【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含能材料静态燃速测试，具体涉及一种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置及方法。
技术介绍
1、含能材料的静态燃速测试，执行国军标770b-2005 706.1和706.2。其中，706.1燃速-靶线法的测试，准备药条的过程中，有钻孔穿线、燃烧支架绑线两个环节，因靶线的特点为细、软、易断，且含能材料对工艺的可靠性、安全性要求非常高，致使自动化测试进展缓慢。
2、目前，有的含能材料的生产单位已经在靶线法测试自动化方面尝试改进，但是仍有非常多的问题没有解决。
3、另有使用氮气声射燃速测试技术替代靶线法燃速测试，省去了靶线法的穿线和绑线，原理是测量药条燃烧过程中发出的声发射信号时长，结合长度得到燃烧速度。部分药条在氮气或者氩气中燃烧发出的声发射信号非常微弱，又或者药条尾端燃烧的结束信号信噪比差，导致传统的声发射法燃速仪无法有效捕捉完整的信号，氮(氩)气声发射测试技术的推广缓慢。
4、目前没有一种适用于工厂、研究所的燃速测试装置，能大规模、高强度、高效的完成靶线法自动化测试。
5、公开号为cn104345118a的中国专利文献公开了一种固体推进剂多靶线动态燃烧性能测试系统及方法；该方法采用多靶线燃速测试系统，既可以进行动态燃烧性能测试，也可以进行静态测试，两种测量方式切换方便。得到燃速-压强和燃速-温度的变化关系，计算燃速压强指数和燃速温度敏感系数。小剂量的测试就可评价被测试推进剂在相应压强温度变化范围内的燃烧性能，非常适用于在推进剂生产过程中对每一批产品进行快速性能检测、质量控
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置及方法目的是克服现有技术中含能材料在靶线法燃速测试时穿靶线和绑药的过程繁琐，备样和测试过程复杂，无法实现自动化；以及氮气声发射法燃速测试信号不好，无法有效捕捉完整的信号的问题。
2、为此，本专利技术提供了一种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，包括
3、制样刀具，用于切制被测药条、首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片；
4、包覆装置，当切定长的被测药条首端连有首端高能推进剂药片和点火丝，以及切定长的被测药条尾端连有尾端高能推进剂药片时，包覆装置用于夹住点火丝将连有首端高能推进剂药片、尾端高能推进剂药片和点火丝的药条移动至包覆剂中进行包覆，完成试样制备；
5、声发射探头，用于探测试样燃烧时的声音信号，并将探测的声音信号发送至信号放大器；
6、信号放大器，用于接收声发射探头发送的声音信号，并将接收的声音信号放大后发送至数据采集及处理模块；
7、声发射法燃速仪，用于接收信号放大器发送的声音信号，并对接收的信号进行数据处理。
8、优选的，所述制样刀具包括气缸一、切刀夹具、首端刀具和尾端刀具，气缸一的动力输出端连接切刀夹具，切刀夹具的夹持端分别连接首端刀具和尾端刀具。
9、优选的，所述首端刀具和尾端刀具之间的位置可调。
10、优选的，所述包覆装置包括气缸二、夹具工装、气动驱动夹爪和盛裝包覆剂的容器，气缸二的动力输出端通过夹具工装连接气动驱动夹爪，气动驱动夹爪位于盛裝包覆剂的容器的开口上方。
11、一种采用基于声发射技术的类靶线燃速测试装置的测试方法，包括如下步骤：
12、1)使用制样刀具将被测药条切至目标长度，在切定长的被测药条首端和尾端依次附着首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片；
13、2)在首端高能推进剂药片和切定长的被测药条之间连接点火丝，点火丝连接包覆装置，包覆装置通过点火丝将切定长的被测药条、首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片完全浸入包覆剂进行包覆，直至完成试样制备；
14、3)将试样装入声发射法燃速仪，点火引燃，燃面延轴向从首端至尾端呈端面平行燃烧，首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片在燃烧时均发出比切定长的被测药条强的声发射信号，通过声发射法燃速仪探测燃烧过程中的声发射信号的强度-时间曲线，记录声发射信号的强度-时间曲线，识别声发射信号的强度-时间曲线中首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片燃烧时发出的脉冲信号，得到首尾脉冲信号的间隔时长，由切定长的被测药条长度和首尾脉冲信号的间隔时长得到被测药条的燃烧速度，完成被测药条的燃速测试。
15、优选的，所述首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片的燃速均不小于1.5倍的被测药条的燃速，首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片燃烧发出的声发射信号强度均不小于1.5倍被测药条的强度。
16、优选的，所述首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片均为预制片状高能药；或者将浓稠药浆状态的高能推进剂粘在切定长的被测药条的首端和尾端，待粘上的浓稠药浆凝固后，首端为首端高能推进剂药片，尾端为尾端高能推进剂药片。
17、优选的，所述首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片的截面尺寸等于切定长的被测药条的截面。
18、优选的，所述识别声发射信号的强度-时间曲线中首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片燃烧时发出的脉冲信号，其识别方法采用模拟电路方法识别或者数字信号处理方法识别。
19、优选的，所述包覆装置通过点火丝将切定长的被测药条、首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片完全浸入包覆剂进行包覆，具体方法为：包覆装置夹取点火丝，平移至包覆剂上方，垂直向下移动将切定长的被测药条、首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片完全浸入包覆剂，垂直向上提起晾干，根据试样的燃烧能量，重复上述步骤，完成试样制备。
20、本专利技术的有益效果：
