固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)及方法；該方法采用多靶線燃速測試系統(tǒng)，既可以進行動態(tài)燃燒性能測試，也可以進行靜態(tài)測試，兩種測量方式切換方便。得到燃速-壓強和燃速-溫度的變化關系，計算燃速壓強指數和燃速溫度敏感系數。小劑量的測試就可評價被測試推進劑在相應壓強溫度變化范圍內的燃燒性能，非常適用于在推進劑生產過程中對每一批產品進行快速性能檢測、質量控制等工作。與常用的燃速測試系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)縮短了推進劑的研制生產周期，降低了原材料消耗，減少了人工操作，節(jié)約了成本。
【專利說明】固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種固體推進劑動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，特別是固體推進劑多靶線動 態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 在固體推進劑的研制和生產中，以及固體發(fā)動機研制初期，推進劑燃速及其燃速 壓強指數、燃速溫度敏感系數等技術參數，直接影響著火箭發(fā)動機的內彈道性能、飛行速度 和穩(wěn)定工作?，F(xiàn)有測量靜態(tài)燃速特性檢測主要采用氮氣靶線法或水下聲發(fā)射法。這兩種方 法都是在恒定壓強和溫度條件下測試固體推進劑試樣藥條的燃速，需要對若干壓強點分別 進行靜態(tài)燃速的測試，得出特定范圍內的燃速壓強指數需要數十次重復的單點燃速測試， 測試效率較低，對樣品的需求量也較多。
[0003] 比較成熟的固體推擠動態(tài)燃速測試方法是發(fā)動機法，使用模擬發(fā)動機或標準發(fā)動 機安裝在靜止的試車臺上，點火測試其發(fā)動機推力曲線、壓強曲線和推進劑工作時間，計算 出推進劑的燃燒參數，來真實或近似真實的表征推進劑的燃燒性能。但是該方法推進劑用 量大，成本太高，測試人員多，測試過程復雜，也存在測試安全隱患。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種簡單、高效、快捷的固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測 試系統(tǒng)及方法，以縮短固體推進劑的研制生產周期。
[0005] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，至少包 括：
[0006] 燃燒室單元，提供固體推進劑試樣燃燒的燃燒室及測試所需的初始環(huán)境；
[0007] 配氣溫控單元，用于提供燃燒室測試所需的壓強溫度環(huán)境；恒溫浴的循環(huán)管路環(huán) 繞在燃燒室壁，通過調節(jié)恒溫浴的循環(huán)液溫度以控制燃燒室的溫度；氣路單元包括管道、高 壓氣瓶、緩沖氣瓶、高壓進氣閥、緩沖進氣閥、排氣閥、增壓泵及壓強表，使燃燒室形成恒壓 或者密閉環(huán)境；
[0008] 測控單元，點火電路通過點火線將點火信號轉換為可點火的電流，點火線通過連 接的鎳鉻合金絲引燃燒固體推進劑藥條，閥門控制電路控制高壓進氣閥、緩沖進氣閥、排氣 閥，通過高壓氣瓶、緩沖氣瓶調節(jié)燃燒室壓力；在固體推進劑藥條上有間隔分布的多靶線， 間隔分布的多靶線與多靶線信號檢測電路電連接，多靶線信號檢測電路將多靶線的信號輸 入到處理電路的接口端，通過處理電路處理，分別得到在點火命令后每一個多靶線在固體 推進劑藥條燃燒過程中的與地接通電壓的變化，沒燃燒時，多靶線分別為低電位或高電位， 依據檢測電路的情況而定，當固體推進劑藥條燃燒燒斷其中一根時，對應的靶線與地斷開， 上拉電阻或下拉電阻使其電壓由低電位變高電位或高電位變低電位；通過將固體推進劑藥 條燃燒過程中不同位置的靶線電位變化信號通過通信電路傳送到數據綜合處理單元的主 機，由主機處理，主機控制顯示器/打印機給出溫度場時間、位置分布圖；同時，燃燒室內的 溫度壓強傳感器將燃燒室內的溫度壓強電信號通過濾波放大電路進行濾波放大處理，然后 通過處理電路或AD轉換電路得到燃燒室內的溫度值、壓強值，燃燒室內的溫度值、壓強值 傳送到數據綜合處理單元處理；
