RU179361U1 - Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов - Google Patents
Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов Download PDFInfo
- Publication number
- RU179361U1 RU179361U1 RU2017131145U RU2017131145U RU179361U1 RU 179361 U1 RU179361 U1 RU 179361U1 RU 2017131145 U RU2017131145 U RU 2017131145U RU 2017131145 U RU2017131145 U RU 2017131145U RU 179361 U1 RU179361 U1 RU 179361U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electro
- electrode
- time intervals
- optical sensor
- measuring time
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011160 research Methods 0.000 title description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 10
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 229920006335 epoxy glue Polymers 0.000 description 3
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Transform (AREA)
Abstract
Использование: для исследования быстродействующих процессов. Сущность полезной модели заключается в том, что электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов выполнен в коаксиальной компоновке на основе оптоволоконной линии, установленной в трубчатом электроде, к которому припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения, также в конструкцию введен второй электрод - наружный, установленный коаксиально внутреннему и отделенный от него диэлектриком, при этом к наружному электроду также припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения. Технический результат: обеспечение возможности расширения функциональных возможностей. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной техники.
При исследовании быстропротекающих процессов (быстрое горение, взрыв, высокоскоростное взаимодействие материалов, распространение ударных волн и т.н.) применяют поверхность/лайнер с возможностью ее перемещения от воздействия продуктов взрыва. При оценке симметрии и динамики движения поверхностей/лайнеров традиционно применяется метод измерения, основанный на использовании контактных датчиков, формирующих при подлете исследуемой поверхности/лайнера электрические сигналы.
Так, например, известны контактные датчики (КД), которые устанавливают на разных заданных базах от исходного положения движущейся поверхности - алюминиевой пластины, при этом каждый датчик устанавливают по нормали к движущейся поверхности с возможностью взаимодействия с ней, при этом измеряют время подлета движущейся поверхности и ее разновременность в момент взаимодействия с каждым из датчиков по электрическим сигналам (см. доклад «О влиянии ударно-сжатого слоя перед метаемой пластиной на измерения ее скорости радиоинтерферометрическим методом», авторы: Е.Н. Богданов, В.М. Вельский, А.В. Родионов, сборник тезисов докладов международной конференции «IX Харитоновские тематические научные чтения», 12-16 марта 2007 года, - Саров: ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2007, - 375 с).
Недостатками таких датчиков являются ограниченные функциональные возможности, которые не позволяют дублировать измерения асимметрии и динамики движущихся сферических, цилиндрических, параболических или других сложных форм поверхностей.
В сфере газодинамических исследований при проведении взрывных экспериментов выставляется требование о проведении измерений интервалов времени, как минимум, двумя независимыми методиками, основанными на разных физических принципах. Из описания к патенту RU 2364834 (публик. 20.09.2009) известна конструкция электрооптического датчика (ЭОД) измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов, позволяющего одновременно формировать электрические и световые сигналы в моменты взаимодействия с движущейся поверхностью, в результате чего появилась возможность определения скорости и асимметрии движущейся поверхности двумя независимыми методиками, основанными на разных Физических принципах. Конструкция этого датчика принята в качестве наиболее близкого аналога заявляемой полезной модели. Датчик выполнен в коаксиальной компоновке на основе оптоволоконной линии и включает электрод, изготовленный из никелевой трубки ∅0,35 мм, в которую вклеено с помощью эпоксидного клея оптическое волокно типа ММ50/125/250. К трубке подпаяна медная проволока диаметром 0,2 мм, на которую в опыте подавали напряжение 150 В, торец датчика отполирован. Группу таких ЭОД устанавливали в отверстия приемника с фиксацией эпоксидным клеем. В приемнике, закрытом экраном, выполняющим функцию второго электрода, по нормали к движущейся поверхности устанавливали две или более группы ЭОД на разных базах от исходного положения поверхности. Поверхность разгоняли продуктами взрыва до скорости, вызывающей свечение ударной волны перед ней. Поверхность экрана, обращенная к ЭОД, при движении взаимодействовала с их торцами, при этом происходило одновременное формирование электрических и световых сигналов, которые поступали на регистраторы. Регистраторы измеряли время подлета движущейся поверхности к торцу каждого датчика. Разновременность определяли по разности времен электрических и световых сигналов в каждой группе датчиков.
