一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰测试燃烧器及测试装置的制作方法

1.本发明涉及一种双基系推进剂旋转过载燃烧火焰测试燃烧器及测试方法，适用于固体推 进剂旋转过载燃烧特性测试及表征技术领域。


背景技术：

2.现代战争中武器系统的高精度、高速度、高突防能力成为使命成败的决定性因素。如高 速地空反导导弹、空空导弹、炮射导弹等，在高加速、强机动飞行或急转弯过程中，会产生 较大的飞行过载和横向过载。过载环境将影响固体火箭发动机装药燃烧和内流场，导致燃烧 器压强升高、工作时间缩短，影响了装药燃烧产物的流动规律，进而影响发动机内弹道性能 和导弹的外弹道性能。
3.旋转过载条件下改性双基推进剂燃烧火焰结构、火焰温度等是燃烧性能的主要表征参数， 可用于评价和表征火箭发动机旋转过载燃烧特性，有助于理解固体推进剂的基本燃烧模型和 相应的热力学参数，进而解析各燃烧区化学反应机理，最终为炮射导弹用推进剂装药设计提 供理论指导和技术支撑。目前尚无可靠装置对旋转过载条件下双基系推进剂燃烧火焰进行测 试。
4.本发明通过大量研究，突破了推进剂在燃烧器过载燃烧过程中压强稳定的控制，保证了 试验数据的可靠性和可用性，通过精密排气阀改变燃烧器内烟雾含量，使得火焰照片更清晰； 燃烧器结构设计合理、方法步骤简单、使用效果好、试验周期短，为过载燃烧推进剂配方研 制带来了极大便利，有效解决了现有固体推进剂燃烧火焰测试评价存在的人力物力投入大、 周期长、成本大等缺陷。通过研究旋转过载条件下改性双基推进剂燃烧特性测试燃烧器及测 试方法，有效解决了旋转过载条件下燃烧火焰、燃烧温度的测试表征难题。对研究旋转过载 下推进剂燃烧机理具有指导意义，进而可以准确预估旋转过载下内弹道性能，可以大幅度减 少地面火箭撬发动机试验和飞行试验的次数，节省大量的人力物力。


技术实现要素：

5.针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰测试燃 烧器。
6.为此，本发明所提供的燃烧器包括：
7.燃烧器壳体，该燃烧器壳体内沿轴向设有燃烧室，该燃烧室的轴向两端敞口，且燃烧室 的侧壁上设有观察窗；所述观察窗在轴向上位于燃烧室的轴向两端之间；
8.第一密封盖，该第一密封盖上设有至少一根接入接线杆和至少一根接出接线杆，且接入 接线杆和接出接线杆均穿过第一密封盖设置；
9.第二密封盖；
10.两个药柱安装座；
11.所述第一密封盖和第二密封盖分别密封式安装于燃烧室的两个敞口端，将燃烧室
密封； 且所述接入接线杆一端伸入燃烧室中，另一端伸出燃烧室，所述接出接线杆一端伸入燃烧室 中，另一端伸出燃烧室；
12.两个药柱安装座沿轴向依次置于燃烧室内，且两个药柱安装座轴向之间留有距离为药柱 燃烧观察测试区；所述观察窗在轴向上位于两个药柱安装座之间；
13.待测药柱两端分别安装于两个药柱安装座上，待测药柱通过点火线与接入接线杆和接出 接线杆连接构成点火回路；通过点火回路点火，待测药柱沿轴向燃烧，待测药柱燃烧过程中 通过观察窗观察燃烧火焰。
14.进一步，所述第一密封盖上设有三根接入接线杆和三根接出接线杆。
15.进一步，所述至少一根接入接线杆位于第一密封盖上径向一侧，所述至少一根接出连线 杆位于第一密封盖径向另一侧。以避免干扰观察窗视线。更进一步，还包括两个电接连片， 每个电连接片上开设有三个通孔，且其中一个电连接片上的通孔穿过多根接入连接杆安装于 第一密封盖内壁，实现多根接入连接杆的电连接；另一个电连接片上的通孔穿过多根接出连 接杆安装于第一密封盖内壁，实现多根接出连接杆的电连接。