21、1、本专利技术提供的这种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置及方法，将首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片附着在切定长的被测药条首尾两端，首端高能推进剂药片和尾端高能推进剂药片燃速远高于切定长的被测药条，发出的声发射信号远强于切定长的被测药条，药片体积小，发出的声发射信号呈窄尖脉冲状，在切定长的被测药条首端端面燃烧时，同时会引燃首端附着的首端高能推进剂药片；在切定长的被测药条尾端端面燃烧时，同时会引燃尾端附着的尾端高能推进剂药片；由此，首端高能推进剂药片发出的声发射信号时刻即为切定长的被测药条开始燃烧的时刻，尾端高能推进剂药片发出的声发射信号时刻即为切定长的被测药条结束燃烧的时刻。燃速等于切定长的被测药条长度除以首尾脉冲间隔时间；本专利技术试样的燃烧环境与靶线法完全相同，保证了数据结果能够完全与靶线法重合，同时避开了靶线法测试钻孔、穿线和绑线，仅有的切定长、附着首尾高能推进剂药片、包覆等步骤，利用本装置所述的制样刀具、包覆装置、声发射法燃速仪能够实现业内现有技术水平下的自动化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述制样刀具包括气缸一(1.1)、切刀夹具(1.2)、首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)，气缸一(1.1)的动力输出端连接切刀夹具(1.2)，切刀夹具(1.2)的夹持端分别连接首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)。
3.如权利要求2所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)之间的位置可调。
4.如权利要求3所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述包覆装置包括气缸二(3.1)、夹具工装(3.2)、气动驱动夹爪(3.3)和盛裝包覆剂(3.4)的容器，气缸二(3.1)的动力输出端通过夹具工装(3.2)连接气动驱动夹爪(3.3)，气动驱动夹爪(3.3)位于盛裝包覆剂(3.4)的容器的开口上方。
5.一种采用如权利要求4所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的基于
7.如权利要求5所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试方法，其特征在于：所述首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)均为预制片状高能药；或者将浓稠药浆状态的高能推进剂粘在切定长的被测药条(2.2)的首端和尾端，待粘上的浓稠药浆凝固后，首端为首端高能推进剂药片(2.1)，尾端为尾端高能推进剂药片(2.3)。
8.如权利要求5所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试方法，其特征在于：所述首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)的截面尺寸等于切定长的被测药条(2.2)的截面。
9.如权利要求5所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试方法，其特征在于：所述识别声发射信号的强度-时间曲线中首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)燃烧时发出的脉冲信号，其识别方法采用模拟电路方法识别或者数字信号处理方法识别。
10.如权利要求5所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试方法，其特征在于：所述包覆装置通过点火丝(2.4)将切定长的被测药条(2.2)、首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)完全浸入包覆剂(3.4)进行包覆，具体方法为：包覆装置夹取点火丝(2.4)，平移至包覆剂(3.4)上方，垂直向下移动将切定长的被测药条(2.2)、首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)完全浸入包覆剂(3.4)，垂直向上提起晾干，根据试样的燃烧能量，重复上述步骤，完成试样制备。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：包括
2.如权利要求1所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述制样刀具包括气缸一(1.1)、切刀夹具(1.2)、首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)，气缸一(1.1)的动力输出端连接切刀夹具(1.2)，切刀夹具(1.2)的夹持端分别连接首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)。
3.如权利要求2所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述首端刀具(1.3)和尾端刀具(1.4)之间的位置可调。
4.如权利要求3所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置，其特征在于：所述包覆装置包括气缸二(3.1)、夹具工装(3.2)、气动驱动夹爪(3.3)和盛裝包覆剂(3.4)的容器，气缸二(3.1)的动力输出端通过夹具工装(3.2)连接气动驱动夹爪(3.3)，气动驱动夹爪(3.3)位于盛裝包覆剂(3.4)的容器的开口上方。
5.一种采用如权利要求4所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试装置的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的基于声发射技术的类靶线燃速测试方法，其特征在于：所述首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)的燃速均不小于1.5倍的被测药条的燃速，首端高能推进剂药片(2.1)和尾端高能推进剂药片(2.3)燃烧发出的声发射信号强度均不小于1.5倍被测药条的强度。
7....
【专利技术属性】
技术研发人员：赵露，刘科祥，刘倩，代少玉，杨联柱，
申请(专利权)人：西安燃速科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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