7.62mm枪膛内火药气体燃烧温度的光谱法测量.pdfVIP

维普资讯 弹 道 学 报 V01．1l ＼0．1 JournalofBallistics M arch 1999 ～ 7．62mm 枪膛 内火药气体燃烧温度 的 一 光谱法测量 i~-,7 耿继 王俊德 王 莹 — TJe4 工夭。孚i两工程学院．南京 2l。094) 摘要 描 连 了用于膛 向火药气体 瞬态温度测量 的原于发射光谱双谱 线测温法 ．并培 出了 762mm 枪膛 内不 同位置 的测 温 结果．由于谊测温法选 择 了 Cul510．5mm 和 Cul52】．8mm 过 两务 间隔非常小的分立 的光谮巍测量燃烧气依 的相对辐 射强度 所 以能够太太碱 小其他双 线剥温法 如‘比色法)因选作测量 的两条谱 线 的间隔过太而 引 起 的测量 误差 ． 关键 词 膛 向温度测量 ，光谱测温 ．光 纤技术 抱醴 膛 内气流温度是研究膛壁温度 、身管烧蚀 、内弹道性能及后效期膛 口现象的重要参数之 一 ． 了．解膛 内气流瞬态温度变化规律 ．对提高和发展高性 能武器具有 十分重要 的意义．但 由 于膛 内燃烧过程猛烈、压力高、瞬态温度变化大 ，使得取样 (如采光和热 电转换 )困难 ，所 导 致对测温技术 的要求就 十分苛刻 ．非一般方法所 能完成 ．正如德 国著名弹道学家 Klingen— berg所述 】．这是弹道学研究中难度最大 的课题之一．他将所遇到的主要 困难归纳为 ：① 固 体火药颗粒不透光；②火药燃烧气体不透 明：③壁面边界层存在 ；④燃烧气体微粒对导光窗 口表面的污染 ．这些不利 因素的存在 ．使得那些需要将标准参考光导人被测点的光学测温方 法 ．如钠谱线翻转法 、激光诱导 荧光 、喇曼散射或 CARS法都很难对膛 内燃烧 气流温度进 行 测定 ． 虽然困难重重 ，人们仍在不断地探索新 的适用于膛 内气流温度测量光谱测温方法和技 术 ．并取得 了一些成果．本文将介绍一种建立在原子发射光谱理论基础上的新 的光谱测温方 法—— 原子发射光谱双谱线测温法 ．这种测温法所选 的测量谱线是两条间隔非常小 的分立 ’ 的谱线 ，仅仅 11．3nlTi．这就弥补了现有 比色测温法 的不足 ．极大地减小 了光谱辐射率 、光谱 透射率等对光谱测量 的影 响．根据这种新 的测温原理 ．我们研制 了用于膛 内火药气流瞬态温 度测量的原子发射光谱双谱线测温系统 ，并对 7．62mill步枪整装药和空包弹射击 时膛 内火 药气流瞬态温度进行 了多次实测． 1 测温原理 根据原子发射光谱理论 ．燃烧过程 中的受激原子从高能级 向低能级跃迁 时，将以光的形 啦稿 日期 ：198∞ 0l 维普资讯 86 弹 道 学 报 第 l1卷 式辐 射出能量 ．产生特定 的原子光谱．在 热力学平衡 状态 下 ．同种原子的两 条谱 线 的辐 射强 度 比满足下式 一 exp(一 (E Ⅲ T ”