爆炸火焰的温度指标是研究爆炸机理和热毁伤效果的重要依据。在对爆炸场的爆炸研究中,以温压炸药为例,在密闭空间中开展测量温压炸药爆炸温度、准确判断失爆点,多年来,各研究所都是靠“听”来判断样品是否失爆,根本无法判断准确。
温压弹炸药兼具高爆炸药和燃料空气炸药的特点,是一种富含燃料的高爆炸药,其爆炸速度一般为3000~4000米/秒,由于温压炸药中添加了铝、硼、硅、钛、镁、锆等物质粉末,在加热状态下多物质粉末起燃并释放大量能量,大大增强了温压炸药的热效应和压力效应,是一种理想的爆炸场实验炸药。
然而,温压弹由于爆炸过程在毫秒间完成,热量难以积累,导致爆温测试的困难很大。随着红外探测器的发展,红外热像仪可以实现高密度焦平面和高帧速读出功能,测温帧率可高达125Hz,热时间相应常数则可以达到3-4ms,完全能够满足爆炸场的精确测温需求。
目前以红外热像仪为主的红外测温技术,在应用于温压炸药的爆温测试中的研究越来越多,
大量的实验数据证明,红外热像仪能完整记录温压炸药的爆炸过程。在温压弹爆炸测试实验中,使用超高速全视角防爆的高速热像仪,成功捕捉到被试样机的完整传爆瞬间和热成像过程,并确定了准确的传爆位置。即使在爆炸、震动、高温和冲击等复杂的测试条件下,高速红外热成像仪也能稳定采集到温压弹的爆炸过程,并提取到爆炸过程中的图像,进而得到爆炸火球表面的温度场分布信息,测试数据具有很高的精确性和可靠性。
相较于接触式测温,红外热成像仪因其安全性高、测温范围广、响应速度快、非侵入性高等特点被广泛应用于爆炸火焰温度测试中,常用于采集战斗部爆炸火焰的动态变化过程,以此评估爆炸温度和热毁伤范围等参数,为温压炸药的设计和热毁伤效应研究奠定了基础。