摘要：首次采用光纤Bragg光栅实时测量浇注炸药在固化成型过程中固化剂与粘结剂的反应放热量。为了实时、准确的测量出浇注炸药在固化过程中的温度值,设计了基于光纤布拉格光栅的组网式温度监测系统。鉴于炸药成分的危险性、以及浇注炸药固化过程时间长、对条件要求恒温的特殊性,直接的实时监测一直未找到合适的测量方法。近年来,光纤布拉格光栅由于其优越的特点,在通信和传感领域得到广泛应用。利用光纤光栅与温度之间的线性关系,将采集的光栅反射波长值换算为温度实时显示。通过波分复用技术在两根光纤上写入7个光栅点同时测量,多点分布式测量可以将炸药内部温度的分布趋势显示出来。封装的光栅传感器采用90°弯曲设计,不仅改进了传感器与跳线的连接,同时有利于装入烘箱内。Origin软件将txt数据绘制成曲线图形式,将固化过程温度的变化直观明了的显示出来。结果表明,该方法操作简单,精确度高,满足炸药固化过程中对温度的测试需求。

摘要：超声测温比传统的测温方法快速、精确、测温范围广,尤其可以在高温和恶劣的环境中进行测量。将蓝宝石作为超声温度传感器的敏感元件,针对超声探头、敏感元件尺寸及区截进行研究,初步设计出蓝宝石超声温度传感器模型;并用钨铼热电偶在高温炉中进行标定,得到蓝宝石超声温度传感器声速随温度的变化曲线;为超声温度传感器在高温环境中的测量奠定了理论基础。

摘要：固体火箭发动机试车时温度参数是重要的测试物理量,国内外对于这种复杂环境的温度测试,除热电偶外尚无可靠的原位测试方法。为了研究固体火箭发动机试车时温度测试问题,用超声导波测温方法,设计出一套基于Ir Rth40(铱铑合金)超声导波测温系统,测试了该系统在室温~1600℃的运行情况。结果表明,超声测温系统可以在高温环境下稳定运行,并且室温~1600℃范围内校准曲线重复性良好。将获得的数据进行95置信度评估,绘制出95置信条件下的误差带。在温度大于1000℃时,灵敏度的变化幅度逐渐增大,达到0.0035μs/℃。常温常压下,传感器响应时间为1.2s。设计了传感器封装结构,完成了固体火箭发动机温度测试实验,测得温度-时间曲线,峰值温度为1492℃。

摘要：为了解决高速摄影中由于时间短、同步难和照度低导致拍摄不到弹丸的问题,设计了一种同步触发光源系统。该系统以高亮度发光二极管(LED)阵列为光源,采用现场可编程门阵列进行控制。使用MATLAB软件对LED阵列进行仿真后可知,在距光源1m的中心位置上,该阵列光源的最大光照度可以达到9×104Lux。实验中,实验弹出膛时启动相机拍摄,同时输出触发电平同步触发光源系统。结果表明,当实验弹的装药量为0.15g、相机帧频为5000frame/s时,经估算出膛速率大约为100m/s,并且同步触发光源有效地提高了照度和补充光照的同步程度。此研究对提高弹丸测试技术是有帮助的。

摘要：温度参数是航空发动机在燃烧稳定性试验中的重要参数,基于单晶氧化物的超声测温相对于其他测温方法具有范围广、稳定性好的优点。首先,分析并设计传感器参数,通过COMSOL有限元仿真模拟“凸节”结构在不同直径及曲率下声波的传输及传感器工作状态,其结果表明“凸节”模型具有良好的声速-温度特性;然后,采用激光加热基座法生长新型“凸节”结构的蓝宝石声波导杆,制作与仿真参数一致的超声温度传感器并搭建测温系统,在工作温度1 600℃的高温炉完成传感器静态标定,其测试结果验证传感器可在1 600℃高温环境连续工作5 h,重复性达95.43%,单位灵敏度为12.57~35.72 ns·(℃·m)^(-1)。与激光刻蚀“凹槽”结构相比,这种“凸节”结构表现出卓越的结构稳定性和抗氧化性,更能满足高温测试需求,为解决高温环境监测和新型材料的结构研究提供了新方法。

