一种高能固体推进剂热安全性在线监测装置及方法
本发明提出一种高能固体推进剂热安全性在线监测装置，包括：支撑装置，所述支撑装置用于对高能固体推进剂提供支撑或者将其悬挂；加热装置，用于提供高温环境；质量检测元件，用于检测所述高能固体推进剂的质量；温度检测装置，用于对高能固体推进剂的温度进行测定；气体引导装置，一端设置在所述高能固体推进剂内部，另一端连接至气体流量计、气体检测仪以及压力传感器；信息处理装置，用于接收来自所述质量检测检测元件、气体流量计、气体检测仪以及压力传感器的信息并对其进行处理。本发明不仅能对高能固体推进剂高温加速环境下的分解产物进行定性的实时监测，还可以定量测定气体产生的体积，简化了试验方法。
发明专利
CN202311474689.7
2023-11-07
CN117345470A
2024-01-05
F02K9/96(2006.01)
中北大学
周东谟;马宇杰;刘向阳;惠步青;俞育洋
038507 山西省太原市学院路3号
北京麦宝利知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
郝小丹
山西;14
1.一种高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于，包括： 支撑装置，所述支撑装置用于对高能固体推进剂提供支撑或者将其悬挂； 加热装置，用于提供高温环境； 质量检测元件，用于检测所述高能固体推进剂的质量； 温度检测装置，用于对高能固体推进剂的温度进行测定； 气体引导装置，一端设置在所述高能固体推进剂内部，另一端连接至气体流量计、气体检测仪以及压力传感器； 信息处理装置，用于接收来自所述质量检测检测元件、气体流量计、气体检测仪以及压力传感器的信息并对其进行处理。 2.根据权利要求1所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述气体引导装置为管状结构，且在其位于所述高能固体推进剂内部的一端处设置有气体收集装置。 3.根据权利要求2所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述气体收集装置是圆盘形或者圆锥形结构，且所述气体收集装置的直径是所述气体引导装置的直径的2-5倍。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述加热装置为环形结构，环绕所述高能固体推进剂设置，或者所述加热装置设置与所述高能固体推进剂下方。 5.根据权利要求4所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 还设置有温度传感器以及温度控制器，所述温度传感器用于测量所述高能固体推进剂所处的环境温度，所述温度控制器能够基于所述环境温度对所述加热装置进行控制。 6.根据权利要求1-3中任一项所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述温度检测装置为光纤布拉格光栅传感器。 7.根据权利要求6所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述光纤布拉格光栅传感器包括光栅区段，所述光栅区段被封装在毛细钢管内，且所述毛细钢管的两端涂覆有改性丙烯酸酯胶。 8.根据权利要求7所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置，其特征在于： 所述光纤布拉格光栅传感器设置有多个，且分别设置与高能固体推进剂的表面和内部。 9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的高能固体推进剂热安全性在线监测装置进行试验的方法，其特征在于，所述方法包括： 获取所述质量检测元件的结果； 启动加热装置，然后持续获取所述质量检测元件、温度检测装置、气体流量计、气体检测仪以及压力传感器的结果。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于： 还包括对光纤布拉格光栅传感器的校正：采用油浴加热的方法在20℃至200℃的温度范围内测量封装后的光纤布拉格光栅传感器的温度响应，将光纤布拉格光栅传感器与热电偶置于油浴内同一位置，在升温过程中每隔20℃恒温0.5h，并同时记录光纤布拉格光栅传感器的布拉格波长值和热电偶测得的温度值，对数据进行拟合求得封装光纤布拉格光栅传感器的温度敏感系数。