基于单片机控制的火药安全性检测实验仪的制作方法

1.本发明涉及火药检测技术领域，具体为基于单片机控制的火药安全性检测实验仪。


背景技术：

2.随着科学技术的进步和社会的发展，火药的应用日益广泛，对于火药特性的研究也提出了新的要求。弹药的安全尤为重要，目前对火药的安全性能检测大多采用人为检测方式，测试环境和标准不统一，因此需要一台火药安全性检测实验仪，来解决新型弹药储存安全性的检测手段问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了基于单片机控制的火药安全性检测实验仪。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.一种基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，包括机箱，所述机箱的顶部设有放样口，侧面设有观察窗，所述机箱还包括控制器和触摸屏，所述触摸屏与控制器电连接，所述机箱的内部设有炉膛，所述炉膛的内部固定有加热模块，所述加热模块通过固态继电器与控制器电连接，所述炉膛的内部还设有托盘，所述托盘与减速电机连接，所述减速电机通过电机驱动器与控制器电连接，所述炉膛的内部还设有温度检测放大电路，所述温度检测放大电路通过a/d转换器与控制器电连接。
6.所述机箱的侧面还设有usb接口，所述控制器与usb接口电连接。
7.所述控制器采用控制芯片arm15w4k32s2。
8.所述温度检测放大电路采用icl7650运算放大器。
9.所述a/d转换器采用icl7315。
10.基于单片机控制的火药安全性检测实验仪的检测方法，包括如下检测步骤：
11.步骤1：将待检测样品从放样口放入托盘表面，检测样品放置在金属杯内；
12.步骤2：设置炉膛内的温度参数值，开启加热模块，将炉膛升温至预设温度，开启减速电机带动托盘转动，观察样品在72h内是否燃烧，不燃烧则证明火药安全，燃烧则证明火药不合格。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明的火药安全性检测实验仪是用于弹药中火药安全性检测的一种仪器，它解决了我军现役新型弹药贮存安全性检测的手段问题，开辟了弹药质量检测工作的新模式，实现了我军弹药技术保障由原来的以平时后方为主，向平时与战时相结合，基地与现场相结合的方向转变；该仪器实现了智能化、模块化、小型化，一体化，对弹药的安全管理具有重要意义，为和平时期国家做好军事斗争弹药准备起到了重要的作用，具有重大的军事、经济和社会效益。
附图说明
15.图1为本发明结构示意图；
16.图2为本发明的结构框图；
17.图3为本发明温度检测放大电路的结构示意图。
18.图中：1、机箱；2、观察窗；3、放样口；4、托盘；5、减速电机；6、控制器；7、触摸屏；8、固态继电器；9、炉膛；10、加热模块；11、usb接口。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明进一步说明：
20.如说明书附图图1至图3所示，一种基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，包括机箱1，所述机箱1的顶部设有放样口3，侧面设有观察窗2，所述机箱1还包括控制器6和触摸屏7，所述触摸屏7与控制器6电连接，所述机箱1的内部设有炉膛9，所述炉膛9的内部固定有加热模块10，所述加热模块10通过固态继电器8与控制器6电连接，所述炉膛9的内部还设有托盘4，所述托盘4与减速电机5连接，所述减速电机5通过电机驱动器与控制器6电连接，所述炉膛9的内部还设有温度检测放大电路，所述温度检测放大电路通过a/d转换器与控制器6电连接。
21.所述机箱1的侧面还设有usb接口，所述控制器6与usb接口11电连接。
22.所述控制器6采用控制芯片arm15w4k32s2。
23.所述温度检测放大电路采用icl7650运算放大器。
24.所述a/d转换器采用icl7315。
25.基于单片机控制的火药安全性检测实验仪的检测方法，包括如下检测步骤：
26.步骤1：将待检测样品从放样口3放入托盘4表面，检测样品放置在金属杯内；
27.步骤2：设置炉膛9内的温度参数值，开启加热模块10，将炉膛9升温至预设温度，开启减速电机5带动托盘4转动，观察样品在一定时间内是否燃烧，不燃烧则证明火药安全，燃烧则证明火药不合格。
28.实施例1
29.如说明书附图2所示，一种基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，包括机箱1，机箱1的顶部设有放样口3，侧面设有观察窗2，观察窗2采用双层无色钢化玻璃，安全性能高，机箱1还包括控制器6和触摸屏7，触摸屏7与控制器6电连接，机箱1的内部设有炉膛9，炉膛9的内部固定有加热模块10，加热模块10通过固态继电器8与控制器6电连接，炉膛9的内部还设有托盘4，托盘4与减速电机5连接，减速电机5通过电机驱动器与控制器6电连接，炉膛9的内部还设有温度检测放大电路，温度检测放大电路通过a/d转换器与控制器6电连接，机箱1的侧面还设有usb接口，控制器6与usb接口11电连接。控制器6采用控制芯片arm15w4k32s2，温度检测放大电路采用icl7650运算放大器，a/d转换器采用icl7315。
30.具体的，上述火药安全性检测实验仪的检测方法，包括如下检测步骤：
31.步骤1：采用隔热放样手柄将待检测样品从放样口3放入托盘4表面，检测样品放置在金属杯内；
32.步骤2：通过触摸屏设置炉膛9内的试验温度，开启加热模块10，将炉膛9升温至预设温度，开启减速电机5带动托盘4转动，转速设定为6-8转，从观察窗2观察样品在72h恒温
后是否燃烧，不燃烧则证明火药安全，燃烧则证明火药不合格。
33.实施例中，托盘4设计为旋转托盘，旨在让火药样品受热均匀，增加测试的准确性。
34.如说明书附图图3所示，温度测量电路采用了不平衡式电桥，其中r1～r3为精密线绕电阻，其温度系数为5ppm/℃。vb＝2.5v，r1＝r2＝500ω，由于r1、r2温度系数相同，所以v01不受温度影响，v02＝vb
·
rt/(r2 r4)，由于温度变化δr2引进的误差为：δv02＝2.5rt
·
δr2/(r2 r4)2＝0.11mv，相当于0.068℃，加上探头的误差，测温精度完全可以控制在
±
0.1℃以内。
35.运算放大器放大器icl7650，icl7650是低温移飘斩波自稳零精密运放，其主要指标为：
36.①
失调电压(vos)：5～10v
37.②
温度飘移：0.1v/℃
38.a/d转换器采用icl7135，测温范围为-93
‑‑
230℃，通过计算测温分辨率为294℃/40000＝0.00735℃，环境温度变化60℃时，由运放引进的测温误差为0.068℃。
39.温度传感器pt100，温度传感器选用测试精度高、性能稳定、重复性好的铂电阻作为感温元件。其主要技术指标如下：
40.测试范围：-200℃～650℃
41.灵敏度：0.385ω/℃*100ω
42.r0：100－0.1ω
43.由于δr0的影响带来的测试误差为0.26℃，必须进行校正。针对以往校正电位器在运输过程中位置易发生变化的问题，采用了“数字校正”，即将校正值存入非易失性eerom中。
44.温度传感器负责实时测试炉膛9内的温度，并将温度值转化为信号值传输至控制器，当炉膛9内温度达到预设值时，控制器控制加热模块10停止加热，炉膛内部保持恒温，火药在恒温环境内进行测试。
45.本实施例中采用最新型号的工业级嵌入芯片arm15w4k32s2，精心编制的测控温软件，控制精度可达
±
0.3℃。根据部队化验室操作需要，软件设计了以下功能：
46.①
设定试验温度
47.②
设定开机时间
48.③
显示加热时间及试样放入时间
49.④
放样自动判断
50.⑤
超温保护
51.⑥
恒温后每15分钟自动记录实验温度值
52.本实施例中触摸屏使用彩色触摸屏dmt80480c070，汉字彩色显示，试验过程清晰明了，触摸按键，操作十分简便。
53.本发明采用智能控制方法实现了火药安全性能的测试，它解决了我军现役新型弹药贮存安全性检测的手段问题，开辟了弹药质量检测工作的新模式。
54.综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