Недостатком ЭОД является ограниченность области применения из-за необходимости использования для формирования электрических сигналов, поступающих на регистраторы, заземленного электропроводящего экрана, замыкающего электрическую цепь при контакте с торцами ЭОД.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в конструкции электрооптического датчика измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов, выполненного в коаксиальной компоновке на основе оптоволоконной линии, установленной в трубчатом электроде, к которому припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения, новым является то, что в конструкцию введен второй электрод - наружный, установленный коаксиально внутреннему и отделенный от него диэлектриком, при этом к наружному электроду также припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения.
Введение в конструкцию второго электрода, установленного коаксиально внутреннему и отделенного от него диэлектриком, с припаянным к нему проводником с возможностью соединения с источником напряжения, позволяет замыкать электрическую цепь ионизированными продуктами, образующимися на фронте ударной или детонационной волны без применения электропроводящей поверхности/лайнера при исследовании параметров ударной или детонационной волны. При этом ионизированные продукты выполняют функцию электропроводящей поверхности. При исследовании параметров детонационной и ударной волны без использования электропроводящей поверхности/лайнера регистрируют не только оптические сигналы, но и электрические, обеспечивая применение двух независимых физических принципов.
На фиг. 1, 2 представлен пример конкретного выполнения заявляемого устройства, где: 1 - наружный электрод; 2 - внутренний электрод; 3 - диэлектрик; 4 - светопровод.
Примером конкретного выполнения заявляемой полезной модели может служить электрооптический датчик измерения момента времени прихода ударной волны, детонационной волны или лайнера в заданную точку, срабатывающий при взаимодействии с детонационным фронтом или со световым излучением, сформированным в слое воздуха при сжатии его ударной волной, или лайнером. Датчик включает два коаксиальных никелевых электрода, наружный ∅1 мм и внутренний - ∅0,35 мм. Электроды отделены друг от друз а диэлектриком в виде трубки из ПВХ. Во внутренний электрод вклеено с помощью эпоксидного клея оптическое волокно типа ММ50/125/250. К электродам припаяны медные проволоки диаметром 0,2 мм.
Работа заявляемого устройства заключается в следующем. При исследовании параметров быстропротекающего процесса, например, ударной волны, устанавливают группу датчиков на разных расстояниях от устройства ударно-волнового нагружения. На электроды 1 и 2 датчиков подают напряжение 150 В. Сформированная ударная волна ионизирует слой воздуха на фронте, вызывая его свечение. Оптический светопровод 4 воспринимает световое излучение с передачей оптического сигнала на регистрирующую аппаратуру. При этом электроды замыкаются ионизированным слоем воздуха и электрические сигналы также передаются на регистрирующую аппаратуру. При исследовании параметров детонационной волны регистрация электрических и оптических сигналов происходит аналогичным образом. При исследовании движения поверхности/лайнера, снимается требование к необходимости ее заземления, что упрощает проведение исследований и обеспечивает возможность исследования широкого класса поверхностей. Т.о. регистрация производится за счет двух независимых физических принципов: электрического и оптического, что повышает надежность и достоверность регистрации. При этом расширяются функциональные возможности датчика за счет возможности осуществления регистрации временных интервалов прихода детонационных, ударных волн и незаземленных лайнеров.
