【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合固体推进剂性能测试领域，具体涉及一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置和方法。
技术介绍
1、固体发动机作为导弹与航天飞行器的动力装置，具有它特定的技术要求，其主要要求是保证药柱-衬层-绝热层-壳体的结构完整，推进剂药柱燃速的精密调节与控制，以及药柱的能量特性，力学性能和贮存性能。
2、衬层是实现绝热层与推进剂粘接的一种过渡层，要求该界面粘接牢靠，并且在长期贮存后其粘接强度仍能满足设计要求，不脱粘，没有界面效应。推进剂、衬层界面脱粘失效的物理、化学机理研究是火箭发动机装药失效机理研究的重要部分之一。固体发动机装药界面脱粘问题是严重影响导弹寿命和安全的突出短板之一，界面一旦发生脱粘，则不可修复，严重时可能导致发动机点火工作时发生爆炸，影响导弹武器的可靠性和研制进度。
3、由于推进剂与衬层粘接的一个基本条件，就是推进剂必须先浸润半固化的衬层基体，而后才能粘合，然后再将推进剂浇注到半固化的衬层上，现在还没有办法可以检测半固化衬层和推进剂药浆界面的反应过程。因此，现在急需一种用于推进剂衬层界面在线检测的装置及方法，能方便快捷地实现对推进剂药浆与半固化衬层界面的反应过程监测。
技术实现思路
1、为解决复合固体推进剂中推进剂药浆与半固化衬层的界面固化剂含量无法监测的问题，本专利技术提供了一种用于复合固体推进剂药浆和衬层界面在线检测装置和一种复合固体推进剂药浆和衬层界面在线红外检测方法，能够快速监测半固化衬层和推进剂药浆固化过程中的反应
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、第一方面，一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，其包括可调光纤固定座(10)、光纤传感器定位装置(20)、样品密封装置(30)，所述可调光纤固定座(10)支撑在样品密封装置(30)的正上方，具有支撑腿和带通孔的台面，所述光纤传感器定位装置(20)为柱形结构，顶部固定于平台，底部从光纤传感器定位装置(20)的通孔穿过并探入样品密封装置(30)内部，待测样品放置于样品密封装置(30)内，光纤传感器(201)穿设在光纤传感器定位装置(20)内，测试时与待测样品接触，得到待测样品界面的红外光谱图。
4、进一步的是，所述可调光纤固定座(10)包括高度调节架(101)和固定架(102)，高度调节架(101)在通孔处通过螺纹连接在固定架(102)上侧，通过转动高度调节架(101)实现所述光纤传感器的高度调节。
5、进一步的是，所述光纤传感器定位装置(20)包括密封壳体(202)、弹簧(203)、压板(204)、卡簧(205)、扭簧组件(206)、密封塞(207)、密封圈(208)，压板(204)与弹簧(203)固连并安装在密封壳体(202)内部，压板(204)从侧面伸出密封壳体(202)，密封塞(207)是外接扭杆的密封塞结构，密封塞(207)上安装了密封圈(208)，密封塞(207)一端安装在密封壳体(202)底部，另一端用卡簧(205)和扭簧组件(206)固定在密封壳体(202)外侧，
6、工作时，扭转扭簧组件(206)使密封塞(207)具备横向移动的动能，光纤传感器(201)到达指定位置，下压压板(204)将密封塞(207)顶出密封壳体(202)内部，密封塞(207)在扭簧组件(206)作用下，发生横向移动，使光纤传感器与待测样品接触。
7、进一步的是，所述扭簧组件(206)通过焊接固连在密封壳体(202)侧边。
8、进一步的是，所述密封塞(207)的圆柱杆穿过焊接在密封壳体(202)上的扭簧组件(206)后，用2个卡簧(205)进行限位。
9、进一步的是，所述样品密封装置(30)包括盖板(301)、堵片(302)、和样品槽(303)，样品密封装置(30)是一个密封的槽体，被测样品放入样品槽(303)内，上端伸入光纤传感器后，通过盖板(301)配合堵片(302)实现容腔内的密封。
10、进一步的是，所述光纤传感器(201)连接于红外光谱仪上，接触界面后获得界面的红外光谱图。
11、第二方面，一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测方法，其特征在于，其使用权利要求1～7中任一项所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，包括下述步骤：
12、制备待测样品，所述待测样品包括绝热层上刷涂半固化衬层，并浇注推进剂药浆；
13、将待测样品放入样品密封装置(30)；
14、将光纤传感器定位装置(20)装入到可调光纤固定座(10)的通孔内，并使光纤传感器定位装置(20)探入样品密封装置(30)内部；
15、使光纤传感器(201)与待测样品接触，开始测试。
16、进一步的是，将可调光纤固定座(10)支撑到样品密封装置(30)的正上方后，调整高度调节架(101)的高度，然后将光纤传感器定位装置(20)装入到可调光纤固定座(10)的通孔内。
17、进一步的是，开始测试时，光纤传感器(201)位于推进剂药浆与半固化衬层的界面位置。
18、本专利技术的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置和方法可用于推进剂和衬层均未固化时界面的在线检测，具有设计新颖，结构简单，操作快捷且测试效率高等特点，为推进剂衬层的界面测试提供了一种新的可能，为监测固体推进剂在固化反应过程中的变化情况提供了方法支撑。