技术特征：
1.一种基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，其特征在于：包括机箱(1)，所述机箱(1)的顶部设有放样口(3)，侧面设有观察窗(2)，所述机箱(1)还包括控制器(6)和触摸屏(7)，所述触摸屏(7)与控制器(6)电连接，所述机箱(1)的内部设有炉膛(9)，所述炉膛(9)的内部固定有加热模块(10)，所述加热模块(10)通过固态继电器(8)与控制器(6)电连接，所述炉膛(9)的内部还设有托盘(4)，所述托盘(4)与减速电机(5)连接，所述减速电机(5)通过电机驱动器与控制器(6)电连接，所述炉膛(9)的内部还设有温度检测放大电路，所述温度检测放大电路通过a/d转换器与控制器(6)电连接。2.根据权利要求1所述的基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，其特征在于：所述机箱(1)的侧面还设有usb接口，所述控制器(6)与usb接口(11)电连接。3.根据权利要求1所述的基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，其特征在于：所述控制器(6)采用控制芯片arm15w4k32s2。4.根据权利要求1所述的基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，其特征在于：所述温度检测放大电路采用icl7650运算放大器。5.根据权利要求1所述的基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，其特征在于：所述a/d转换器采用icl7315。6.根据权利要求1所述的基于单片机控制的火药安全性检测实验仪的检测方法，其特征在于：包括如下检测步骤：步骤1：将待检测样品从放样口(3)放入托盘(4)表面，检测样品放置在金属杯内；步骤2：设置炉膛(9)内的温度参数值，开启加热模块(10)，将炉膛(9)升温至预设温度，开启减速电机(5)带动托盘(4)转动，观察样品在一定时间内是否燃烧，不燃烧则证明火药安全，燃烧则证明火药不合格。

技术总结
本发明公开了一种基于单片机控制的火药安全性检测实验仪，属于火药检测技术领域。本发明的火药安全性检测实验仪是用于弹药中火药安全性检测的一种仪器，它解决了我军现役新型弹药贮存安全性检测的手段问题，开辟了弹药质量检测工作的新模式，实现了我军弹药技术保障由原来的以平时后方为主，向平时与战时相结合，基地与现场相结合的方向转变；该仪器实现了智能化、模块化、小型化，一体化，对弹药的安全管理具有重要意义，为和平时期国家做好军事斗争弹药准备起到了重要的作用，具有重大的军事、经济和社会效益。经济和社会效益。经济和社会效益。


技术研发人员：解海滨 张子吟 张红军
受保护的技术使用者：邢台唯达科技有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/5/25