CN117606958A - 一种冲击波压力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击波压力测试装置,包括底座，底座的上表面固定安装有定位环，定位环的内部设置有锰铜压力传感器，定位环位于锰铜压力传感器的顶部设置有Al/PTFE试件，通过锰铜压力传感器，锰铜压力传感器内的锰铜箔受压时，其电阻随所受压力的增加而增大，将锰铜箔制作的锰铜压力传感器置于被测试件中，记录试验过程中锰铜压力传感器受爆轰波压力的作用引起的电阻变化经过数据处理求出所测压力值，通过压板，起到了对隔板以及Al/PTFE试件进行定位的作用，通过设置安装架、安装环、螺纹柱、抵接块、调节块、调节杆和螺纹通孔的配合使用，起到了对压板进行压紧定位的作用，从而起到了对隔板以及Al/PTFE试件进行压紧定位的作用。
Description
技术领域
本发明属于冲击波测试设备技术领域，具体涉及一种冲击波压力测试装置。
背景技术
为探究Al/PTFE反应材料在爆炸冲击波加载下的响应行为规律，设计实施爆炸冲击加载试验。希望通过该试验掌握爆炸载荷下冲击波阵面与反应波阵面在材料中的传播规律，研究隔板对反应材料反应延迟时间、反应速率、反应度等的影响规律，为后续研究提供依据，为此我们提出一种冲击波压力测试装置来解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冲击波压力测试装置，利用主装药爆炸产生冲击波并加载含能材料的方法，通过锰铜压力传感器测量被加载的Al/PTFE反应材料内的不同位置处压力－时间关系，可以得到爆炸冲击波在反应材料中的传播过程压力数据，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种冲击波压力测试装置，包括底座，所述底座的上表面固定安装有定位环，所述定位环的内部设置有Al/PTFE试件，所述定位环的顶部设置有隔板，所述隔板与Al/PTFE试件之间设置有锰铜压力传感器，所述定位环的外壁上呈对称开设有两组过线槽，所述隔板的顶部设置有主装药，所述主装药的顶部设置有压板，所述定位环的外壁上固定安装有固定板，所述定位环位于固定板的下方呈对称设置有两组安装架，两组所述安装架的顶部分别设置有用于将压板进行定位调节组件。
优选的，所述调节组件包括安装环，所述安装环固定安装于安装架的顶端，所述安装环的内部螺纹连接有螺纹柱，所述螺纹柱的底端固定安装有抵接块。
优选的，还包括调节块，所述调节块固定安装于螺纹柱的顶端，所述调节块的内部固定插接有调节杆。
优选的，所述安装环的内部开设有与螺纹柱相适配的螺纹通孔，所述螺纹柱螺纹连接于螺纹通孔的内部。
优选的，所述主装药的顶部设置有雷管，所述主装药设置为铸装TNT。
优选的，所述压板的顶部开设有通槽，所述雷管位于通槽的内部。
优选的，所述Al/PTFE试件的形状设置为柱形，单个Al/PTFE试件厚度可选择3~5mm。
优选的，所述隔板设置为铜片，所述隔板的直径设置为70mm。
优选的，所述锰铜压力传感器设置为H型或双π型（1.5~41.5GPa），敏感部分电阻为0.05~0.2Ω。
优选的，所述锰铜压力传感器的两侧设置有两对引线，其中一对所述引线为恒流输入，电性连接有脉冲恒流源，另一对所述引线为电压输出，电性连接有数据采集仪,所述数据采集仪通过导线电性连接有示波器。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种冲击波压力测试装置，与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过设置锰铜压力传感器，锰铜压力传感器内的锰铜箔受压时，其电阻随所受压力的增加而增大，将锰铜箔制作的锰铜压力传感器置于被测试件中，记录试验过程中锰铜压力传感器受爆轰波压力的作用引起的电阻变化经过数据处理求出所测压力值，通过设置压板，起到了对隔板以及Al/PTFE试件进行定位的作用，通过设置安装架、安装环、螺纹柱、抵接块、调节块、调节杆和螺纹通孔的配合使用，起到了对压板进行压紧定位的作用，从而起到了对隔板以及Al/PTFE试件进行压紧定位的作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明定位环内部的结构示意图；
