爆炸瞬态温度测试方法研究

摘要

爆温测试对研究及分析弹药爆炸过程中热毁伤效应和温度分布规律具有重要的意义。温压弹爆炸伴随高温、高压和高速气流，常规方法难以测量其温度，基于此本文展开了爆炸瞬态温度测试技术方法的研究。
　　本文从温压炸药爆炸机理出发，选择Baker模型作为估算爆炸火球直径和时间的理论依据，并结合爆炸特点选择热剂量准则来评估爆热对软目标的损害程度。在此基础上，通过比较接触式和非接触式测温方法的特点，最终确定采用基于热电偶的接触式测温方法。围绕热电偶测温存在的关键问题，重点分析热电偶在气流动态测量时的响应特性。热电偶作为一阶系统，我们将爆温信号假设为半正弦信号，可以得到热电偶的响应函数。
　　本文的测试系统处于恶劣环境，结合热电偶测温理论，给出系统设计方案。系统设计采用非易失性闪存确保掉电数据不丢失；采用Zigbee无线模块对系统进行上下电控制、参数设置和状态监测。采用了可溯源温度传感器动态校准技术对测试系统的传感器进行静态标定和动态校准，并对进行了现场试验考核验证。数据处理部分利用MATLAB得到热电偶拟合曲线，对结果进行误差分析和毁伤评价。
　　试验结果表明，该系统具有一定可靠性，所测数据有理论价值。

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1 绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2 爆炸温度测试的国内外研究现状

1.3 动态校准研究现状

1.3 本课题完成的工作及研究内容

2 爆温测试理论及方法研究

2.1 爆温测试环境分析及参数计算

2.2 热辐射毁伤评价准则

2.3 爆温测试方法

2.4 热电偶在爆炸温度测试中的关键问题

2.5 本章小结

3 热电偶测温理论研究

3.1 热电偶测温原理

3.2 热电偶动态特性

3.3 接触法测温关键问题分析

3.4 本章小结

4 瞬态温度测试系统设计

4.1 系统设计原则及性能指标验证

4.2 系统总体设计方案

4.3 爆温测试系统功能单元

4.4 本章小结

5 测试系统实验研究

5.1 传感器校准试验研究

5.2 响应时间测试

5.3 现场试验数据及结果分析

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及研究成果

致谢