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3.2 测试过程
3.2.1 外场测试
a)在进行爆炸容器内实验之前,首先进行外场测试,爆炸火球的半径约为4m,因而设置传感器距离爆心分别为4m和5m,并分别在保护钢套上加装一热电偶。测点布置如下图所示:
图8 测点位置示意
b)炸药装药情况
表2 炸药装药情况
试样编号 装药种类 起爆重量kg 起爆方式 备注
1 含铝药 2 单点短时间延时
2 含铝药 2 单点中等时间延时
3 含铝药 2 单点中等时间延时
4 含铝药 2 单点长时间延时
5 含铝药 2 单点长时间延时
c)实验典型测试信号分析
由于含铝炸药抛洒、延迟25ms单点起爆的三发的测试效果比较理想,对应的炸药试样1~5的测试数据导出如下:
图9 试样1热通量和温度曲线
图10 试样2热通量和温度曲线
图11 试样3热通量和温度曲线
由典型测试信号图9至图11可以得出:
1)HFS(热通量)的测试信号为有效信号,是热效应测试的分析重点。爆炸场热传导和热对流时间很短,RTS受实际传感器温升慢的影响,没有得到可分析的有效信号。
2)结合其他数据,4m的热通量值要大于5m热通量值,约为4~5倍。
3)通过对温度变化曲线和4、5m的热通量HFS曲线比较,可以看出三者的曲线形状大致相似。
4)相比于4m的HFS曲线,5m的HFS曲线与温度曲线相似性更好。
5)5m处HFS的作用时间比4m的长,但远小于温度曲线的作用时间。
d)分析
通过对比和测得数据得出,测得的热通量即为热辐射通量,理由如下:
1)HFM传感器可以测得三种热通量,热辐射、热对流和热传导。整个爆炸持续时间为2~3ms(?怎么得到这句结论的),尽管有比较大的温度梯度,但是时间很短,难以进行热传导和热对流。
2)查阅传感器使用说明,在短暂的时间内RTS(温度)是无法获得的,报告中含铝药在中等延迟时间上没有获得RTS曲线,说明了传感器温升比较慢,几乎没有热传导。
3)传感器的内部有温差电堆,测试信号决定于温度梯度的变化,尽管红外的温度作用时间比较长,但是在上升点与斜率较大的点之间的作用时间是与HFS的作用时间比较吻合。另外,热通量的波形曲线与红外温度曲线相似性也比较好
4)图9至图11,在爆炸后0.6秒内,热通量波形呈宽峰,采集良好,证明温压炸药的热效应明显,适合在此基础上研究密闭或半密闭空间内炸药装药发生爆炸后,爆炸场对周围介质、目标等产生的热效应,即在爆炸容器中进行相应测试。
3.2.2 爆炸容器测试
a)爆炸容器实验操作流程:
1)检查预先装好的压力传感器和电阻应变片的线路是否接通无误
2)记录设备上对应位置传感器的型号、量程、压电比;对应位置应变片的型号、阻值、灵敏系数
3)在爆炸容器上装实验药柱或粉体(与下面步骤同时进行)
4)打开SignalView通用信号分析软件 爆炸场热效应测定的热通量测试装置设计(6):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_2776.html