A non destructive on-line monitoring device for a solid rocket propellant volatile gas optical fiber, including light source, optical splitter, gas chamber, dual channel spectrometer and ARM embedded demodulation module. The light emitted by the light source is transmitted through the transmission fiber to the optical divider. The light divider divides the light transmitted by the light source into the reference light and the signal light entering the gas chamber. The upper and lower parts of the gas chamber are connected with the solid rocket propellant through the intake channel and the outgassing channel respectively. The dual channel spectrometer is used to receive the reference light and the signal light from the gas chamber. The ARM embedded demodulation module performs the real-time acquisition of the signal and the gas concentration data demodulation for the dual channel spectrometer. The utility model has the advantages of low cost, quick response, time saving, labor, stability, safety, detection of nitrogen dioxide gas produced by aging in propellant storage, prediction of chemical migration of propellant component and future chemical state of failure mode, so as to realize solid rocket engine medicine. Nondestructive testing of column propellants.
【技术实现步骤摘要】
一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置
:本技术涉及火箭
,尤其是指一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置。
技术介绍
:固体火箭发动机的贮存问题一直备受关注,在寿命周期内发动机推进剂药柱和壳体不能分离,且要求10年不能分解发动机。和平时期,随着贮存时间的推移,库存发动机逐渐超期,为避免过早地更换、销毁发动机而造成浪费,或盲目使用已经失效的发动机而造成严重的事故,因此,对固体火箭发动机健康状态进行评估有着非常重大意义。目前,对固体火箭发动机健康状态采用的评估方法是每隔三年把发动机的壳体打开,采用目测方法根据推进剂的颜色来判断是否失效;难以判断时,就从发动机大块的药柱上切割取样做进一步的力学试验,通过检测推进剂的延伸率,来判断发动机的有效性。如果正常,再用填充物填充,采取这种有损检测方法会造成添加填充物与整块药柱性能不一致的问题,使发动机药柱推进剂的燃烧值受到影响。这类寿命评估方法包括解剖发动机、静态点火和实弹试射等一些破坏性方法,评估成本非常高、机动性小、且耗时费力。固体火箭推进剂的化学成分主要有丁羟基、粘合剂以及其它助燃剂,随着贮存时间的延长将发生老化;药柱在存放和训练过程中,因受光、热和空气中水分的作用,粘合剂会与丁羟基等主要成分发生化学反应,产生NO、NO2等氮氧化物气体,其成分发生迁移,能量性能燃速、热值等下降,化学性能和物理性能较大程度上发生了变化,收缩率和强度等性能下降,势必会影响固体火箭发动机的内弹道性能。当力学性能、理化性能恶化到难以接受的程度,固体推进剂失效,发动机报废。通过检测推进剂材料老化过程释放的NO2气体浓度 ...
【技术保护点】
1.一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置,其特征在于:该在线监测装置包括:光源,其发出的光经传输光纤传输到光分路器;光分路器,其将光源传输过来的光分为两路,一路光进入气室作为信号光,另一路光作为参考光;气室,其上部通过进气通道与固体火箭推进剂连通,下部通过出气通道与固体火箭推进剂连通,所述进气通道上设置有第一阀,所述出气通道上设置有第二阀和采样泵;双通道光谱仪,其接收光分路器分出的一路参考光和从气室出来的信号光;ARM嵌入式解调模块,其对双通道光谱仪进行信号的实时采集和气体浓度的数据解调。
【技术特征摘要】
1.一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置,其特征在于:该在线监测装置包括:光源,其发出的光经传输光纤传输到光分路器;光分路器,其将光源传输过来的光分为两路,一路光进入气室作为信号光,另一路光作为参考光;气室,其上部通过进气通道与固体火箭推进剂连通,下部通过出气通道与固体火箭推进剂连通,所述进气通道上设置有第一阀,所述出气通道上设置有第二阀和采样泵;双通道光谱仪,其接收光分路器分出的一路参考光和从气室出来的信号光;ARM嵌入式解调模块,其对双通道光谱仪进行信号的实时采集和气体浓度的数据解调。2.根据权利要求1所述的一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置,其特征在于:所述光源为中心波长455nm、5W功率的蓝光LED光源。3.根据权利要求1所述的一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置,其特征在于:所述光分路器与气室之间依次设置有准直器和第一小孔光阑,所述光分路器分出的一路光是先由传输光纤传输到准直器并由准直器准直为平行光,再通过第一小孔光阑滤除杂散光后入射到气室内。4.根据权利要求1所述的一种固体火箭推进剂挥发气体光纤无损在线监测装置,其特征在于:所述气室与双通道光谱仪之间依次设置...
【专利技术属性】
技术研发人员:程跃,武麟,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第八研究所,
类型:新型
国别省市:安徽,34
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