16.进一步，所述接入接线杆和接出接线杆均沿轴向穿过第一密封盖设置，且接入接线杆靠 近第一密封盖外壁的端部与第一密封盖之间设有绝缘垫，靠近第一密封盖内壁的端部与第一 密封盖之间设有密封垫；所述接出接线杆靠近第一密封盖外壁的端部与第一密封盖之间设有 绝缘垫，靠近第一密封盖内壁的端部与第一密封盖之间设有密封垫。更进一步，所述密封垫 外形为圆锥体，且圆锥体的底部朝向燃烧室内。
17.进一步，所述接入接线杆和接出接线杆均包括轴向连接的接线导杆和接线柱，其中接线 导杆穿过第一密封盖，接线柱位于燃烧室内；根据不同长度药柱的点火需求，接线导杆和接 线柱的轴向长度可调。
18.进一步，所述接入接线杆和接出接线杆均沿轴向延伸，且从第一密封盖所在端的药柱安 装座延伸至相对端的药柱安装座。
19.进一步，所述接入接线杆和接出接线杆伸入燃烧室的杆上沿周向设有凹槽，便于固定点 火线或熔断丝。
20.进一步，所述药柱的两个安装座之间的轴向距离可调。
21.进一步，所述药柱安装座包括主体安装块，该主体安装块内沿轴向设有药柱放置孔，所 述主体安装块沿轴向安装于所述燃烧室内，且两个药柱放置孔轴向相对并共轴。
22.进一步，所述主体安装块一轴向端设有安装杆，用于将主体安装块安装于燃烧室内壁， 所述药柱放置孔位于另一轴向端。
23.进一步，所述药柱放置孔侧壁上沿径向开设有药柱紧固孔；所述紧固孔里设有胶木螺钉。
24.进一步，还包括两套药柱限位装置，两套药柱限位装置沿同一径向安装于燃烧室内，且 两套药柱限位装置之间的径向距离可调，用于限制待测药柱在径向上的位移。
25.进一步，所述药柱限位装置包括连接板和调节件，两个连接板分别沿轴向安装于燃烧室 内，两个连接板径向之间留有空间，所述药柱观察测试区位于该空间内；所述调节件沿径向 安装于连接板上，且两个调节件径向相对，同时两个调节件所在径向垂直于观察窗所在径向； 所述两个调节件的径向距离可调。
26.进一步，所述连接板分别安装在第一密封盖内壁，所述两个药柱安装座安装在两
个连接 板上。
27.进一步，所述连接板与药柱安装座的连接部位设有绝缘块。
28.进一步，所述连接板上安装药柱安装座的部位设有凹槽，两个药柱安装座通过绝缘块和 螺钉安装于相应凹槽中，且两个药柱安装座在凹槽内的安装位置可调，从而调整两个药柱安 装座之间的轴向距离。
29.进一步，所述观察窗包括蓝宝石玻璃，所述蓝宝石玻璃由视窗压圈固定在燃烧室器壳体 上，且视窗压圈与蓝宝石玻璃之间设有硅橡胶平垫片，蓝宝石玻璃与燃烧器壳体之间设有石 棉平垫片。
30.进一步，所述燃烧器壳体上设有压力测试接口。
31.进一步，所述燃烧室壳体上设有进出气口，该进出气口处安装有四通阀门，该四通阀门 其余三个接口连接有进气阀、试后排气装置和排气控制阀，所述排气控制阀与四通阀门之间 设有过滤器。
32.进一步，所述第一密封盖包括沿轴向依次设置密封段、安装段和拆卸段，所述密封段安 装于燃烧室内，外径与燃烧室敞口端内径匹配，且密封段与燃烧室敞口端密封连接；所述安 装段沿径向设有多个凸块，该多个凸块与燃烧器上的环形安装槽匹配；所述拆卸段为圆筒结 构，且圆筒结构的壁上开设有转动手杆孔。
33.本发明还提供了一种旋转过载条件下推进剂燃烧火焰测试装置，其特征在于，包括转 轴、旋转台、上述燃烧器和火焰图像采集装置；所述转轴驱动旋转台旋转；所述燃烧器安装 于旋转台上，所述燃烧室轴向同旋转离心加速度方向，所述观察窗朝上，且所述第一密封盖 靠近旋转台边缘，同时待测药柱的轴向燃烧方向同旋转离心加速度方向；所述火焰图像采集 装置包括相机和镜头，所述火焰图像采集装置安装于燃烧器上方，且镜头对着观察窗，同时 镜头与观察窗之间留有间距；
