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基于比色测温的高能毁伤爆炸场瞬态高温测试

朱剑华  
【摘要】:温压弹自问世以来越来越受到重视,它主要利用温度和压力效应产生杀伤效果,引爆后会发生剧烈燃烧,大量向四周辐射热量,同时产生高压冲击波。因此,瞬态高温测试是温压弹爆炸过程及毁伤效能研究必不可少的手段。但目前国内现有的温度及温度场测量技术和设备都无法满足温压弹爆炸过程中产生的瞬态高温测量的需求,发达国家又对温压弹温度及温度场测量技术予以严密封锁,所以迫切需要建立满足温压弹爆炸过程研究的瞬态高温测试系统。本文正是在这种背景下,提出了一种将基于比色测温技术的测试系统用于高能毁伤爆炸场瞬态高温测量的新方法,并且研究实现瞬态高温测试的技术方案及实现手段。 论文首先介绍了热辐射的物理参数和基本定律,并分析了辐射测温法的各种基本方法,指出采用比色测温法对温压弹等新型弹药爆炸作用过程的瞬态高温场进行研究。其次,设计了一种新颖的基于比色测温技术的高能毁伤爆炸场瞬态高温测试系统,详细论述了比色测温传感器的总体设计,重点介绍了传感器结构设计、组成及其工作原理,对系统各部分的设计及材料的选择进行了深入的探讨。再次,详细阐述了瞬态高温测试系统的测温原理,研究了系统工作波长与波长带宽的选取,并对设计的比色测温系统的精确度进行了讨论,得出本文设计的比色测温系统克服了常用比色测温仪往往存在的一些问题,具有很高的精确度。最后利用实验室现有的设备对比色测温方案进行了相关的验证性实验,证明了比色测温方案设计思想的可行性,实验结果表明,该比色测温装置可以满足允许测温误差为±20℃,测温精度达到1%的要求,基本满足瞬态高温测量的初步要求。


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