图3为本发明调节组件的结构示意图；
图4为本发明试验装置示意图；
图5为本发明压力－时间关系示意图。
图中：1、底座；2、定位环；3、锰铜压力传感器；4、Al/PTFE试件；5、隔板；6、固定板；7、安装架；8、主装药；9、压板；10、调节组件；1001、安装环；1002、螺纹柱；1003、抵接块；11、调节块；12、调节杆；13、雷管；14、通槽；15、脉冲恒流源；16、数据采集仪；17、示波器 ；18、触发探针。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-5所示的一种冲击波压力测试装置，包括底座1，其特征在于：所述底座1的上表面固定安装有定位环2，所述定位环2的内部设置有Al/PTFE试件4，所述定位环2的顶部设置有隔板5，所述隔板5与Al/PTFE试件4之间设置有锰铜压力传感器3，通过设置锰铜压力传感器3，锰铜压力传感器3内的锰铜箔受压时，其电阻随所受压力的增加而增大，将锰铜箔制作的锰铜压力传感器3置于被测试件中，记录试验过程中锰铜压力传感器3受爆轰波压力的作用引起的电阻变化经过数据处理求出所测压力值；
所述定位环2的外壁上呈对称开设有两组过线槽，所述隔板5的顶部设置有主装药8，所述主装药8的顶部设置有压板9，通过设置压板9，起到了对隔板5以及Al/PTFE试件4进行定位的作用，所述定位环2的外壁上固定安装有固定板6，所述定位环2位于固定板6的下方呈对称设置有两组安装架7，两组所述安装架7的顶部分别设置有用于将压板9进行定位调节组件10；
利用主装药8爆炸产生冲击波并加载含能材料的方法，通过锰铜压力传感器3测量被加载的Al/PTFE反应材料内的不同位置处压力－时间关系。可以得到爆炸冲击波在反应材料中的传播过程压力数据。
调节组件10包括安装环1001，安装环1001固定安装于安装架7的顶端，安装环1001的内部螺纹连接有螺纹柱1002，螺纹柱1002的底端固定安装有抵接块1003；
还包括调节块11，调节块11固定安装于螺纹柱1002的顶端，调节块11的内部固定插接有调节杆12；
安装环1001的内部开设有与螺纹柱1002相适配的螺纹通孔，螺纹柱1002螺纹连接于螺纹通孔的内部，通过设置安装架7、安装环1001、螺纹柱1002、抵接块1003、调节块11、调节杆12和螺纹通孔的配合使用，起到了对压板9进行压紧定位的作用，从而起到了对隔板5以及Al/PTFE试件4进行压紧定位的作用；
主装药8的顶部设置有雷管13，主装药8设置为铸装TNT，触发探针18间隔约1mm并排贴于主装药8顶端面（触发探针是两根不导通的漆包线），并沿主装药8侧面固定引出，触发探针18的另一端连接高速同步脉冲恒流源15外触发端口，主装药8起爆前，触发探针18不导通，主装药8起爆后电离使其导通，脉冲恒流源15收到导通信号开始工作；
压板9的顶部开设有通槽14，雷管13位于通槽14的内部；
Al/PTFE试件4的形状设置为柱形，数量为四个，单个Al/PTFE试件4厚度可选择3~5mm，可将Al/PTFE试件4高度垫高，使最上端的Al/PTFE试件4高于定位环2的上端2~3mm，可有效提高数据质量；
隔板5的材质设置为铜制成，隔板5的直径设置为70mm，也可设置为70mm以上，；
锰铜压力传感器3设置为H型或双π型1.5~41.5GPa，敏感部分电阻为0.05~0.2Ω，具有压力标定曲线和标定精度，分辨率优于8bit；采样速率不低于1×108s-1，锰铜压力传感器3夹于每个Al/PTFE试件4和隔板之间；
锰铜压力传感器3的一侧设置有两对引线，其中一对引线为恒流输入，电性连接有脉冲恒流源15，由于锰铜压力传感器3可通电工作时间极短，因此需要脉冲恒流源15在装药起爆瞬间为其提供一个微秒脉冲电流，另一对引线为电压输出，电性连接有数据采集仪16,数据采集仪16通过导线电性连接有示波器17，爆炸完成后，由数据采集仪16和示波器17进行数据实时采集。