34.所述镜头包括镜筒，所述镜筒内从物侧到像侧依次设有滤光片、第一透镜、第二透镜和 第三透镜；
35.所述第一透镜物侧面为凸面，像侧面光轴附近为凹面、其余像侧面为平面；
36.所述第二透镜物侧面为凸面，像侧面光轴附近为凹面、其余面为平面；
37.所述第三透镜的物侧面光轴附近为凹面、其余物侧面为平面，像侧面光轴附近为凹面、 其余像侧面为平面；
38.所述滤光片与镜筒入口之间设有用于固定滤光片的第一压圈，该第一压圈与滤光片平面 接触；
39.所述滤光片与第一透镜之间设有用于隔开滤光片和第一透镜的第一隔圈，且第一隔圈分 别与滤光片和第一透镜接触，其中第一隔圈与滤光片为平面接触，第一隔圈与第一透镜接触 的面为超环面设计；
40.所述镜筒内还设有用于固定第二透镜的第二压圈，该第二压圈位于第二透镜的物侧且与 第二透镜平面接触，且第二压圈与第二透镜接触的面为超环面设计；
41.所述第二透镜与第三透镜之间设有用于隔开第二透镜与第三透镜的第二隔圈，且第二隔 圈分别与第二透镜和第三透镜为平面接触。
42.进一步，所述第一透镜所在镜筒的内壁部位设有第一环状凹槽，镜筒壁上设有与第一环 状凹槽相通的第一注胶孔，第一环状凹槽内通过第一注胶孔注有固定第一透镜的
胶体；
43.所述第二透镜所在镜筒的内壁部位设有第二环状凹槽，镜筒壁上设有与第二环状凹槽相 通的第二注胶孔，第二环状凹槽内通过第二注胶孔注有固定第二透镜的胶体。
44.进一步，所述镜筒的入口处设有插拔式镜框，该插拔式镜框内设有中性衰减滤光片。
45.进一步，所述镜头的抗离心过载能力≮200g；所述相机的抗离心过载能力≮200g。
46.本发明的燃烧器结构可在小体积结构下实现药柱测试，且安装操作方便、测试周期短。
47.本发明燃烧器在测试时推进剂药柱过载燃烧过程中的压强稳定控制，具体可根据燃烧器 内推进剂燃烧烟雾情况，调节过滤器过滤掉燃烧产物中大的金属氧化物颗粒，通过排气控制 阀改变燃烧器内烟雾含量，使得火焰照片更清晰；推进剂药柱燃烧过程中，当燃烧器内部压 强超过稳定工作压强时，精密排气控制阀快速释放多余气体，使得燃烧器内部始终保持在初 始设定压强，且燃烧器压强稳定控制偏差≤3％，保证了推进剂药柱过载燃烧试验的有效性和 可靠性。还有些方案中，燃烧器视窗组件在蓝宝石玻璃处采用三处密封处理，保障本燃烧器 的使用可靠性；还有些方案中燃烧器视窗组件的两个视窗可以更换使用。
48.本发明的测试装置集成了抗高过载照相系统，易于集成在旋转过载试验台上，只需设计 好燃烧器与连接支架的接口，镜头具有调焦功能，即可实现旋转条件下与燃烧器相对静止， 实现对火焰的持续拍摄功能。
49.本发明测试装置中的镜头采用多压圈设计，避免过载累积；凸透镜所配压圈进行超环面 设计与加工，避免应力集中；凹透镜应扩展出平面台阶便于固定；透镜固定时采用注胶工艺； 镜片口径厚度比值应尽量小。使得成像系统与图像采集系统的抗离心过载≮200g，保证工作 过程中设备不受损坏。相对现有测试装置及方法，只能测试推进剂静态燃烧特性，进步显著。
50.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
51.图1为本发明实施例中燃烧器的结构示意图；
52.图2为本发明实施例中药柱安装座的结构示意图，两侧图分别为中间图的侧视图；
53.图3为本发明实施例中药柱安装座的结构示意图；
54.图4为本发明实施例中药柱安装座中主体安装块的结构示意图；
55.图5为本发明实施例中观察窗的结构示意图；
56.图6为图1的侧视图；
57.图7为本发明实施例中燃烧器、四通和各阀门的连接关系示意图；
