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专利号: 2018100622116
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高温熔融金属与水爆炸反应的测试装置,整体置于将测试区域与周围环境隔离的防护装置(1)内,包括熔融炉(2)、反应槽(3)、导流槽(4)、导水管(5)以及数据采集系统(6),其特征是:所述的导流槽(4)倾斜设置在熔融炉(2)与反应槽(3)之间,导流槽(4)高端位于熔融炉(2)倾倒口下方,导流槽(4)的低端位于反应槽(3)上方,所述的导水管(5)进水端连接水箱,导水管(5)出水端贴合于反应槽(3)上边缘,所述的数据采集系统(6)包括:采集反应槽(3)周围自由场温度变化并将采集信号传输至温度采集模块(7)的若干个热电偶(8)、采集反应槽(3)周围空间场压力并将采集数据传输至高频数据采集仪(9)的自由场压力传感器(10),所述热电偶(8)设在反应槽(3)四周,热电偶(8)旁设有配合热电偶(8)记录空间场温度分布及变化的红外摄像仪(11),正对热电偶(8)的反应槽(3)一侧设有收集反应过程中飞溅物喷溅轨迹的标靶(12)、拍摄反应过程中结构变化以及飞溅物飞溅轨迹的高速摄影仪(13),所述的温度采集模块(7)和高频数据采集仪(9)通过网端接口连接对采集数据进行整合处理的计算机(14)。

2.如权利要求1所述的高温熔融金属与水爆炸反应的测试装置,其特征是:所述的防护装置(1)具有供实验人员出入的门(15),所述的门(15)上设有用于观察防护装置(1)内部测试状况的可视窗口(16)。

3.如权利要求1所述的高温熔融金属与水爆炸反应的测试装置,其特征是:所述的熔融炉(2)通过支架(17)固定在地面上,导流槽(4)通过固定片(18)固定在支架(17)上。

4.如权利要求1所述的高温熔融金属与水爆炸反应的测试装置,其特征是:所述的反应槽(3)四周设有热电偶支架(19),热电偶(8)安装在热电偶支架(19)上且位于反应槽(3)水平位置上方,所述的热电偶支架(19)上布置有线槽(20),用于传输采集数据的传输线(21)放置于线槽(20)内。

5.如权利要求1所述的高温熔融金属与水爆炸反应的测试装置,其特征是:所述的导水管(5)上设有控制水流速度的自动控制开关。

6.一种使用权利要求1所述的测试装置进行高温熔融金属与水爆炸反应测试的方法,其特征是:具有如下步骤:

(a)、将实验区域的设备进行干燥处理;

(b)、设置好熔融炉(2)所需的加热温度及持续加热时间,将测试所用金属放至可远程遥控的熔融炉(2)内,测试人员撤离实验区域,关闭防护装置(1)上的门窗,启动熔融炉(2)熔化金属;

(c)、熔融金属进入水中的爆炸实验:先通过导水管(5)向反应槽(3)中注水,待金属完全熔融后,控制熔融炉(2)倾倒,熔融金属通过导流槽(4)流至反应槽(3)中与水发生爆炸反应,同时启动数据采集系统(6)进行测试数据的采集;水进入熔融金属中的爆炸实验:待金属加热完成后,先控制熔融炉(2)通过导流槽(4)流至反应槽(3)中,熔融金属倾倒完毕后立即通过导水管(5)向反应槽(3)中注水,同时启动数据采集系统(6)采集水与熔融金属在反应槽(3)内爆炸反应的测试数据;

(d)、爆炸反应结束十分钟后实验人员对实验设备进行清理;

(e)、对采集的实验数据进行处理分析。