引言
烟火药是几种物质的机械混合物。研究发现，某些烟火药，在外界条件恒定的情况下进行燃烧时，会出现周期性的脉动燃烧现象(某些烟火药在燃烧时会产生一定量的固体、液体残渣，当它们覆盖到下一层药剂的表面上时，能够造成下一层的药剂在尚未引燃的瞬间处于低温辐射-“熄灭”状态，当下一层药剂被低温辐射引燃后又产生高温进行燃烧，接着又产生固体、液体残渣覆盖到再下一层药剂，从而又会出现“熄灭”，以此传递燃烧，像这样的周期性进行燃烧的现象即是烟火药的脉动燃烧或振荡燃烧。)，即在燃烧时光强时强时弱，在爆燃与阴燃之间交替进行。
在对这样的瞬态燃烧发光光源进行现场实时监测时，以往用于实验室光谱测量的光谱辐射计(静态)就无能为力，而目前关于烟火药脉动燃烧的研究，主要采用高速运动分析仪和X–Y函数记录仪为测试手段。本文主要通过瞬态光强测试仪对具有脉动燃烧效应的烟火药燃烧时发出的光强进行测试，依据所得的光强—时间变化曲线，计算出烟火药脉动燃烧的频率，结合瞬态光强测试仪的工作原理，阐述其在烟火药脉动燃烧方面的应用。
1瞬态光强测试仪的原理及性能
1.1瞬态光强测试仪的原理
本实验所用的瞬态光强测试仪为西安应用光学研究所研制的SGX-100型瞬态光强测试仪，其主要由一组带有V(λ)滤光片的标准探测器、精密前置放大器、高速采集电路、同步触发电路及测量软件等组成(见图1)。当瞬态光源发出的光信号(本文主要是烟火药脉动燃烧时形成的光)照射到探测器的表面时，由探测器进行探测，经前置放大电路后输入给高速AD转换器，转换为数字量通过CPU连续读入并存储于数据存储器中，待闪光过程结束后通过CPU进行数据处理、结果显示或发送给计算机进行计算、分析、存储及打印等。
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1.2瞬态光强测试仪的主要性能
该测试仪的瞬态光强测量范围为：10-1~108cd;可测试的时间范围为：10ms~100s(时间小于20ms自动调整时间坐标，大于20ms可预先设置);测量不确定度为：4%。
2试验
2.1试样的制备
本试验采用氧化剂、可燃剂、粘合剂以及添加剂组成的烟火药反应体系，将各组分混合均匀过筛后，压制成密度为1.8g/cm3、直径为18mm、质量为6g的药柱，用于测试试验。
2.2试验仪器
SGX-100型瞬态光强测试仪(见上一节介绍)。
2.3实验方法
对于本实验而言，采样的时间间隔为2500μs，药柱与探测器之间的距离即测试距离1.35m。通过测试所得的光强(I)和时间(t)曲线(即I–t曲线)上相邻的两个光强峰值，能够得到它们所对应的两个时刻t1和t2，两者之差为烟火药脉动燃烧的周期(T)，周期的倒数即为频率，即燃烧频率(f)为
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3试验结果与分析
图2a、b是使用该瞬态光强测试仪测试具有脉动燃烧效应的烟火药燃烧时的光强随时间变化所得到的I–t曲线。
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由图2a可知，具有脉动燃烧效应的烟火药在燃烧过程中光强时强时弱，随时间呈周期性的变化。图2a中标出几个相邻的峰值对应的时刻值，可知相邻的两个峰之间的时间间隔为55ms，即对于此药柱而言，由式(1)知其脉动燃烧的周期为55ms，频率为18.2Hz。
图2b相对于图2a而言，脉动燃烧的周期性不是十分地均匀，有点混杂，这主要是由于烟火药是几种物质的机械混合物，在混合的过程中由于人为因素等，使得药剂混合的程度不是十分均匀;另外，压药时如果药柱较长，则上下所受的压力就会不均匀，压成的药柱密度就会不一样，从而会造成药柱在燃烧时不能够均匀的燃烧。
4结语
对瞬态燃烧发光光源进行现场实时监测时，以往的光谱辐射计(静态)无法满足测试要求，而瞬变光强测试仪操作简单方便，可直接得出试样脉动燃烧的光强随时间变化的曲线，通过此关系曲线，能够很方便地计算出其脉动燃烧的频率;另外，通过所测试的结果还可以判断出药剂混合得是否均匀，有望在烟火药燃烧及相关领域的研究中发挥巨大的作用。
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