JPH1151785A - パルス的高温高圧ガス用測定装置 - Google Patents
パルス的高温高圧ガス用測定装置Info
- Publication number
- JPH1151785A JPH1151785A JP20772997A JP20772997A JPH1151785A JP H1151785 A JPH1151785 A JP H1151785A JP 20772997 A JP20772997 A JP 20772997A JP 20772997 A JP20772997 A JP 20772997A JP H1151785 A JPH1151785 A JP H1151785A
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- Japan
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- gas
- pressure
- internal space
- pressure gas
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温高圧ガス（Ｇ）の温度測定と成分分析と
を簡単に行う。 【解決手段】 実射時に発生する高温高圧ガス（Ｇ）が
方向性ボール弁（１０）を開いて砲身（Ｈ）内から密閉
容器（１）の内部空間（１１）に入る。砲身（Ｈ）内の
圧力の低下により方向性ボール弁（１０）が閉じ、内部
空間（１１）にガス（ｇ）が採取される。圧力センサ
（８）は、内部空間（１１）に入った直後のガス（ｇ）
の圧力ＰH および内部空間（１１）に閉じ込められて温
度の下がったガス（ｇ）の圧力ＰL を検出する。温度セ
ンサ（９）は、内部空間（１１）に閉じ込められて温度
の下がったガス（ｇ）の温度ＴL を検出する。演算器
（２０）は、内部空間（１１）に入った直後の高温高圧
ガス（Ｇ）の温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／ＰL により
算出する。 【効果】 火砲において弾を駆動する高温高圧ガス
（Ｇ）の温度測定を行えると共に、その高温高圧ガス
（Ｇ）を成分分析のために採取することが出来る。
を簡単に行う。 【解決手段】 実射時に発生する高温高圧ガス（Ｇ）が
方向性ボール弁（１０）を開いて砲身（Ｈ）内から密閉
容器（１）の内部空間（１１）に入る。砲身（Ｈ）内の
圧力の低下により方向性ボール弁（１０）が閉じ、内部
空間（１１）にガス（ｇ）が採取される。圧力センサ
（８）は、内部空間（１１）に入った直後のガス（ｇ）
の圧力ＰH および内部空間（１１）に閉じ込められて温
度の下がったガス（ｇ）の圧力ＰL を検出する。温度セ
ンサ（９）は、内部空間（１１）に閉じ込められて温度
の下がったガス（ｇ）の温度ＴL を検出する。演算器
（２０）は、内部空間（１１）に入った直後の高温高圧
ガス（Ｇ）の温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／ＰL により
算出する。 【効果】 火砲において弾を駆動する高温高圧ガス
（Ｇ）の温度測定を行えると共に、その高温高圧ガス
（Ｇ）を成分分析のために採取することが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス的高温高圧
ガス用測定装置に関し、さらに詳しくは、パルス的に発
生する高温高圧ガスの温度を測定すると共に当該ガスを
採取することが出来るパルス的高温高圧ガス用測定装置
に関する。特に、火砲において弾を駆動する高温高圧ガ
スの温度測定および成分分析に有用である。
ガス用測定装置に関し、さらに詳しくは、パルス的に発
生する高温高圧ガスの温度を測定すると共に当該ガスを
採取することが出来るパルス的高温高圧ガス用測定装置
に関する。特に、火砲において弾を駆動する高温高圧ガ
スの温度測定および成分分析に有用である。
【０００２】
【従来の技術】図４は、火砲において弾を駆動する高温
高圧ガスの温度測定を行う従来技術の説明図である。こ
の従来技術では、火砲の砲身Ｈの一部に光ファイバＦを
取り付け、弾を駆動する高温高圧ガスＧから放射される
光の強さを２波長で測定する。そして、黒体輻射の式に
より高温高圧ガスＧの温度Ｔを算出している。すなわ
ち、波長λ１の光の振動数をν１，強さをＩ１とし、波
長λ２の光の振動数をν２，強さをＩ２とし、プランク
定数をｈとし、ボルツマン定数をｋとし、ln｛｝を自然
対数関数とするとき、 ｋ・Ｔ＝ｈ（ν１−ν２）／ln｛（Ｉ２／Ｉ１）（ν１
／ν２）3｝ により高温高圧ガスＧの温度Ｔを算出している。
高圧ガスの温度測定を行う従来技術の説明図である。こ
の従来技術では、火砲の砲身Ｈの一部に光ファイバＦを