[0009] 數據處理單元，包括一控件，控件支持如下模塊運行：
[0010] 系統(tǒng)模塊，系統(tǒng)模塊進行初始測試參數和測試數據采集參數的設定；
[0011] 控制模塊，控制模塊進行壓強控制、溫度控制和點火控制操作；
[0012] 測量模塊，測量模塊用于壓強采樣、溫度采樣、波形顯示和繪制、數據保存；
[0013] 數據處理模塊，數據處理模塊進行測試數據的有效性判別，分析燃燒室內壓強、溫 度實時變化，結合多靶線電位變化的時間，獲得藥條的燃燒規(guī)律，計算實時燃速、計算壓強 指數與溫度敏感系數和打印報告單；
[0014] 數據管理模塊，數據管理模塊進行數據存儲、檢索和導出操作。
[0015] 所述的燃燒室單元包括：燃燒室及燃燒支架，燃燒室壁有環(huán)繞管路，連接恒溫??； 燃燒室有氣孔及溫度壓強傳感器的安裝孔，通過氣孔和安裝孔分別連接氣路單元和溫度壓 強傳感器，氣孔處設有過濾網；燃燒支架設有定位柵，用于定位連接多靶線及點火線，金屬 桿起支撐和地線作用；點火線與多靶線的輸出端使用耐高溫線纜連接到測控單元；燃燒支 架的下端有坩堝，坩堝用于支撐固體推進劑藥條和收集燃燒物。
[0016] 所述的燃燒支架與燃燒室通過螺紋口旋轉密封連接。
[0017] 固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試方法，至少包括：
[0018] 步驟200,打開測試控件，調整為動態(tài)測試方式，在界面輸入各項參數，確定并保 存；
[0019] 步驟201，打開緩沖進氣閥；
[0020] 步驟202,檢測燃燒室壓力；
[0021] 步驟203,燃燒室壓力是否達到測試要求，是繼續(xù)步驟205;不是，進行步驟204;
[0022] 步驟204,燃燒室壓力大于測試要求，是，繼續(xù)步驟206 ;不是，繼續(xù)步驟207 ;
[0023] 步驟205，關閉緩沖進氣閥門，點火；
[0024] 步驟206,打開排氣閥進行排氣，返回步驟202;
[0025] 步驟207，開啟高壓進氣閥，進行進氣，返回步驟202;
[0026] 步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條燃燒過程及檢測；
[0027] 步驟209,燃燒過程及檢測結束。
[0028] 所述的步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條燃燒過程及檢測包括如下步驟：
[0029] 步驟301，測控單元接到命令，點火電路產生引燃固體推進劑藥條燃燒的電流，使 點火絲發(fā)熱引燃燃燒固體推進劑藥條；
[0030] 步驟302,測控單元的處理電路開始計時；
[0031] 步驟303,多靶線信號檢測電路將多靶線的電位變化信號輸入到處理電路的接口 端，通過處理電路處理，分別得到在點火命令后每二個多靶線在固體推進劑藥條燃燒的時 間；
[0032] 步驟304,燃燒室內的溫度壓強傳感器將燃燒室內的溫度壓強電信號通過濾波放 大電路進行濾波放大處理，然后通過處理電路或AD轉換電路得到燃燒室內的溫度值、壓強 值；
[0033] 步驟305,將步驟303和步驟304的數據通過通信電路傳送到數據綜合處理單元的 主機；
[0034] 步驟306,通過最后一個多靶線位置識別，是否燃燒固體推進劑藥條已經完全燃燒 完畢，沒有，重新返回步驟303 ;是到步驟307 ;
[0035] 步驟307,主機通過時間間隔和定位柵的間距，計算出當前壓強和溫度下的動態(tài)燃 速；得到測試范圍內的燃速-壓強曲線、燃速壓強指數和燃速溫度敏感系數；
[0036] 步驟308,關閉排氣閥、緩沖進氣閥、高壓進氣閥；
