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1、1 测温实验1.1实验简介红外测温的原理: 是利用接受被测物体所辐射的红外线的能量来确定该物体的温度。它的理论根据是普朗克的黑体辐射定律,即黑体在任一温度的辐射强度随波长的变化规律。E(,T0) ne25c1c2nT01式中 辐射波的波长,T0是黑体的温度,C1称为第一辐射常数,C2是第二辐射常数。E,T0称为黑体的单色辐射度,它是波长和温度的函数,表示黑体在温度T0时在波长 附近单位波长间隔、单位发射面积、单位时间内辐射的能量。1.2 实验仪器硬件:Micronscan7200 红外热成像系统用 320240 微热辐射计 UFPA 探测器接收这一能量,然后转换为电信号,运用微机、模拟信号调理
2、、数字信号与图像处理技术,对温度场进行数字和图像处理,便可测出黑体的温度。红外测温仪根据仪器型号的不同测试温度范围也不同。拍摄图像帧数在 10 帧至 600 帧之间可调,也可由用户自定义。软件:实验数据由配套相关软件 instrumentation 自动处理,软件功能强大,能对每一帧图像不同区域分析其平均温度、最高温度参数,并能绘制二维、三维温度时间曲线。11.3 试验步骤(1)接线。接线的时候一定要小心(2)开机后,质检完毕,点击 select 键,知道 menu 出现,点击 run, 出现菜单, 点击第七栏, 再点 run, 出现 menu, 用 select键分别设定第 2、3、4 栏,
3、分别对应温度、湿度、距离,设定完点击 run。(3)打开软件,注意是否是 online 状态。(4)选用右上角 set up/about 栏,点击 ambient calculate ,在选定之前盖好镜头盖。(5)点击右上角 capture ,右下角 range。1.4 实验结果与分析爆炸过程是瞬间的事, 在短暂的时间里要测定爆炸产物的辐射率是一件相当困难的事。况且,一个物体的辐射率与其本身的温度、周围的温度、物体的物理性质有相当大的关系。根据实际测试经验,爆炸产物的辐射率在 0.30.35 之间。本次试验一方面出于安全考虑,另一方面出于有利于试验教学的考虑,所以选择了平稳的酒精灯火焰观测试验
4、。 以下是红外拍摄的图像经软件保存并处理得到的数据。2从图中右侧的温度与颜色对照可以看出中心的红色为主的圆球温度很高,与肉眼观察的酒精灯火焰形状基本一致, 图中横坐标对应的是球团中的红线,纵坐标是温度,我们可以看出一维红线各处的温度差别不大,在 504上下起伏,并记录了最大最小温度值。2 测压试验2.1 试验简介测爆轰波超压在爆炸力学中是不可缺少的试验, 它可以帮助我们了解在不同试验条件下(容器形状、 容器尺寸、 温度、 压力、炸药组分) ,产生的激波强度,其他不同位置(炸药中、管道中、管壁上、燃烧波) 、不同方向(比如爆炸容器试验中容器内部径向、轴向、纵向等等)承受的压力强度。2.2 试验仪
5、器在教研室试验中,测试系统由 PCB211B 型压电式石英传感器,STY 低噪声电缆、PCB 信号调理器、JV5201 数据采集器、微机及控制系统组成。3测试系统测试系统原理参见下图。 当爆炸波或冲击波传到压电式压力传感器时,传感器将压力信号转为电荷信号,经电荷放大器或适配器转换为相应的电压信号,再经由数据采集系统采集储存,最后通过计算机对数据进行分析处理, 得到相应的压力随时间变化曲线,以及与压力有关的一些参数。4传感器爆源信号采集系统起爆信号输入系统安全联锁模数转换信号记录存储系统触发器同步控制系统信号变换放大系统数据处理分析系统输出结果系统监视器稳压电源2.3 试验结果与分析1#220.282#206.723#212.224#196.1356以上实验结果涉及抑爆项目,不做过多介绍。但是由图表可以直观的感觉到随时间的压力变化, 及不同位置的超压差别 (1#、2#、3#、4#分别是安装在管道不同位置上的传感器) 。对应于横轴零点附近,出现了一个突跃信号,就是激波通过传感器时的超压压力信号,之后的压力值总体上呈现下降趋势,也会偶然出现一些不低的峰值, 可能是由于有管道的约束才出现的激波或反射波。另外,由于实验条件不是绝对理想的稳定,压力线一直会有频繁的、幅度较稳定的上下波动。7