устройство для испытаний пиротехнического состава
Классы МПК: | G01N33/22 топлива, взрывчатых веществ |
Автор(ы): | Проскудин В.Ф. |
Патентообладатель(и): | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Министерство Российской Федерации по атомной энергии |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-01-30 публикация патента:
27.05.2003 |
Использование: изучение электрических явлений, проявляющихся при горении, и контроль качества изготовления пиротехнических составов - конденсированных систем, дающих при горении твердые электропроводные продукты сгорания (шлаки). Сущность изобретения: устройство содержит образец из испытуемого пиротехнического состава, узел воспламенения и два электрода, присоединенных к образцу на разном расстоянии от узла воспламенения, причем хотя бы один электрод выполнен из твердых продуктов сгорания (шлака) испытуемого пиротехнического состава. Свободные концы электродов присоединены к измерительному прибору, регистрирующему электрический сигнал, возникающий при горении образца. Технический результат: повышение точности измерения ЭДС горения за счет снижения до нуля паразитных ЭДС. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Устройство для испытаний пиротехнического состава, содержащее образец из испытуемого пиротехнического состава, узел воспламенения и два электрода, присоединенных к образцу на разном расстоянии от узла воспламенения и соединенных с каналом регистрации электрического сигнала, отличающееся тем, что хотя бы один электрод выполнен из твердых продуктов сгорания испытуемого пиротехнического состава.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к исследованию свойств пиротехнических составов, а именно к устройствам для измерения электрических параметров горения, и может быть использовано для изучения электрических аспектов горения и контроля качества конденсированных пиротехнических систем (составов), дающих при сгорании твердые электропроводные продукты горения (шлаки). Известно устройство для испытаний пиротехнического состава, содержащее образец из испытуемого пиротехнического состава, узел воспламенения и два электрода, присоединенных к разным частям устройства, - один, токосъемный электрод, присоединен к узлу воспламенения, а другой, термоэлектрод в виде проволочки, размещен внутри образца. Свободные концы электродов присоединены к измерительному прибору. Такое устройство позволяет регистрировать пульсации электродвижущей силы (ЭДС) в зоне фронта горения пиротехнического состава [1]. Недостатком известного устройства является то, что происходит регистрация сразу суммы всех ЭДС, в том числе и паразитных ЭДС, возникающих в многочисленных горячих зонах контакта разнородных материалов деталей устройства и горящего образца как внутри, так и вне зоны горения, что не позволяет произвести измерение ЭДС, возникающей только внутри зоны горения. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для испытаний пиротехнического состава, содержащее образец из пиротехнического состава, узел воспламенения и два металлических электрода, присоединенных к образцу на разном расстоянии от узла воспламенения и соединенных с каналом регистрации электрического сигнала. Такое устройство позволяет регистрировать ЭДС горения испытуемого пиротехнического состава [2]. Недостатком этого известного устройства является то, что измеряемое значение ЭДС горения искажается паразитными термоЭДС, возникающими в горячих зонах контакта материала электродов с материалом сгоревшего пиротехнического состава. Задача изобретения заключается в исключении искажений измеряемого значения ЭДС горения паразитными термоЭДС, связанными с разнородностью материала электродов и материала сгоревшего пиротехнического состава в горячих зонах измерения ЭДС горения. Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в повышении точности измерения ЭДС горения за счет снижения до нуля значений паразитных термоЭДС, возникающих в горячих зонах контакта измерительного электрода и сгоревшего образца. Задача решается тем, что в устройстве для испытаний пиротехнического состава, содержащем образец из испытуемого пиротехнического состава, узел воспламенения и два электрода, присоединенных к образцу на разном расстоянии от узла воспламенения и соединенных с каналом регистрации, согласно изобретению, хотя бы один электрод выполнен из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава. Использование в предлагаемом устройстве хотя бы одного электрода, выполненного из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава, позволяет избежать необходимости введения в горячую зону измерения ЭДС горения образца (в сгоревшую его часть) инородного материала, поскольку в этой зоне, согласно изобретению, располагается электрод из шлака испытуемого пиротехнического состава, т.е. из вещества, полностью идентичного тому, которое образуется в результате химической реакции горения испытуемого пиротехнического состава в горящем образце. Тем самым полностью предотвращается появление в этой горячей зоне измерения ЭДС каких-либо паразитных термоЭДС, т. к. для их возникновения обязательно необходимо наличие хотя бы двух разнородных материалов. На фиг.1а, б, в схематически показаны три возможных варианта исполнения заявляемого устройства:а - электрод, изготовленный из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава, расположен на максимальном удалении от узла воспламенения; второй, металлический, электрод расположен вблизи узла воспламенения;
б - электрод, изготовленный из шлака испытуемого пиротехнического состава, расположен вблизи узла воспламенения; второй, металлический, электрод расположен на максимальном удалении от узла воспламенения;
в - вариант, когда оба электрода, расположенные на разном расстоянии от узла воспламенения, изготовлены из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава. На фиг.2 схематически изображена опытная модель заявляемого устройства, выполненная по варианту "а", показанному на фиг.1. На фиг. 3 представлена осциллограмма, полученная с использованием опытного образца заявляемого устройства, показанного на фиг.2. Устройство для испытаний пиротехнического состава (фиг.1) состоит из узла воспламенения 1, образца 2 из испытуемого пиротехнического состава, электрода 3, выполненного из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава, канала регистрации электрического сигнала 4. Второй электрод выполнен либо из металла 5 (фиг.1а и фиг.1б), либо из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава 3 (фиг. 1в). Стрелкой указано направление движения фронта горения при работе устройства. На фиг. 2 показано, что узел воспламенения 1, электрод 5, образец 2 из испытуемого пиротехнического состава, электрод 3 из шлака (твердых продуктов сгорания) испытуемого пиротехнического состава прижаты друг к другу весом гири 8, действующей на них через шток 7, удерживаемый в вертикальном положении направляющей электроизоляционной втулкой 6, закрепленной в лабораторном штативе 9. Между узлом воспламенения 1 и основанием лабораторного штатива 9 расположена электроизоляционная подставка 10. На фиг.3 использованы следующие обозначения:






- в горячей зоне контакта металлического электрода 5 с горящим образцом 2 возникает паразитная термоЭДС (

- в сгоревшей части образца вследствие протекания процессов догорания может появляться ЭДС догорания (

- во фронте горения образца возникает ЭДС фронта горения (




- в сгоревшей части образца вследствие протекания процессов догорания может появляться ЭДС догорания (

- во фронте горения образца возникает ЭДС фронта горения (
















1. Е. В. Леваков, С.А. Пелесков, В.П. Сорокин. Термоэлектрический метод регистрации автоколебательного режима горения. Физика горения и взрыва, 1981, т. 17, 3, стр. 18-22. 2. Ю.Г. Морозов, М.В. Кузнецов. Влияние магнитного поля на электродвижущую силу горения. Физика горения и взрыва, 1999, т.35, 1, стр. 22-26.
Класс G01N33/22 топлива, взрывчатых веществ