[0037] 步驟309,數據處理的結果存儲到工控機硬盤，并顯示或打印結果。
[0038] 所述的測控單元接到命令后，檢測燃燒固體推進劑藥條燃燒過程中的數據可以實 時通過通信電路傳送到數據綜合處理單元的主機，也可以燃燒固體推進劑藥條燃燒結束 后，傳送到數據綜合處理單元的主機，由主機進行燃燒后處理。
[0039] 所述的測控單元接到命令后，計時根據引起第一根多靶線電位跳變開始計時。
[0040] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有如下優(yōu)點：
[0041] ⑴采用多靶線燃速測試系統(tǒng)，既可以進行動態(tài)燃燒性能測試，也可以進行靜態(tài)測 試，兩種測量方式切換方便。得到燃速-壓強和燃速-溫度的變化關系，計算燃速壓強指數 和燃速溫度敏感系數。小劑量的測試就可評價被測試推進劑在相應壓強溫度變化范圍內的 燃燒性能，非常適用于在推進劑生產過程中對每一批產品進行快速性能檢測、質量控制等 工作。
[0042] (2)與常用的燃速測試系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)縮短了推進劑的研制生產周期，降低了原 材料消耗，減少了人工操作，節(jié)約了成本。
[0043] 下面結合實施例附圖對本發(fā)明作進一步說明：
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044] 圖1系統(tǒng)結構示意圖；
[0045] 圖2本發(fā)明實施例流程示意圖；
[0046] 圖3是燃燒檢測工作流程圖；
[0047] 圖4是靜態(tài)測試工作流程圖；
[0048] 圖5是藥條不意圖。
[0049] 圖中，1、高壓氣瓶；2、緩沖氣瓶；3、高壓進氣閥；4、緩沖進氣閥；5、排氣閥；6、恒溫 浴；7、燃燒室；8、溫度壓強傳感器；9、燃燒支架；10、固體推進劑藥條；11、多靶線；12、水泥 電阻；13、定位柵；14、坩堝；15、點火線；16、閥門控制電路；17、點火電路；18、多靶線信號 檢測電路；19、濾波放大電路；20、處理電路；21、AD轉換電路；22、通信電路；23、主機；24、 顯示器/打印機；25、線纜；26、管道；A、數據綜合處理單元；B、測控單元；C、配氣溫控單元； D、燃燒室單元。
【具體實施方式】
[0050] 參照圖1，固體推進劑多靶線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，至少包括：
[0051] 燃燒室單元D，提供固體推進劑試樣燃燒的燃燒室及測試所需的初始環(huán)境。
[0052] 燃燒室壁有環(huán)繞管路，連接恒溫浴6 ;燃燒室7有氣孔及溫度壓強傳感器8的安裝 孔，通過氣孔和安裝孔分別連接氣路單元和溫度壓強傳感器8,氣孔處設有過濾網。
[0053] 燃燒支架設有定位柵13,用于定位連接多靶線11及點火線15。金屬桿起支撐和 地線作用，多靶線11 一端穿過固體推進劑藥條10,另一端通過水泥電阻12接高電平，沒燃 燒時，多靶線11分別為低電位，當固體推進劑藥條燃燒燒斷其中一根時，對應的靶線與地 斷開，上拉電阻使其電壓由低電位變高電位，電位送處理器處理。點火線15與多靶線11的 輸出端使用耐高溫線纜連接到測控單元B。燃燒支架9的下端有坩堝14,坩堝14用于支撐 固體推進劑藥條10和收集燃燒物。
[0054] 配氣溫控單元C，用于提供燃燒室測試所需的壓強溫度環(huán)境。恒溫浴6的循環(huán)管路 環(huán)繞在燃燒室壁，通過調節(jié)恒溫浴的循環(huán)液溫度以控制燃燒室7的溫度。氣路單元包括管 道、高壓氣瓶1、緩沖氣瓶2、高壓進氣閥3、緩沖進氣閥4、排氣閥5、增壓泵及壓強表，使燃燒 室形成恒壓或者密閉環(huán)境。