58.图8为本发明旋转测试装置的结构示意图；
59.图9为本发明镜头的结构示意图；
60.图10为本发明镜头前端的结构示意图；
61.图11为本发明实施例中所采集图像的示例。
具体实施方式
62.除非有特殊说明，本文中的术语根据相关领域普通技术人员的认识理解。
63.下面结合附图和具体实施例来对本发明进一步说明。
64.参见图1所示，本发明的旋转过载条件下推进剂燃烧火焰测试燃烧器包括燃烧器壳体1、 第一密封该2、第二密封盖3和两个药柱安装座4；其中燃烧器壳体内沿轴向设有燃烧室，该 燃烧室的轴向两端敞口，且燃烧室的侧壁上设有观察窗5，且观察窗在轴向上位于燃烧室的 轴向两端之间；
65.第一密封盖上设有至少一根接入接线杆和至少一根接出接线杆；第一密封盖和第二密封 盖密封式(如第一密封盖与燃烧器壳体之间设密封条)安装于燃烧室的两个敞口端，将燃烧 室密封；且接入接线杆和接出接线杆均一端伸入燃烧室中，另一端伸出燃烧室；
66.两个药柱安装座沿轴向依次置于燃烧室内，且两个药柱安装座轴向之间留有距离为药柱 燃烧观察测试区；所述观察窗在轴向上位于两个药柱安装座之间；
67.测试时，燃烧器安装在旋转台上，且燃烧室的轴向同旋转离心加速度方向，观察窗朝上； 先通过第一密封该敞口端安装待测试药柱和点火线，待测药柱4-6两端分别安装于两个药柱 安装座上，点火线一端连接接入连接杆，点火线另一端穿过药柱端部的预留孔洞，与接出连 接杆连接，使得待测药柱通过点火线(如镍铬丝)与接入接线杆和接出接线杆连接构成点火 回路，并确保药柱的燃烧方向同旋转离心加速度方向(即药柱开始燃烧的端部/穿点火线孔洞 所在端部靠近旋转轴)；药柱和点火线安装好后，安装第一密封盖，旋转台旋转至预定转速， 接入连接杆和接出连接杆通电，通过电流加热点火线，从而对药柱点火，药柱沿轴向燃烧， 待测药柱燃烧过程中通过观察窗采集燃烧火焰。
68.进一步的方案中，为实现推进剂燃烧速度的测试，第一密封盖上设置有相应的测试接入 和接出接线杆，即第一密封盖上设有三根接入接线杆和三根接出接线杆。测试时，药柱上依 次设有3个孔，其中一个孔设在端部用于穿点火线，另外两个孔沿轴向依次设置，且两个孔 之间的具体已知(如端部的孔轴向距离为0，其余两个孔的轴向距离依次为30mm、80mm)， 其中一组接入和接出接线杆连接点火线；在同时需要测试燃烧速度时，在另外一组接入和接 出连接杆上及药柱中间部位的孔中接第一熔断丝，还有一组接入和接出连接杆及另一个孔中 接第二熔断丝，通过两条熔断丝熔断时间及药柱上两条熔断丝穿孔之间的距离计算推进剂药 柱燃烧速度。
69.需要说明的是，点火线和熔断丝在安装时需避开观察窗的视线。
70.进一步优选的方案中，为避免点火线等部件遮挡观察窗，如图2所示，第一密封盖2-1 上的一根或多根接入接线杆设置在第一密封盖径向的一侧，一根或多根接出接线杆设置在另 一侧，这样在接线时可避开观察窗。在此基础上更优选的方案中，对于设置有多根接入接线 杆和接出接线杆的方案，如仅需观察火焰图像，即仅需点火时，未避免旋转过程中多根接线 杆之间相互干扰，设置两个电接连片2-7，电连接片的形状根据相应多根接线杆的分布设计， 如环扇形，每个电连接片上开设有三个通孔，且其中一个电连接片上的通孔穿过多根接入连 接杆安装于第一密封盖内壁，实现多根接入连接杆的电连接，之后将点火线接在其中一个接 入连接杆上；另一个电连接片上的通孔穿过多根接出连接杆安装于第一密封盖内壁，实现多 根接出连接杆的电连接，之后将点火线接在其中一根接出连接杆上。
