设置有第一钢板狭缝片(10)，所述第一钢板狭缝片(10)的狭缝中心与泄压孔(4)同轴；所述二氧化碳致裂器(3)上连接有发爆器(5)，所述发爆器(5)位于防护罩(1)之外。

6.二氧化碳致裂器圆筒试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的二氧化碳致裂器圆筒试验方法，其特征在于，所述圆筒(2)的材质为t2紫铜管或无氧铜管。

8.根据权利要求6所述的二氧化碳致裂器圆筒试验方法，其特征在于，所述圆筒(2)的内径为51.4mm、壁厚为2.54mm、长度为1100mm；所述二氧化碳致裂器的外径为51mm、长度为1100mm。

9.根据权利要求6所述的二氧化碳致裂器圆筒试验方法，其特征在于，所述圆筒(2)的外层设置有防护罩(1)，所述氩气弹(6)、第二高速转镜扫描相机(7)和第一高速转镜扫描相机(9)均安装在防护罩(1)上，所述第二高速转镜扫描相机(7)和防护罩(1)之间设置有第二钢板狭缝片(8)，所述第一高速转镜扫描相机(9)和防护罩(1)之间设置有第一钢板狭缝片(10)；所述二氧化碳致裂器(3)上连接有发爆器(5)，所述发爆器(5)位于防护罩(1)外。

技术总结
本发明公开二氧化碳致裂器圆筒试验装置与试验方法，包括圆筒、氩气弹和二氧化碳致裂器，所述二氧化碳致裂器的泄能器端从所述圆筒的开口端插入圆筒内，且所述二氧化碳致裂器的泄能器端靠近所述圆筒的封闭端，所述二氧化碳致裂器的泄压孔位于圆筒内，相对所述圆筒封闭端沿所述圆筒轴线的方向上设置有第二高速转镜扫描相机，垂直所述圆筒轴线的方向上设置有第一高速转镜扫描相机。本发明，通过设置圆筒，二氧化碳高压气体产生的冲击波使圆筒外界面膨胀，从而获得二氧化碳致裂器高压气体作功能力数据，配合两个不同方向的第二高速转镜扫描相机和第一高速转镜扫描相机，根据图像放大率和扫描速度处理数据文件，得到圆筒外壁的膨胀距离和时间数据。

技术研发人员：黄宝龙,许舒荣,孙佳,周可发,周明,杨宁,杨志刚,魏可东,温汉宏,申鹏举,马玉朗,孔令辉,朱廷光,李昂
受保护的技术使用者：北京中煤矿山工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15