[0055] 測控單元B，點火電路17通過點火線15將點火信號轉換為可點火的電流，點火線 15通過連接的鎳鉻合金絲引燃燒固體推進劑藥條10,閥門控制電路16控制高壓進氣閥3、 緩沖進氣閥4、排氣閥5,通過高壓氣瓶1、緩沖氣瓶2調節(jié)燃燒室壓力。在固體推進劑藥條 10從上到下水平間隔分布多靶線11，每一個間隔分布的多靶線11與多靶線信號檢測電路 18電連接，多靶線信號檢測電路18將電壓由低電位變高電位信號送處理器處理，通過處理 電路20處理，分別得到在點火命令后固體推進劑藥條10在每兩個多靶線11燃燒過程中的 時間間隔，通過固體推進劑藥條10面積S、長度L和時間間隔At;這些參數通過通信電路 22傳送到數據綜合處理單元A的主機23,由主機23處理，主機23控制顯示器/打印機24 給出面積S、長度L和時間間隔At關系圖。同時，燃燒室7內的溫度壓強傳感器8將燃燒 室7內的溫度壓強電信號通過濾波放大電路19進行濾波放大處理，然后通過處理電路20 或AD轉換電路21得到燃燒室7內的溫度值、壓強值，燃燒室7內的溫度值、壓強值傳送到 數據綜合處理單元A進行處理。
[0056] 數據處理單元A，包括一控件，控件支持如下模塊運行：
[0057] 系統(tǒng)模塊、系統(tǒng)模塊進行初始測試參數和測試數據采集參數的設定；
[0058] 控制模塊、控制模塊進行壓強控制、溫度控制和點火控制操作；
[0059] 測量模塊、測量模塊用于壓強采樣、溫度采樣、波形顯示和繪制、數據保存；
[0060] 數據處理模塊，數據處理模塊進行測試數據的有效性判別，分析燃燒室內壓強、溫 度實時變化，結合多靶線電位變化的時間，獲得藥條的燃燒規(guī)律，計算實時燃速、計算壓強 指數與溫度敏感系數和打印報告單；
[0061] 數據管理模塊，數據管理模塊進行數據存儲、檢索和導出操作。
[0062] 圖2是本發(fā)明的動態(tài)燃燒性能測試工作流程，結合系統(tǒng)結構示意圖1說明其工作 過程。
[0063] 如圖2所示，步驟200,打開測試控件，調整為動態(tài)測試方式，在界面輸入各項參 數，確定并保存；
[0064] 步驟201，打開緩沖進氣閥4 ;
[0065] 步驟202,檢測燃燒室壓力；
[0066] 步驟203,燃燒室壓力是否達到測試要求，是繼續(xù)步驟205 ;不是，進行步驟204 ;
[0067] 步驟204,燃燒室壓力大于測試要求，是，繼續(xù)步驟206 ;不是，繼續(xù)步驟207 ;
[0068] 步驟205,關閉緩沖進氣閥門，點火；
[0069] 步驟206,打開排氣閥5進行排氣，返回步驟202 ;
[0070]步驟207，開啟高壓進氣閥3，進行進氣，返回步驟202 ;
[0071] 步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條10燃燒過程及檢測；
[0072] 步驟209,燃燒過程及檢測結束。
[0073] 圖3是系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條10燃燒過程及檢測步驟流程。
[0074] 如圖3所示，所述的步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條10燃燒過程及檢測包 括如下步驟：
[0075] 步驟301，測控單元B接到命令，點火電路17產生引燃固體推進劑藥條燃燒的電 流，使點火絲15發(fā)熱引燃燃燒固體推進劑藥條10 ;
[0076] 步驟302,測控單元B的處理電路20開始計時；
[0077] 步驟303,多靶線信號檢測電路18將多靶線的電位變化信號輸入到處理電路20的 接口端，通過處理電路20處理，分別得到在點火命令后每二個多靶線11在固體推進劑藥條 10燃燒的時間；
[0078] 步驟304,燃燒室7內的溫度壓強傳感器8將燃燒室7內的溫度壓強電信號通過 濾波放大電路19進行濾波放大處理，然后通過處理電路20或AD轉換電路21得到燃燒室 7內的溫度值、壓強值；
[0079] 步驟305,將步驟303和步驟304的數據通過通信電路22傳送到數據綜合處理單 元A的主機23 ;
[0080] 步驟306,通過最后一個多靶線位置識別，是否燃燒固體推進劑藥條10已經完全 燃燒完畢，沒有，重新返回步驟303 ;是到步驟307 ;