71.为确保燃烧室内的密封环境及避免燃烧器壳体上带电，接入接线杆和接出接线杆均沿轴 向穿过第一密封盖设置，且接入接线杆靠近第一密封盖外壁的端部与第一密封盖之间设有绝 缘垫2-4，以避免燃烧器壳体通过接入接线杆带电；靠近第一密封盖内壁的端部与第一密封盖 之间设有密封垫2-3；所述接出接线杆靠近第一密封盖外壁的端部与第一密封盖之间设有绝缘 垫2-4，以避免燃烧器壳体通过接出接线杆带电，靠近第一密封盖内壁的端部与第一密封盖之 间设有密封垫2-3。进一步优选的方案中，密封垫2-3外形为圆锥体，且圆锥体的底部朝向燃 烧室内，便于燃烧器有压强时压力容器的可靠密封。
72.具体方案中，一个药柱安装座可安装于第一密封盖内壁，另一个安装于燃烧室另一度的 内壁。为满足不同长度药柱的测试，两个药柱安装座之间的轴向安装距离可调。
73.一种具体的药柱安装座示例如图3和4所示，所述药柱安装座包括主体安装块4-1，该主 体安装块内沿轴向设有药柱放置孔4-7，所述主体安装块沿轴向安装于所述燃烧室内，且两个 药柱放置孔轴向相对并共轴，使用时，药柱4-6的两端分别安装于两个药柱放置孔中。为满 足不同长度药柱的安装，进一步的方案中，所述主体安装块4-1轴向一端部设有安装杆4-8， 用于将主体安装块安装于燃烧室内壁，药柱放置孔位于另一端。其他优选的方案中，所述药 柱放置孔侧壁上沿径向开设有药柱紧固孔4-9，药柱放置好后，通过在药柱紧固孔中安装胶木 螺钉固定药柱。
74.为满足不同长度药柱的点火要求，同时为了避免干扰对火焰的观察，接入接线杆和接出 接线杆的轴向长度均可条，即接入接线杆和接出接线杆均由轴向连接的接线导杆2-2和接线 柱2-6构成，其中接线导杆穿过第一密封盖，接线柱位于燃烧室内；通过调整接线导杆2-2 和接线柱2-6之间的连接段长度，调整接入接线杆或接出接线杆的轴向长度。
75.为方便药柱及点火线的拆装，优选方案中，第一密封盖在燃烧器轴向上远离旋转轴，如 位于旋转台的边缘或靠近旋转台的边缘，因药柱的开始燃烧端需靠近旋转轴，在此设计中， 为避免干扰观察窗的视线，且确保点火稳定，所述接入接线杆和接出接线杆均沿轴向延伸， 且从第一密封盖所在端的药柱安装座延伸至相对端的药柱安装座，即接入接线杆和接出接线 杆均延伸至药柱的开始燃烧端。
76.还有些优选的方案中，所述接入接线杆和接出接线杆伸入燃烧室的杆上沿周向设有凹槽， 便于固定点火线或熔断丝。
77.还有些优选的方案中，为避免在旋转过程中，药柱沿燃烧室的径向活动，燃烧室内设置 有两套药柱限位装置，两套药柱限位装置沿同一径向安装于燃烧室内，且两套药柱限位装置 之间的径向距离可调，用于限制待测药柱在径向上的位移。药柱限位装置结构示例如图2所 示，包括连接板4-3和调节件4-7，两个连接板分别沿轴向安装于燃烧室内，两个连接板径向 之间留有空间，所述药柱观察测试区位于该空间内；所述调节件沿径向安装于连接板上，且 两个调节件径向相对，同时为避免遮挡观察视线，两个调节件所在径向垂直于观察窗所在径 向；所述两个调节件的径向距离可调，药柱位于两个调节件之间，通过调整两个调节件之间 的径向距离从而在径向上固定药柱，避免在旋转过程中发生径向位移。进一步的方案中，两 个连接板安装于第一密封盖上，如图3所示两个连接板的端部外折形成与第一密封盖连接的 结构，两个药柱安装座安装于两个连接板上，且位于两个连接板之间。更进一步的方案中， 避免发生不必要的导电，连接板与药柱安装座的连接部位设有绝缘块4-2。还有更进一步的方 案中，两个连接板上安装药柱安装座的部位设有凹槽4-31，该