摘要：温度测试对于军工、冶金、化工等行业的安全快速发展有着重要的意义,特别是高温环境下的温度测量,超声测温相对于其他测温方法有着测温范围广、响应时间快、测量精度高等优点;如今大多数用于超声温度测试的传感器多为直波导杆,为了应对一些特殊环境(如核反应燃料棒、管道以及一些需要较小传感器的环境等),设计了一种异型的螺旋状分布式波导传感器,可以根据环境的区域大小拉伸、折叠或改变半径调节传感器的尺寸,还可以根据需要加工多个反射缺口,用于同一环境的多点测量。通过实验以及COMSOL仿真拟合钨铼合金(tungsten-rhenium alloy 25,WRe25)的温度曲线,验证其测试温度上限可以达到1600℃。结果表明,测试精度较高,螺旋状波导杆满足高温测试的应用需求,同时为缩小传感器的测试环境以及提高测试精度提供参考。

摘要：针对电磁超声测温需求,利用串联的功率MOSFET为开关器件,设计一种同步驱动MOSFET的新型高速高压脉冲激励电源。该电源通过现场可编程门阵列(FPGA)产生脉冲触发信号,经专用驱动电路驱动功率MOSFET实现幅值0~1.5 k V、脉冲频率10 Hz^1.5 k Hz、脉冲宽度3~30μs及脉冲个数在1~100的内高压的精确控制。实验数据表明,该电源系统设计合理,上升时间达到纳秒级,基本能满足电磁超声应用要求。

摘要：针对目前超高温度接触式测温的现状,基于超声测温技术设计了一种可以在超高温氧化环境下使用的温度传感器。超声温度传感器的关键问题在于传感器材料的选择,这直接影响到测温的精度、响应时间和使用环境等方面。通过对比多种材料的物理特性,最终确定了用铱铑合金制作传感器,并且通过研究超声波在波导杆中传播特性得出了传感器感温元件各结构的参数,经过高温校准平台的测试。实验结果表明使用铱铑合金制作的传感器可以在氧化环境中测量常温到1 600℃的温度,性能可靠、重复性好。

摘要：为研究薄膜热电偶动态响应特性的影响机制,选用不同基底厚度的In_(2)O_(3)/ITO薄膜热电偶为研究对象。基于理论分析,通过COMSOL软件建立薄膜热电偶的传热模型,对被测薄膜热电偶的温度场分布和动态响应进行有限元分析。搭建以半导体激光器为热源的高温动态标定系统,对三种厚度的薄膜样件进行了动态标定实验。当激光脉宽为10 ms时,100,500,1000μm厚度的薄膜热电偶的时间常数为2.38,4.97,9.17 ms。实验结果证明:薄膜热电偶的动态特性受基底厚度的影响,为薄膜热电偶设计参数的优化、动态特性的提升和后期制备提供了理论依据。

摘要：为解决传统测时仪、爆速仪精度低的问题,提高国防测试技术领域弹药爆速测试的准确度,设计了一种基于嵌入式系统的高精度智能爆速仪。该仪器可用光纤传感器测量炸药、导爆索、传爆管等爆轰波传播时间和速度,使用通-断靶测量弹丸、破片等速度。仪器包括三大模块:以光纤传感器或通-断靶和光电探测器为前端的信号采集模块;利用CPLD完成计数器、自动检测电路、数据选通及缓存的计时模块;以嵌入式系统为基础的数据输入输出、计算和LCD显示的处理模块。仪器采用200 MHz晶振,通过提高采样频率来提高计时精度。通过导爆索爆速实验,分析得出系统精度优于1%。结果表明:该系统极大的提高了火工品爆速测量的精度。