[0081] 步驟307,主機23通過時間間隔和定位柵13的間距，計算出當前壓強和溫度下的 動態(tài)燃速；得到測試范圍內的燃速-壓強曲線、燃速壓強指數和燃速溫度敏感系數；
[0082] 步驟308,關閉排氣閥5、緩沖進氣閥4、高壓進氣閥3 ;
[0083] 步驟309,數據處理的結果存儲到工控機硬盤，并顯示或打印結果。
[0084] 本發(fā)明中測控單元B接到命令后，檢測燃燒固體推進劑藥條10燃燒過程中的數據 可以實時通過通信電路22傳送到數據綜合處理單元A的主機23,也可以燃燒固體推進劑藥 條10燃燒結束后，傳送到數據綜合處理單元A的主機23,由主機23進行燃燒后處理。
[0085] 本發(fā)明中測控單元B接到命令后，計時可以根據引起第一根多靶線11電位跳變開 始計時。
[0086] 本發(fā)明中系統(tǒng)模塊進行初始測試參數和測試數據采集參數的設定，一般在測量點 火之前進行，主要是送檢樣品的批次、型號、長度、測試人員、送檢日期等相關信息設置，便 于后期數據處理和生成報告；控制模塊進行壓強控制、溫度控制和點火控制操作，軟件通過 安裝在燃燒室的溫度、壓強傳感器實時監(jiān)測燃燒室環(huán)境，通過恒溫浴和氣動電磁閥控制溫 度和壓強；測量模塊用于壓強采樣、溫度采樣、波形顯示和繪制、數據保存；數據處理模塊 進行測試數據的有效性判別、燃速計算、壓強指數與溫度敏感系數計算和打印報告單；數據 管理模塊進行數據存儲、檢索和導出操作。
[0087] 本發(fā)明可完成動態(tài)燃燒性能測試和靜態(tài)燃燒性能測試，如圖4所示。
[0088] 步驟400,打開測試控件，調整為靜態(tài)測試方式，在界面輸入各項參數，確定并保 存；
[0089] 步驟401，檢測燃燒室溫度；
[0090] 步驟403,燃燒室溫度是否達到測試溫度，是，繼續(xù)步驟404 ;不是，進行步驟402， 調節(jié)燃燒室溫度，逼近測試溫度，返回步驟401 ;
[0091] 步驟404,打開緩沖進氣閥4 ;
[0092] 步驟405,檢測燃燒室壓力；
[0093] 步驟406,燃燒室壓力是否達到測試要求，是，繼續(xù)步驟408 ;不是，進行步驟407 ;
[0094] 步驟407,燃燒室壓力大于測試要求，是，繼續(xù)步驟409 ;不是，繼續(xù)步驟410 ;
[0095] 步驟408,打開緩進氣閥，發(fā)出點火命令，到步驟411 ;
[0096] 步驟409,打開排氣閥5進行排氣，返回步驟405 ;
[0097] 步驟410,開啟高壓進氣閥3,進行進氣，返回步驟405 ;
[0098] 步驟411，系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條10燃燒過程及檢測；
[0099] 步驟412,燃燒過程及檢測結束。
[0100] 本發(fā)明動態(tài)測試總的調試和工作過程是：測試開始，在燃燒支架9和坩堝14之間 固定固體推進劑藥條10,固定布置多靶線11，將多靶線11 一端與殼體地連接，另一端與水 泥電阻12電連接，多靶線11使其穿過固體推進劑藥條10 ;燃燒支架9插入燃燒室7并旋 轉使其密封。打開控件，在設置界面下輸入固體推進劑藥條10直徑或面積S，靶線之間間隔 距離1，確定并保存。通過控件窗口的燃燒室顯示區(qū)或者控制箱的指示燈，觀察點火線15、 多靶線11的通斷，通過檢測信號識別是否有不通，如有問題，則停止測試，燃燒室泄壓，打 開燃燒支架重新安裝。關閉恒溫浴6的所有閥門，排掉循環(huán)管路的循環(huán)液。打開進氣閥，使 燃燒室壓強達到測試要求。關閉緩沖閥4,使燃燒室形成密閉空間。控件發(fā)出點火命令。
[0101] 測控單元B接到命令，點火電路17產生引燃固體推進劑藥條燃燒的電流，使點火 絲15發(fā)熱引燃燒固體推進劑藥條10 ;隨著燃面下移，逐次通過各多靶線11信號發(fā)生突變。 各個多靶線的突變信號經耐高溫線纜25送至處理電路18,由處理電路18將得到的數字信 號由通信電路22送至工控機23。測試軟件對得到的溫度信號、壓力信號、間隔時間以及參 數設置界面輸入的各項參數，執(zhí)行運算，藥條參數如圖5所示。