凹槽也可是通孔，凹槽或通孔 均沿燃烧室轴向延伸成条状，宽度可容纳药柱安装座安装用的螺钉，两个药柱安装座安装于 相应凹槽或通孔中，且两个药柱安装座在凹槽内的安装位置沿燃烧室轴向可调，从而调整两 个药柱安装座之间的轴向距离。以图4所示药柱安装座结构为例，主体安装座4-1通过端部 的安装杆4-8安装于燃烧室端部的密封盖内壁，同时通过环状绝缘块4-2和螺钉4-4安装于连 接板上的相应通孔中，安装杆4-8上还套有螺母4-5以固定绝缘块靠近主体安装块。
78.还有些具体方案中，参见图5所示，所述观察窗包括蓝宝石玻璃5-3，所述蓝宝石玻璃由 视窗压圈5-1和螺钉5-5固定在燃烧室器壳体上，为了确保密封和工作安全，视窗压圈与蓝 宝石玻璃之间设有硅橡胶平垫片5-2起密封作用，蓝宝石玻璃与燃烧器壳体之间设有石棉平 垫片5-6起缓冲和密封作用。进一步，蓝宝石玻璃5-3靠近视窗孔部位有o型密封槽，用于 安装o型环形丁腈橡胶密封圈5-4，蓝宝石玻璃5-3与燃烧器通过三处密封处理，保证推进剂 药柱4-6燃烧过程中燃烧器薄弱位置的稳压能力。
79.进一步的方案中，参见图6所示，所述燃烧器壳体上设有压力测试接口6，外接压力测 试装置便于试验前后燃烧器压力的测试。
80.还有些优选的方案中，参见图6和7所示，所述燃烧室壳体上设有进出气口，该进出气 口处安装有四通阀门，该四通阀门其余三个接口连接有进气阀7-1、试后排气装置7-2和排气 控制阀7-4，所述温压装置与四通阀门之间设有过滤器7-3。排气控制阀避免了推进剂燃烧烟 雾堵塞精密排气控制阀，实验过程中，根据燃烧器腔体内推进剂燃烧烟雾情况，通过精密排 气控制阀改变腔体内部烟雾含量，使得火焰照片更清晰，且精密排气控制阀可以控制燃烧器 压强保持在设定初始压强，燃烧器压强稳压控制偏差≤3％；试后排气装置7-2包含减压阀和 泄出排放阀，可以对试验完成后燃烧器腔体内部压力降压并排放清理，便于再次开展过载燃 烧试验，为了消除推进剂燃烧烟雾中颗粒造成排放阀卡滞，在阀前管路上安装过滤器。
81.为确保第一密封盖与燃烧室有效密封连接，同时方便对第一密封盖拆装，有些方案中的 第一密封盖包括沿轴向依次设置密封段、安装段和拆卸段，所述密封段安装于燃烧室内，外 径与燃烧室敞口端内径匹配，且密封段与燃烧室敞口端密封连接；所述安装段沿径向设有多 个凸块，该多个凸块与燃烧器上的环形安装槽匹配；所述拆卸段为圆筒结构，且圆筒结构的 壁上开设有转动手杆2-5。
82.在上述方案基础上的另一些方案中，第二密封盖3为阶梯状，参见图1所示，第二密封 盖右端直径小于左端，右端小直径段开有环形槽，槽内设有橡胶圈，便于与燃烧器壳体1可 靠密封；左端为螺纹，与燃烧器壳体1螺纹连接，在保证耐压强度的同时又起到密封的作用， 既减少了整体装置的体积，又减少了燃烧器内部自由空间，对于燃烧器内部的充气、排气都 起到了节能减排的目的。
83.另有些方案中，为了方便确保燃烧室结构对称，燃烧室侧壁上设有两个相对的观察窗。
84.实施例2：
85.参见图8所示，本发明的旋转过载条件下推进剂燃烧火焰测试装置包括转轴8-4、旋转台 8-5、上述燃烧器和火焰图像采集装置；其中，转轴驱动旋转台旋转；所述燃烧器安装于旋转 台上，所述燃烧室轴向同旋转离心加速度方向，所述第一密封盖靠近旋转台边
缘，且观察窗 朝上，同时待测药柱的轴向燃烧方向同旋转离心加速度方向；所述火焰图像采集装置包括相 机8-2和镜头8-1，所述火焰图像采集装置安装于燃烧器上方，具体可通过支架8-3安装于燃 烧器上方，且镜头对着观察窗，同时镜头与观察窗之间留有间距；图8所示燃烧台上与燃烧 器径向相对的部位还设有配重装置8-6；