取り付け、弾を駆動する高温高圧ガスＧから放射される
光の強さを２波長で測定する。そして、黒体輻射の式に
より高温高圧ガスＧの温度Ｔを算出している。すなわ
ち、波長λ１の光の振動数をν１，強さをＩ１とし、波
長λ２の光の振動数をν２，強さをＩ２とし、プランク
定数をｈとし、ボルツマン定数をｋとし、ln｛｝を自然
対数関数とするとき、 ｋ・Ｔ＝ｈ（ν１−ν２）／ln｛（Ｉ２／Ｉ１）（ν１
／ν２）3｝ により高温高圧ガスＧの温度Ｔを算出している。
【０００３】図５は、高温高圧ガスの成分分析を行う従
来技術の説明図である。この従来技術では、密閉容器Ｃ
の内部空間で火薬ｐｗを爆発させ、発生した高温高圧ガ
スＧを密閉容器Ｃに閉じ込める。そして、密閉容器Ｃに
閉じ込めたガスを、バルブＶを介して、ガス分析器Ｍに
導き、成分分析（平均分子量等）を行っている。
来技術の説明図である。この従来技術では、密閉容器Ｃ
の内部空間で火薬ｐｗを爆発させ、発生した高温高圧ガ
スＧを密閉容器Ｃに閉じ込める。そして、密閉容器Ｃに
閉じ込めたガスを、バルブＶを介して、ガス分析器Ｍに
導き、成分分析（平均分子量等）を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４に示した従来技術
では、実際の火砲において弾を駆動する高温高圧ガスＧ
の温度測定を行えるが、高温高圧ガスＧを採取できない
ため、成分分析を行えない問題点があった。一方、図５
に示した従来技術では、高温高圧ガスＧを採取し、成分
分析を行えるが、温度測定を行えない問題点があった。
また、分析対象が実射時の高温高圧ガスＧではない、と
いう問題点があった。そこで、本発明の目的は、実際の
火砲において弾を駆動する高温高圧ガスの温度測定を行
えると共に、その高温高圧ガスを成分分析のために採取
することが出来るパルス的高温高圧ガス用測定装置を提
供することにある。
では、実際の火砲において弾を駆動する高温高圧ガスＧ
の温度測定を行えるが、高温高圧ガスＧを採取できない
ため、成分分析を行えない問題点があった。一方、図５
に示した従来技術では、高温高圧ガスＧを採取し、成分
分析を行えるが、温度測定を行えない問題点があった。
また、分析対象が実射時の高温高圧ガスＧではない、と
いう問題点があった。そこで、本発明の目的は、実際の
火砲において弾を駆動する高温高圧ガスの温度測定を行
えると共に、その高温高圧ガスを成分分析のために採取
することが出来るパルス的高温高圧ガス用測定装置を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のパルス的高温高
圧ガス用測定装置（１００）は、内部空間（１１）を有
する密閉容器（１）と、その密閉容器（１）の外部でパ
ルス的に発生する高温高圧ガス（Ｇ）を前記内部空間
（１１）に導入し閉じ込めるための方向性弁（１０）
と、前記内部空間（１１）に導入したガス（ｇ）の圧力
を検出する圧力センサ（８）と、前記内部空間（１１）
に閉じ込めたガス（ｇ）の温度を検出する温度センサ
（９）とを具備したことを特徴とするものである。
圧ガス用測定装置（１００）は、内部空間（１１）を有
する密閉容器（１）と、その密閉容器（１）の外部でパ
ルス的に発生する高温高圧ガス（Ｇ）を前記内部空間
（１１）に導入し閉じ込めるための方向性弁（１０）
と、前記内部空間（１１）に導入したガス（ｇ）の圧力
を検出する圧力センサ（８）と、前記内部空間（１１）
に閉じ込めたガス（ｇ）の温度を検出する温度センサ
（９）とを具備したことを特徴とするものである。
【０００６】上記パルス的高温高圧ガス用測定装置（１
００）によれば、前記内部空間（１１）に導入した直後
のガス（ｇ）の圧力ＰH を検出し、前記内部空間（１
１）に閉じ込められて温度の下がったガス（ｇ）の圧力
ＰL および温度ＴL を検出し、前記内部空間（１１）に
導入した直後の高温高圧ガス（Ｇ）の温度ＴH を、 ＴH＝ＴL・ＰH／ＰL により得ることが出来る。また、高温高圧ガス（Ｇ）を
前記内部空間（１１）に閉じ込めるため、後で成分分析
を行うことが出来る。すなわち、実際の火砲において弾
を駆動する高温高圧ガスの温度測定を行えると共にその
高温高圧ガスを成分分析のために採取することが出来
る。なお、上記圧力ＰH ，圧力ＰL および温度ＴL を検
出し、温度ＴH の算出を行う演算器（２０）をさらに具
備するのが好ましい。
００）によれば、前記内部空間（１１）に導入した直後
のガス（ｇ）の圧力ＰH を検出し、前記内部空間（１
１）に閉じ込められて温度の下がったガス（ｇ）の圧力
ＰL および温度ＴL を検出し、前記内部空間（１１）に
導入した直後の高温高圧ガス（Ｇ）の温度ＴH を、 ＴH＝ＴL・ＰH／ＰL により得ることが出来る。また、高温高圧ガス（Ｇ）を