[0102] 在試樣燃燒過程中，燃燒室內部在t時的燃燒壓強可表示成以下關系式：
[0103] P(t) ?V(t)=N(t) ?R?Tv (t) (I)
[0104] 式中，P(t):燃燒室內t時刻測得的壓強；V(t) :t時刻燃燒室自由容積；N(t) :t時 刻燃燒器內的燃氣總摩爾數；R:通用氣體常數；TV (t) :t時刻燃燒室溫度。
[0105] 根據燃燒室自由容積V(t)推算得到時刻推進劑試樣已燃燒的長度I(t):
[0106]
【權利要求】
1. 固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，至少包括： 燃燒室單元（D)，提供固體推進劑試樣燃燒的燃燒室及測試所需的初始環(huán)境； 配氣溫控單元（C)，用于提供燃燒室測試所需的壓強溫度環(huán)境；恒溫浴（6)的循環(huán)管路 環(huán)繞在燃燒室壁，通過調節(jié)恒溫浴的循環(huán)液溫度W控制燃燒室（7)的溫度；氣路單元包括 管道、高壓氣瓶（1)、緩沖氣瓶（2)、高壓進氣閥（3)、緩沖進氣閥（4)、排氣閥（5)、增壓粟及 壓強表，使燃燒室形成恒壓或者密閉環(huán)境； 測控單元（B)，點火電路（17)通過點火線（15)將點火信號轉換為可點火的電流，點火 線（15)通過連接的媒鉛合金絲引燃燒固體推進劑藥條（10)，閥口控制電路（16)控制高壓 進氣閥（3)、緩沖進氣閥（4)、排氣閥（5)，通過高壓氣瓶（1)、緩沖氣瓶（2)調節(jié)燃燒室壓力； 在固體推進劑藥條（10)上有間隔分布的多祀線（11)，間隔分布的多祀線（11)與多祀線信 號檢測電路（18)電連接，多祀線信號檢測電路（18)將多祀線的信號輸入到處理電路（20) 的接口端，通過處理電路（20)處理，分別得到在點火命令后每一個多祀線（11)在固體推進 劑藥條（10)燃燒過程中的與地接通電壓的變化，沒燃燒時，多祀線（11)分別為低電位或高 電位，依據檢測電路的情況而定，當固體推進劑藥條燃燒燒斷其中一根時，對應的祀線與地 斷開，上拉電阻或下拉電阻使其電壓由低電位變高電位或高電位變低電位；通過將固體推 進劑藥條（10)燃燒過程中不同位置的祀線電位變化信號通過通信電路（22)傳送到數據綜 合處理單元（A)的主機（23)，由主機（23)處理，主機（23)控制顯示器/打印機（24)給出溫 度場時間、位置分布圖；同時，燃燒室（7)內的溫度壓強傳感器（8)將燃燒室（7)內的溫度壓 強電信號通過濾波放大電路（19 )進行濾波放大處理，然后通過處理電路（20 )或AD轉換電 路（21)得到燃燒室（7)內的溫度值、壓強值，燃燒室（7)內的溫度值、壓強值傳送到數據綜 合處理單元（A)處理； 數據處理單元（A)，包括一控件，控件支持如下模塊運行： 系統(tǒng)模塊，系統(tǒng)模塊進行初始測試參數和測試數據采集參數的設定； 控制模塊，控制模塊進行壓強控制、溫度控制和點火控制操作； 測量模塊，測量模塊用于壓強采樣、溫度采樣、波形顯示和繪制、數據保存； 數據處理模塊，數據處理模塊進行測試數據的有效性判別，分析燃燒室內壓強、溫度實 時變化，結合多祀線電位變化的時間，獲得藥條的燃燒規(guī)律，計算實時燃速、計算壓強指數 與溫度敏感系數和打印報告單； 數據管理模塊，數據管理模塊進行數據存儲、檢索和導出操作。
2. 根據權利要求1所述的固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，其特征是；所述 的燃燒室單元（D)包括；燃燒室（7)及燃燒支架，燃燒室壁有環(huán)繞管路，連接恒溫浴（6);燃 燒室（7)有氣孔及溫度壓強傳感器（8)的安裝孔，通過氣孔和安裝孔分別連接氣路單元和 溫度壓強傳感器（8)，氣孔處設有過濾網；燃燒支架設有定位柵（13)，用于定位連接多祀線 (11)及點火線（15)，金屬桿起支撐和地線作用；點火線（15)與多祀線（11)的輸出端使用耐 高溫線纜連接到測控單元（B);燃燒支架（9)的下端有巧巧（14)，巧巧（14)用于支撐固體推 進劑藥條（10 )和收集燃燒物。