86.参见图9所示，所述镜头包括镜筒5-1，镜筒内从物侧到像侧依次设有滤光片6-1、第一 透镜5-21、第二透镜5-22和第三透镜5-23；所述第一透镜物侧面为凸面，像侧面光轴附近为 凹面、其余像侧面为平面；所述第二透镜物侧面为凸面，像侧面光轴附近为凹面、其余面为 平面；所述第三透镜的物侧面光轴附近为凹面、其余物侧面为平面，像侧面光轴附近为凹面、 其余像侧面为平面；所述滤光片与镜筒入口之间设有用于固定滤光片的第一压圈5-31，该第 一压圈与滤光片平面接触；所述滤光片与第一透镜之间设有用于隔开滤光片和第一透镜的第 一隔圈5-41，且第一隔圈与滤光片为平面接触，第一隔圈与第一透镜接触的面为超环面设计； 所述镜筒内还设有用于固定第二透镜的第二压圈5-32，该第二压圈位于第二透镜的物侧且与 第二透镜平面接触，且第二压圈与第二透镜接触的面为超环面设计；
87.所述第二透镜与第三透镜之间设有用于隔开第二透镜与第三透镜的第二隔圈5-42，且第 二隔圈分别与第二透镜和第三透镜为平面接触。
88.本发明的镜头设计除了需遵循镜头成像原理外，并且镜筒采用抗过载设计，具体是镜头 内采用多压圈及隔圈设计，避免过载累积；同时透镜及所配压圈或隔圈进行超环面设计与加 工，避免应力集中，提供抗离心过载能力，优选镜头的抗离心过载能力≮200g；其中压圈主 要用于固定相应滤光片或透镜，采用超环面设计与加工，避免应力集中；隔圈主要用于将两 个透镜隔开，保证间距，根据透镜结构采用面接触形式固定；滤光片的作用是降低光强度或 改变通过光的成分，减少由与镜头配合工作的ccd传感器光谱响应特性带宽带来的灰度计算 误差，在镜头前加入滤光片组件，从而使镜头适用于不同测量条件。
89.进一步优选的方案中，第一透镜所在镜筒的内壁部位设有第一环状凹槽，镜筒壁上设有 与第一环状凹槽相通的第一注胶孔5-51，第一环状凹槽内通过第一注胶孔注有固定第一透镜 的胶体；第二透镜所在镜筒的内壁部位设有第二环状凹槽，镜筒壁上设有与第二环状凹槽相 通的第二注胶孔5-52，第二环状凹槽内通过第二注胶孔注有固定第二透镜的胶体。该方案中， 透镜安装在镜筒的环形凹槽内，凹槽内有注胶孔，在固定透镜时通过注胶孔注射胶状物体， 可进一步增加镜头的抗过载能力。
90.本发明镜头的拍摄目标为高温辐射源，为进一步扩大测温范围，如图10所示，采用降低 整体光强的中性衰减滤光片6-2与镜头8-1配合使用，当光信号通过时，各波段的光强按照 同一比例衰减，配合ccd传感器曝光时间、镜头光圈的调整。具体方案中，所述镜筒的入口 处设有插拔式镜框，中性衰减滤光片设计成插片式滤光片，安装在镜头前端的插拔式镜框中， 可通过插拔式镜框快速切换不同透过率的中性衰减滤光片。
91.优选方案中，本发明镜头在实际使用过载200g情况下，最大应变＜0.1μm。在成相效果 方面，本发明的镜头分辨率优于100lp/mm。所述相机的抗离心过载能力≮200g。
92.测试时，打开氮气气源，进气阀门打开，充入氮气，使燃烧器内压强均达到7.0mpa
±
0.05 mpa，关闭进气阀门，保持3min，撤除氮气气源；按设计旋转过载数值启动电机转动，当旋 转过载试验台转速稳定且满足要求后，接通接入接线杆和接出接线杆电源开始点火，
推进剂 开始点火燃烧，同步采集火焰图像，采用该实施例的测试装置采集的双基系推进剂火焰图像 如图11所示。
93.以上所述的描述对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步解释说明，所应理解的 是，以上所述并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何 修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。