前記内部空間（１１）に閉じ込めるため、後で成分分析
を行うことが出来る。すなわち、実際の火砲において弾
を駆動する高温高圧ガスの温度測定を行えると共にその
高温高圧ガスを成分分析のために採取することが出来
る。なお、上記圧力ＰH ，圧力ＰL および温度ＴL を検
出し、温度ＴH の算出を行う演算器（２０）をさらに具
備するのが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図に示す本発明の実施形態
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。
【０００８】図１は、本発明の一実施形態にかかるパル
ス的高温高圧ガス用測定装置１００を示す断面図であ
る。このパルス的高温高圧ガス用測定装置１００は、砲
身Ｈに設けたガス導入部Ｏに螺合されており、内部空間
１１を有する密閉容器１と、外部でパルス的に発生する
高温高圧ガスを前記内部空間１１に導入し閉じ込めるた
めの方向性ボール弁１０と、前記内部空間１１に導入し
たガスの圧力を検出する圧力センサ８と、前記内部空間
１１に閉じ込めたガスの温度を検出する温度センサ９
と、前記圧力センサ８による圧力検出や前記温度センサ
９による温度検出のタイミングを制御すると共に演算を
行う演算器２０とを具備して構成されている。
ス的高温高圧ガス用測定装置１００を示す断面図であ
る。このパルス的高温高圧ガス用測定装置１００は、砲
身Ｈに設けたガス導入部Ｏに螺合されており、内部空間
１１を有する密閉容器１と、外部でパルス的に発生する
高温高圧ガスを前記内部空間１１に導入し閉じ込めるた
めの方向性ボール弁１０と、前記内部空間１１に導入し
たガスの圧力を検出する圧力センサ８と、前記内部空間
１１に閉じ込めたガスの温度を検出する温度センサ９
と、前記圧力センサ８による圧力検出や前記温度センサ
９による温度検出のタイミングを制御すると共に演算を
行う演算器２０とを具備して構成されている。
【０００９】前記圧力センサ８は、圧電素子を利用した
ものであり、応答性がよく、前記内部空間１１に導入し
た直後のガスの圧力ＰH を検出することが出来る。無
論、前記内部空間１１に閉じ込められて温度の下がった
ガスの圧力ＰL を検出することも出来る。
ものであり、応答性がよく、前記内部空間１１に導入し
た直後のガスの圧力ＰH を検出することが出来る。無
論、前記内部空間１１に閉じ込められて温度の下がった
ガスの圧力ＰL を検出することも出来る。
【００１０】前記温度センサ９は、熱電対を利用したも
のであり、安価である。しかし、応答性が悪いため、前
記内部空間１１に導入した直後のガスの温度ＴH を検出
することは出来ない。ただし、内部空間１１に閉じ込め
られて温度の下がったガスの温度ＴL を検出することは
出来る。
のであり、安価である。しかし、応答性が悪いため、前
記内部空間１１に導入した直後のガスの温度ＴH を検出
することは出来ない。ただし、内部空間１１に閉じ込め
られて温度の下がったガスの温度ＴL を検出することは
出来る。
【００１１】前記演算器２０は、前記内部空間１１に導
入した直後のガスの圧力ＰH を検出するよう前記圧力セ
ンサ８を制御する。また、前記内部空間１１に閉じ込め
られて温度の下がったガスの圧力ＰL および温度ＴL を
検出するよう前記圧力センサ８および前記温度センサ９
を制御する。そして、前記内部空間１１に導入した直後
のガスの温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／ＰL により算出
する。
入した直後のガスの圧力ＰH を検出するよう前記圧力セ
ンサ８を制御する。また、前記内部空間１１に閉じ込め
られて温度の下がったガスの圧力ＰL および温度ＴL を
検出するよう前記圧力センサ８および前記温度センサ９
を制御する。そして、前記内部空間１１に導入した直後
のガスの温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／ＰL により算出
する。
【００１２】次に、動作を説明する。図２に示すよう
に、弾を駆動するための高温高圧ガスＧが砲身Ｈ内でパ
ルス的に発生すると、砲身Ｈ内の圧力が内部空間１１内
の圧力より高くなるため、方向性ボール弁１０が開き、
高温高圧ガスＧが内部空間１１に導入される。この時点
で、内部空間１１に導入されたガスｇの圧力ＰH を圧力
センサ８によって検出する。
に、弾を駆動するための高温高圧ガスＧが砲身Ｈ内でパ
ルス的に発生すると、砲身Ｈ内の圧力が内部空間１１内
の圧力より高くなるため、方向性ボール弁１０が開き、
高温高圧ガスＧが内部空間１１に導入される。この時点
で、内部空間１１に導入されたガスｇの圧力ＰH を圧力
センサ８によって検出する。