Claims (1)
- Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов, выполненный в коаксиальной компоновке на основе оптоволоконной линии, установленной в трубчатом электроде, к которому припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения, отличающийся тем, что в конструкцию введен второй электрод - наружный, установленный коаксиально внутреннему и отделенный от него диэлектриком, при этом к наружному электроду также припаян проводник с возможностью соединения с источником напряжения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131145U RU179361U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131145U RU179361U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU179361U1 true RU179361U1 (ru) | 2018-05-11 |
Family
ID=62151701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131145U RU179361U1 (ru) | 2017-09-04 | 2017-09-04 | Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU179361U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799395C1 (ru) * | 2022-10-14 | 2023-07-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Оптический способ измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов и устройство для его реализации |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU251652A1 (ru) * | Н. В. Кравцов , Л. Е. Чирков | Электрооптический датчик | ||
| RU2216778C2 (ru) * | 2001-05-08 | 2003-11-20 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Электрооптический способ измерения временных интервалов |
| RU2364834C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Способ определения асимметрии движущейся поверхности |
| RU2522860C2 (ru) * | 2012-10-04 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для одновременной трансляции сигналов в оптическом и радиочастотном диапазонах излучения |
| US9146358B2 (en) * | 2013-07-16 | 2015-09-29 | Gridview Optical Solutions, Llc | Collimator holder for electro-optical sensor |
-
2017
- 2017-09-04 RU RU2017131145U patent/RU179361U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU251652A1 (ru) * | Н. В. Кравцов , Л. Е. Чирков | Электрооптический датчик | ||
| RU2216778C2 (ru) * | 2001-05-08 | 2003-11-20 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Электрооптический способ измерения временных интервалов |
| RU2364834C1 (ru) * | 2007-11-26 | 2009-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Способ определения асимметрии движущейся поверхности |
| RU2522860C2 (ru) * | 2012-10-04 | 2014-07-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для одновременной трансляции сигналов в оптическом и радиочастотном диапазонах излучения |
| US9146358B2 (en) * | 2013-07-16 | 2015-09-29 | Gridview Optical Solutions, Llc | Collimator holder for electro-optical sensor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2799395C1 (ru) * | 2022-10-14 | 2023-07-05 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Оптический способ измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов и устройство для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200341045A1 (en) | Dynamic Multidimensional Electric Potential and Electric Field Quantitative Measurement System and Method | |
| Schwarz et al. | Modern technologies in optical partial discharge detection | |
| US3307052A (en) | Piezoelectric stress gage | |
| US3302044A (en) | Ultrasonic probe | |
| Zahra et al. | Space charge measurement equipment for full-scale HVDC cables using electrically insulating polymeric acoustic coupler | |
| US3537541A (en) | Acoustic bomb and transducer apparatus | |
| Soomro et al. | Study on different techniques of partial discharge (PD) detection in power transformers winding: Simulation between paper and EPOXY resin using UHF method | |
| US20110102097A1 (en) | System for transmitting an electric pulse and device for capacitive disconnection for such a system | |
| Sayapin et al. | Comparison of different methods of measurement of pressure of underwater shock waves generated by electrical discharge | |
| RU179361U1 (ru) | Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов | |
| US2799788A (en) | Piezoelectric blast gages | |
| US2355088A (en) | Pressure indicator | |
| CN205263204U (zh) | 瞬态电场传感器 | |
| US2548947A (en) | Pressure measuring device | |
| US3852994A (en) | Slot antenna apparatus for measuring the detonation of an explosive material | |
| US3577774A (en) | Electrostatic ultrasonic nondestructive testing device | |
| CN112611848B (zh) | 一种爆轰波拐角距离测量方法 | |
| US3222919A (en) | Mechanical impedance measuring system | |
| RU2364834C1 (ru) | Способ определения асимметрии движущейся поверхности | |
| US3404559A (en) | Transducer for measuring pressure pulses | |
| US11808800B2 (en) | Radioimaging for real-time tracking of high-voltage breakdown | |
| Inaba | AE sensor (AE transducer) | |
| Hamidouche et al. | Electro-Acoustic Reflectometry Method Modeling | |
| Wang et al. | Experimental Study of PD Direction Finding Based on Stereo Ultrasonic Array Sensor of EFPI | |
| Romano et al. | Partial Discharges Diagnostics Along Medium Voltage Cables |