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1.一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，其包括可调光纤固定座(10)、光纤传感器定位装置(20)、样品密封装置(30)，所述可调光纤固定座(10)支撑在样品密封装置(30)的正上方，具有支撑腿和带通孔的台面，所述光纤传感器定位装置(20)为柱形结构，顶部固定于平台，底部从光纤传感器定位装置(20)的通孔穿过并探入样品密封装置(30)内部，待测样品放置于样品密封装置(30)内，光纤传感器(201)穿设在光纤传感器定位装置(20)内，测试时与待测样品接触，得到待测样品界面的红外光谱图。
2.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述可调光纤固定座(10)包括高度调节架(101)和固定架(102)，高度调节架(101)在通孔处通过螺纹连接在固定架(102)上侧，通过转动高度调节架(101)实现所述光纤传感器的高度调节。
3.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述光纤传感器定位装置(20)包括密封壳体(202)、弹簧(203)、压板
4.根据权利要求4所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述扭簧组件(206)通过焊接固连在密封壳体(202)侧边。
5.根据权利要求4所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述密封塞(207)的圆柱杆穿过焊接在密封壳体(202)上的扭簧组件(206)后，用2个卡簧(205)进行限位。
6.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述样品密封装置(30)包括盖板(301)、堵片(302)、和样品槽(303)，样品密封装置(30)是一个密封的槽体，被测样品放入样品槽(303)内，上端伸入光纤传感器后，通过盖板(301)配合堵片(302)实现容腔内的密封。
7.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述光纤传感器(201)连接于红外光谱仪上，接触界面后获得界面的红外光谱图。
8.一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测方法，其特征在于，其使用权利要求1～7中任一项所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，包括下述步骤：
9.根据权利要求8所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测方法，其特征在于，将可调光纤固定座(10)支撑到样品密封装置(30)的正上方后，调整高度调节架(101)的高度，然后将光纤传感器定位装置(20)装入到可调光纤固定座(10)的通孔内。
10.根据权利要求8所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测方法，其特征在于，开始测试时，光纤传感器(201)位于推进剂药浆与半固化衬层的界面位置。
...【技术特征摘要】
1.一种复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，其包括可调光纤固定座(10)、光纤传感器定位装置(20)、样品密封装置(30)，所述可调光纤固定座(10)支撑在样品密封装置(30)的正上方，具有支撑腿和带通孔的台面，所述光纤传感器定位装置(20)为柱形结构，顶部固定于平台，底部从光纤传感器定位装置(20)的通孔穿过并探入样品密封装置(30)内部，待测样品放置于样品密封装置(30)内，光纤传感器(201)穿设在光纤传感器定位装置(20)内，测试时与待测样品接触，得到待测样品界面的红外光谱图。
2.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述可调光纤固定座(10)包括高度调节架(101)和固定架(102)，高度调节架(101)在通孔处通过螺纹连接在固定架(102)上侧，通过转动高度调节架(101)实现所述光纤传感器的高度调节。
3.根据权利要求1所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面反应过程在线红外检测装置，其特征在于，所述光纤传感器定位装置(20)包括密封壳体(202)、弹簧(203)、压板(204)、卡簧(205)、扭簧组件(206)、密封塞(207)、密封圈(208)，压板(204)与弹簧(203)固连并安装在密封壳体(202)内部，压板(204)从侧面伸出密封壳体(202)，密封塞(207)是外接扭杆的密封塞结构，密封塞(207)上安装了密封圈(208)，密封塞(207)一端安装在密封壳体(202)底部，另一端用卡簧(205)和扭簧组件(206)固定在密封壳体(202)外侧，
4.根据权利要求4所述的复合固体推进剂药浆与衬层界面...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘婧，吴晶辉，程连潮，黄丽萍，李京修，时志权，
申请(专利权)人：上海航天化工应用研究所，
类型：发明
国别省市：
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