【００１３】次に、図３に示すように、砲身Ｈから弾が
打ち出されると、砲身Ｈ内の圧力が内部空間１１内の圧
力より低くなるため、方向性ボール弁１０が閉じ、ガス
ｇが内部空間１１に閉じ込められる。この時点で、内部
空間１１に閉じ込められたガスｇの圧力ＰL を圧力セン
サ８により検出すると共に温度ＴL を温度センサ９によ
り検出する。
打ち出されると、砲身Ｈ内の圧力が内部空間１１内の圧
力より低くなるため、方向性ボール弁１０が閉じ、ガス
ｇが内部空間１１に閉じ込められる。この時点で、内部
空間１１に閉じ込められたガスｇの圧力ＰL を圧力セン
サ８により検出すると共に温度ＴL を温度センサ９によ
り検出する。
【００１４】そして、演算器２０は、内部空間１１に導
入した直後のガスｇの温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／Ｐ
L により算出する。すなわち、高温高圧ガスＧの温度Ｔ
H を得ることが出来る。また、内部空間１１に閉じ込め
られたガスｇをガス分析器にかければ、高温高圧ガスＧ
の成分分析を行うことが出来る。
入した直後のガスｇの温度ＴH を、ＴH ＝ＴL・ＰH／Ｐ
L により算出する。すなわち、高温高圧ガスＧの温度Ｔ
H を得ることが出来る。また、内部空間１１に閉じ込め
られたガスｇをガス分析器にかければ、高温高圧ガスＧ
の成分分析を行うことが出来る。
【００１５】他の実施形態としては、上記パルス的高温
高圧ガス用測定装置１００を高速のガス圧縮器に取り付
け、そのガス圧縮器により単一ガスを瞬間的に圧縮して
高温高圧状態にし、前記ガスを内部空間１１に導入し閉
じ込め、圧力と温度の変化を測定すれば、前記ガスの理
想気体からのズレを調べることが出来る。つまり、一般
の気体の状態方程式は、圧力をＰ，体積をＶ，圧縮係数
をＺ，モル濃度をＮ，気体定数をＲ，温度をＴとすると
き、 Ｐ・Ｖ＝Ｚ・Ｎ・Ｒ・Ｔ で表されるが、この圧縮係数Ｚを測定することが出来
る。
高圧ガス用測定装置１００を高速のガス圧縮器に取り付
け、そのガス圧縮器により単一ガスを瞬間的に圧縮して
高温高圧状態にし、前記ガスを内部空間１１に導入し閉
じ込め、圧力と温度の変化を測定すれば、前記ガスの理
想気体からのズレを調べることが出来る。つまり、一般
の気体の状態方程式は、圧力をＰ，体積をＶ，圧縮係数
をＺ，モル濃度をＮ，気体定数をＲ，温度をＴとすると
き、 Ｐ・Ｖ＝Ｚ・Ｎ・Ｒ・Ｔ で表されるが、この圧縮係数Ｚを測定することが出来
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明のパルス的高温高圧ガス用測定装
置（１００）によれば、実際の火砲において弾を駆動す
る高温高圧ガス（Ｇ）の温度測定を行えると共に、その
高温高圧ガス（Ｇ）を成分分析のために採取することが
出来る。
置（１００）によれば、実際の火砲において弾を駆動す
る高温高圧ガス（Ｇ）の温度測定を行えると共に、その
高温高圧ガス（Ｇ）を成分分析のために採取することが
出来る。
【図１】本発明の一実施形態にかかるパルス的高温高圧
ガス用測定装置（１００）を示す断面図である。
ガス用測定装置（１００）を示す断面図である。
【図２】パルス的高温高圧ガス用測定装置（１００）の
動作説明図である。
動作説明図である。
【図３】パルス的高温高圧ガス用測定装置（１００）の
別の動作説明図である。
別の動作説明図である。
【図４】火砲において弾を駆動する高温高圧ガスの温度
測定を行う従来技術の説明図である。
測定を行う従来技術の説明図である。
【図５】高温高圧ガスの成分分析を行う従来技術の説明
図である。
図である。
１００ パルス的高温高圧ガス用測定装置 １ 密閉容器 ８ 圧力センサ ９ 温度センサ １０ 方向性ボール弁 １１ 内部空間
Claims (2)
- 【請求項１】 内部空間（１１）を有する密閉容器
（１）と、その密閉容器（１）の外部でパルス的に発生
する高温高圧ガス（Ｇ）を前記内部空間（１１）に導入
し閉じ込めるための方向性弁（１０）と、前記内部空間
（１１）に導入したガス（ｇ）の圧力を検出する圧力セ
ンサ（８）と、前記内部空間（１１）に閉じ込めたガス
（ｇ）の温度を検出する温度センサ（９）とを具備した
ことを特徴とするパルス的高温高圧ガス用測定装置（１
００）。 - 【請求項２】 請求項１に記載のパルス的高温高圧ガス
用測定装置（１００）において、前記内部空間（１１）
に導入した直後のガス（ｇ）の圧力ＰH を検出し、前記
内部空間（１１）に閉じ込められて温度の下がったガス
（ｇ）の圧力ＰL および温度ＴL を検出し、前記内部空
間（１１）に導入した直後のガス（ｇ）の温度ＴH を、 ＴH＝ＴL・ＰH／ＰL により算出する演算器（２０）をさらに具備したことを
特徴とするパルス的高温高圧ガス用測定装置（１０
