第30卷，第8期 2010年8月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30, No, 8, pp2062-2064
August，2010
多光谱辐射测温技术测量火工烟火药剂燃烧温度李占英"，席兰霞，陈军，郭崇星，刘春建，刘欢杨
1.中国兵器T.业第213研究所，陕西西安710061 2.西安微电机研究所，陕西西安710077
摘要利用瞬态光谱辐射仪分析了火工烟火药剂燃烧火焰辐射光谱分布，介绍了多光谱辐射测温技术的工作原理。结合火工烟火药剂燃烧火焰特征光谱分布状况设计研制了具有12个工作通道的多光谱辐射测温系统，测试者可根据被测火熔光谱辐射分布状况选择合适的工作通道进行分析计算。该系统由光学部分，电路部分，数据采集部分及数据处理部分组成。文章以黑火药为例，应用该系统对其燃烧火焰的辐射能缺进行了测定，经过选代计算后给出黑火药燃烧温度随时间的变化曲线。实验证明，在分析被测火焰特征光谱分布的前提下，选择合适的光谱工作通道，多光谐辐射测温系统能够很好地应用于火工烟火药剂燃烧温度的测
定，为火工烟火药剂燃烧输出特性的研究奠定了基础。关键调多光讲辆射测温系统：火工烟火药剂；燃烧温度
中图分类号：TJ450.6
引言
文献标识码：A
DOl: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2010)08-2062-03
1火工烟火药剂燃烧火焰辐射光谱分析
瞬态测温一直是测试技术中受多方关注的一个分支。例如，在火炸药爆发机理研究、弹箭发射的燃气流场研究、火炮炮腺和身管的烧蚀研究中，其爆轰温度、燃气流温度和膛内温度数据都是极其重要和关键的指标，都需进行可靠的测温技术和测试方法研究。测温研究在火工烟火药剂测试领域也非常重要。
目前，主要采用的是热电偶测温法测火工烟火药剂的燃烧火焰温度，但由于烟火药剂的燃烧是高温、高速的过程，再加上高熔点热电偶材料难以导求以及热电偶测温反应时间较慢，导致有时不能捕提到被测烟火药剂燃烧温度，致使在火工品的制造和研究设计中需要的温度数据无法提供，这就给总体论证研究和产品设计带来很大困难，不利于火工药剂性能的研究和新型火工药剂产品的研发，也造成人力物力不必要的浪费和损失。
本文在多光谱输辐射测温技术的基础上，针对火工烟火药剂燃烧火熔这一特殊辐射体，研制了12波长多光讲辐射测温系统，将多光谱辐射测温技术应用于火工烟火药剂燃烧温度的测量，实验证明，该多光谱暂射测溢温系统能够很好地应用于火工烟火药剂燃烧温度的测定，为火工烟火药剂燃烧输出特性的研究莫定了基础。
收稿日期：2009-09-29，修订日期：2009-12-28
所有火焰都可以分为两大部分；发光火焰和透明火焰，发光火焰辐射连续的光谱，而透明火焰只在一些特征谱带上有较强的辐射。火工烟火药剂的燃烧火焰为发光火焰。
烟火药是多组分的机械混合物，是一种非均匀体系，它的燃烧不同于普通可燃物或均质火药，它有自己的特征，烟火药的燃烧过程是一个复杂的传质、传热等物理及化学反应过程，这个过程与烟火药的组成和燃烧条件有密切的关系。
作者采用照态光谱辐射仪对几种火工烟火药剂的燃烧辐射光谱进行了测定，该瞬态光谱输射仪可测量us量级的瞬态光源和稳态光源的光谐、色度等光学参数。
瞬态光谱辅射仪指标为光谐范围350～950nm，波长分辨率≤2nm。应用瞬态光谱辐射仪对火工烟火药剂燃烧特性测试结果如图1(图1包括3个分图，文中只列出其中的1 个，其他2个没有列出)所示，图中横轴为波长，纵轴为相对能量。
从光谱图中我们可清晰地看到，火工烟火药剂的燃烧化学反应过程复杂，主要部分为连续谱带，燃烧过程中伴有特征谱出现。火工烟火药剂的燃烧过程以热辐射为主，从图1 中可以看出，在760～780nm波段特征谱分布较为密集。火工烟火药剂燃烧辐射特性的分析研究为多光谐辐射测温系统
基金项目：武器装备预研基金项目(9140C3701140803)资助
作者简介：李占英，女，1984年生，中国兵器工业第213研究所在读碳士研究生
e-mail; lizhanying031@163, com
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