3. 根據權利要求2所述的固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試系統(tǒng)，其特征是；所述 的燃燒支架（9 )與燃燒室（7 )通過螺紋口旋轉密封連接。
4. 固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試方法，其特征是；至少包括： 步驟200,打開測試控件，調整為動態(tài)測試方式，在界面輸入各項參數，確定并保存； 步驟201，打開緩沖進氣閥（4); 步驟202,檢測燃燒室壓力； 步驟203,燃燒室壓力是否達到測試要求，是繼續(xù)步驟205 ;不是，進行步驟204 ; 步驟204,燃燒室壓力大于測試要求，是，繼續(xù)步驟206 ;不是，繼續(xù)步驟207 ; 步驟205,關閉緩沖進氣閥口，點火； 步驟206，打開排氣閥（5 )進行排氣，返回步驟202 ; 步驟207,開啟高壓進氣閥（3)，進行進氣，返回步驟202 ; 步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條（10)燃燒過程及檢測； 步驟209,燃燒過程及檢測結束。
5. 根據權利要求4所述的固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試方法，其特征是；所述 的步驟208,系統(tǒng)開始燃燒固體推進劑藥條（10)燃燒過程及檢測包括如下步驟： 步驟301，測控單元（B)接到命令，點火電路（17)產生引燃固體推進劑藥條燃燒的電 流，使點火絲（15)發(fā)熱引燃燃燒固體推進劑藥條（10); 步驟302,測控單元（B)的處理電路（20)開始計時； 步驟303,多祀線信號檢測電路（18)將多祀線的電位變化信號輸入到處理電路（20)的 接口端，通過處理電路（20)處理，分別得到在點火命令后每二個多祀線（11)在固體推進劑 藥條（10)燃燒的時間； 步驟304，燃燒室（7 )內的溫度壓強傳感器（8 )將燃燒室（7 )內的溫度壓強電信號通過 濾波放大電路（19 )進行濾波放大處理，然后通過處理電路（20 )或AD轉換電路（21)得到燃 燒室（7)內的溫度值、壓強值； 步驟305,將步驟303和步驟304的數據通過通信電路（22)傳送到數據綜合處理單元 (A)的主機（23); 步驟306,通過最后一個多祀線位置識別，是否燃燒固體推進劑藥條（10)已經完全燃 燒完畢，沒有，重新返回步驟303 ;是到步驟307 ; 步驟307,主機（23)通過時間間隔和定位柵（13)的間距，計算出當前壓強和溫度下的 動態(tài)燃速；得到測試范圍內的燃速-壓強曲線、燃速壓強指數和燃速溫度敏感系數； 步驟308，關閉排氣閥（5 )、緩沖進氣閥（4 )、高壓進氣閥（3 ); 步驟309,數據處理的結果存儲到工控機硬盤，并顯示或打印結果。
6. 根據權利要求5所述的固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試方法，其特征是；所述 的測控單元（B)接到命令后，檢測燃燒固體推進劑藥條（10)燃燒過程中的數據可W實時通 過通信電路（22)傳送到數據綜合處理單元（A)的主機（23)，也可W燃燒固體推進劑藥條 (10)燃燒結束后，傳送到數據綜合處理單元（A)的主機（23)，由主機（23)進行燃燒后處理。
7. 根據權利要求5所述的固體推進劑多祀線動態(tài)燃燒性能測試方法，其特征是；所述 的測控單元（B)接到命令后，計時根據引起第一根多祀線（11)電位跳變開始計時。
【文檔編號】G01N31/12GK104345118SQ201310322785
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2013年7月29日
【發(fā)明者】劉科祥, 趙露, 劉倩 申請人:西安電子科技大學