[发明专利]一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法

说明书

本发明公开了一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，解决了现有方法只能获得平均速度且测量精度较差的问题。火炸药及装药燃烧或爆轰时，由于高温灼烧微波传感器探头端面会随着波阵面的推进而同步位移，使得回波信号与发射信号之间出现多普勒频移和相位变化，经过处理获取每一时刻波阵面的多普勒速度和相位信息，进而得到燃烧转爆轰过程中波阵面的传播速度及对应时刻和位移。本方法采样频率高，获得的信息丰富，而且具有测量精度高、安全性能好的特点。本发明适用于基于样品管法的固体火炸药及装药燃烧转爆轰过程波速及对应时刻和位移的测量，也适用于其它固体燃料线性燃速及对应时刻和位移的测量。

技术领域

本发明涉及一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，适用于基于样品管法的固体火炸药及装药燃烧转爆轰过程波速测量技术领域。

背景技术

火炸药及装药在燃烧向爆轰过渡的过程中，波速的测量目前电离探针测速方法较为常用，是将系列探针等间距布设在特制的样品管上，利用离子探针跟踪电离面(燃烧火焰阵面、爆轰阵面)，以探测样品管内的燃速及爆速。

电离探针的类型和材质及其制作过程未有统一标准，人为因素对探针的质量及响应影响较大。探针与主装药的接触状态也会影响探针的响应，进而影响时间参量的精确测定。电离探针是通过8～10个贯通微孔穿过样品管壁与主装药接触的，多个微孔的存在削弱了样品管的约束强度，使得微孔处成为样品管的薄弱环节，这样使得测量结果出现较大偏差，甚至会影响判断。电离探针测速方法获得的是相邻探针间的平均速度，而非实时速度，而且数据量太少，信息不够丰富，不利于燃烧转爆轰过程的详细描述。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，以克服现有技术的缺陷。

本发明实现过程如下：

一种燃烧转爆轰过程波速微波相移测量方法，测试方法包括测试准备、测试步骤、数据处理。

一、测试准备，包括：

1.1微波相移测试装置标定

微波相移测试装置连接、预热，对采集回波进行归一化处理。用专用工具把微波探头剪去已知长度，剪去的长度应小于探头内的导内波长，用高精度量具测量所剪探头长度，与微波相移测试装置给出的测试距离进行比对，得出距离测量精度；控制信标输出信号的相位，最小步进速度对应的相位变化速率；采集到的数据与信标输出的数据进行比对，获得微波相移测试装置测速精度。

1.2样品管装药

样品管装药之前，先将微波传感器探头由样品管底部堵头上的微孔穿入，装药过程中使其始终保持沿样品管中心轴向，不弯曲、扭转。

测试样品为粉状、颗粒状、块状装药或多个成型药柱相连组成。其中，粉状、颗粒状测试样品装药时要求其在管内不发生流动；成型药柱装药时要求药柱表面无裂纹，端面平整光滑，中心轴向开孔，孔径不小于微波传感器探头直径。对于粉状、颗粒状测试样品，将其分三等份，在装完每一份后，都让管子从一小高处垂直地落下，以便把试样压实，装药过程中保证微波传感器探头始终处于样品管的中轴处。

记录装药质量和装填高度等信息，计算测试样品的堆积密度。

1.3点火药包安装

将点火头插入装有黑火药的玻璃纸中，用细线扎紧制成点火药包。将点火导线从样品管点火端堵头轴向微孔中穿出，将点火药包埋植于测试样品颗粒中，与微波传感器探头接触。利用点火端堵头密封试样管。

1.4样品管布设

将样品管安置在平坦的试验场地，距其半径50m范围内地面不得有杂物。

1.5设备连接