０）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20772997A JPH1151785A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | パルス的高温高圧ガス用測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20772997A JPH1151785A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | パルス的高温高圧ガス用測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151785A true JPH1151785A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16544581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20772997A Pending JPH1151785A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | パルス的高温高圧ガス用測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151785A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7100437B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-09-05 | Advanced Design Consulting Usa, Inc. | Device for collecting statistical data for maintenance of small-arms |
| US8117778B2 (en) | 2007-05-10 | 2012-02-21 | Robert Bernard Iredale Clark | Processes and systems for monitoring environments of projectile weapons |
| US8353121B2 (en) | 2007-05-10 | 2013-01-15 | Leitner-Wise Defense, Inc. | Processes and systems for monitoring usage of projectile weapons |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP20772997A patent/JPH1151785A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7100437B2 (en) * | 2003-11-24 | 2006-09-05 | Advanced Design Consulting Usa, Inc. | Device for collecting statistical data for maintenance of small-arms |
| US7143644B2 (en) | 2003-11-24 | 2006-12-05 | Advanced Design Consulting Usa, Inc. | Device for collecting statistical data for maintenance of small-arms |
| US8117778B2 (en) | 2007-05-10 | 2012-02-21 | Robert Bernard Iredale Clark | Processes and systems for monitoring environments of projectile weapons |
| US8353121B2 (en) | 2007-05-10 | 2013-01-15 | Leitner-Wise Defense, Inc. | Processes and systems for monitoring usage of projectile weapons |
| US8850730B2 (en) | 2007-05-10 | 2014-10-07 | Leitner-Wise Defense, Inc. | Processes and systems for monitoring environments of projectile weapons |
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