工作原理：将底座1放置于预安装位置，将定位环2固定于底座1的中心，再安装最底部Al/PTFE试件4，并将一个锰铜压力传感器3粘贴于Al/PTFE试件4之间中心位置，以此类推完成全部Al/PTFE试件4与锰铜压力传感器3的安装作业，连接锰铜压力传感器3输入与输出端测线，开机调试测试系统，设置记录参数，检查是否正常，将触发探针安装于炸药透镜外表面，安装主装药8及雷管，此时数据采集仪16和示波器17进入记录状态，正式起爆后，保存试验数据，并准备下次试验；锰铜箔受压时，其电阻随所受压力的增加而增大。将锰铜箔制作的锰铜压力传感器3置于被Al/PTFE试件4中，记录试验过程中锰铜压力传感器3受爆轰波压力的作用引起的电阻变化经过数据处理求出所测压力值，因为锰铜压力传感器3可通电工作时间极短，因此需要脉冲恒流源15在装药起爆瞬间为其提供一个微秒脉冲电流。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种冲击波压力测试装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上表面固定安装有定位环（2），所述定位环（2）的内部设置有Al/PTFE试件（4），所述定位环（2）的顶部设置有隔板（5），所述隔板（5）与Al/PTFE试件（4）之间设置有锰铜压力传感器（3），所述定位环（2）的外壁上呈对称开设有两组过线槽，所述隔板（5）的顶部设置有主装药（8），所述主装药（8）的顶部设置有压板（9），所述定位环（2）的外壁上固定安装有固定板（6），所述定位环（2）位于固定板（6）的下方呈对称设置有两组安装架（7），两组所述安装架（7）的顶部分别设置有用于将压板（9）进行定位调节组件（10）。
2.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述调节组件（10）包括安装环（1001），所述安装环（1001）固定安装于安装架（7）的顶端，所述安装环（1001）的内部螺纹连接有螺纹柱（1002），所述螺纹柱（1002）的底端固定安装有抵接块（1003）。
3.根据权利要求2所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：还包括调节块（11），所述调节块（11）固定安装于螺纹柱（1002）的顶端，所述调节块（11）的内部固定插接有调节杆（12）。
4.根据权利要求3所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述安装环（1001）的内部开设有与螺纹柱（1002）相适配的螺纹通孔，所述螺纹柱（1002）螺纹连接于螺纹通孔的内部。
5.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述主装药（8）的顶部设置有雷管（13），所述主装药（8）设置为铸装TNT。
6.根据权利要求5所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述压板（9）的顶部开设有通槽（14），所述雷管（13）位于通槽（14）的内部。
7.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述Al/PTFE试件（4）的形状设置为柱形，单个Al/PTFE试件（4）厚度可选择3~5mm。
8.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述隔板（5）设置为铜片，所述隔板（5）的直径设置为70mm。
9.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述锰铜压力传感器（3）设置为H型或双π型（1.5~41.5GPa），敏感部分电阻为0.05~0.2Ω。
10.根据权利要求1所述的一种冲击波压力测试装置，其特征在于：所述锰铜压力传感器（3）的两侧设置有两对引线，其中一对所述引线为恒流输入，电性连接有脉冲恒流源（15），另一对所述引线为电压输出，电性连接有数据采集仪（16）,所述数据采集仪（16）通过导线电性连接有示波器（17）。
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