Современные методы измерения и обработки параметров горения энергетических материалов

Традиционная система измерения и обработки параметров горения ЭМ, в недалеком прошлом, состояла в следующем:

В заряд ЭМ, сформированный каким-либо образом, устанавливалась одна или несколько термопар. Аналоговый сигнал от термопар через усилитель подавался на вход светолучевого шлейфового осциллографа. Действие светолучевого (шлейфового) осциллографа основано на использовании зеркального гальванометра – магнитоэлектрического (при записи изменяющихся силы тока и напряжения) или электродинамического (при записи мгновенных значений мощности) в сочетании с оптической системой. Обычно состоит из набора шлейфов – гальванометров в виде лёгкой петельки из очень тонкой проволоки с укреплённым на ней небольшим зеркальцем, помещаемым между полюсами постоянного магнита оптической системы (содержащей осветитель, линзы, диафрагмы, зеркальный барабан развёртки, экран визуального наблюдения), и приспособления для протяжки носителя записи (или светочувствительной бумаги или фотоплёнки), на котором фиксируются отклонения светового луча, отражённого зеркалом гальванометра. При помощи светолучевого осциллографа можно регистрировать одновременно до 64 процессов (по числу имеющихся шлейфов). После фиксации процесса на фотобумагу последняя проявлялась, а полученные величины отклонения оптического сигнала после их обработки и сравнения с эталонными переводились в значения температуры процесса горения.

В настоящее время, в связи с появлением компьютерных технологий,

система измерения и обработки параметров горения ЭМ значительно упростилась. В этой системе светолучевой осциллограф был заменен на цифровой осциллограф. Ниже приведен пример использования аналогово-цифрового преобразователя для изучения процессов горения.

Рисунок 5-Принципиальная схема системы измерения и

оцифровки сигнала.

Аналоговый сигнал, снимаемый с термопары, обрабатывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП, плата L-780), и в виде цифрового сигнала отображается на мониторе персонального компьютера программой «PowerGraph», типичный вид сигналов от двух термопар представлен на рисунке 8.

Рисунок 4 – Окно программы «PowerGraph».

Запись сигналов двух термопар, установленных в заряде ЭМ.

Предварительно термопары калибруются. Типичный вид окна калибровки термопар приведен на рисунке

Затем строится калибровочный график для каждой термопары.

Рисунок 6- Калибровочный график термопар

Программное обеспечение (ПО) «PowerGraph» (Разработчик ООО «Интероптика-С», Россия) предназначено для записи, визуализации, обработки и хранения аналоговых сигналов, регистрируемых с помощью Аналого-Цифровых Преобразователей (АЦП). ПО «PowerGraph» позволяет использовать персональный компьютер в качестве стандартных измерительных и регистрирующих приборов - вольтметров, самописцев, осциллографов, спектроанализаторов и др.

Назначение ПО «PowerGraph»:

- Сбор данных с различных измерительных устройств и приборов.

- Регистрация, визуализация и обработка сигналов в режиме реального времени.

- Редактирование, математическая обработка и анализ данных.

- Хранение, импорт и экспорт данных.

Лекция № 10.