RU2250434C1 - Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности - Google Patents
Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2250434C1 RU2250434C1 RU2003124379/28A RU2003124379A RU2250434C1 RU 2250434 C1 RU2250434 C1 RU 2250434C1 RU 2003124379/28 A RU2003124379/28 A RU 2003124379/28A RU 2003124379 A RU2003124379 A RU 2003124379A RU 2250434 C1 RU2250434 C1 RU 2250434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- speed
- resistive
- time
- moving surface
- resistive sensor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Способ предназначен для исследования однократных быстропротекающих процессов (быстрое горение, взрыв, высокоскоростное взаимодействие материалов, распространение ударных волн и т.п.). Применяют исследуемую поверхность с возможностью ее перемещения от воздействия продуктов взрыва. На исследуемой поверхности устанавливают вплотную и перпендикулярно к ней изолированными концами резистивные датчики коаксиальной конструкции. Другие концы датчиков закрепляют неподвижно и подключают к измерительным трактам без образования тока в датчиках. Осуществляют высокоскоростное воздействие движущейся поверхности на резистивные датчики. Используя информационные сигналы с измерительных трактов и калибровочные зависимости, строят графики перемещения отдельных движущихся частей исследуемой поверхности во времени. Способ позволяет регистрировать одновременно положение, профиль и скорость движущейся твердой поверхности в диапазоне от 0,8 до 8 км/с. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике регистрации быстропротекающих однократных процессов (быстрое горение, взрыв, высокоскоростное взаимодействие материалов, распространение ударных волн и т.п.).
Известен способ непрерывной регистрации скорости детонации взрывчатых веществ (см. статью J.Ribovich, W.Watson, F.Gibson “Измерительная аппаратура для изучения чувствительности взрывчатых веществ по отношению к передаче детонации”, опубликованную в журнале “Ракетная техника и космонавтика”, Труды американского института аэронавтики и космонавтики, том 6, №7, июль 1968 г., стр.51-55), в котором используется резистивный датчик вместе со схемой питания датчика постоянным током. Конструктивно резистивный датчик выполнен в виде спирали из длинной, изолированной проволочки с высоким удельным сопротивлением, которая навита на медный изолированный сердечник и защищена снаружи алюминиевой трубкой. С одной стороны датчика алюминиевая трубка, медный сердечник и проволочка соединены между собой, а с другой стороны к проволочке и соединенным вместе сердечнику и трубке подключен источник постоянного тока. Резистивный датчик помещен в жидкое взрывчатое вещество. Под воздействием фронта ударной волны жидкого взрывчатого вещества, алюминиевая трубка в датчике непрерывно замыкается на проволочку, подобно движку проволочного реостата. Регистрируемый сигнал с измерительного тракта пропорционален длине незамкнутой части датчика и он линейно связан с перемещением детонации в той точке исследуемого взрывчатого вещества, где установлен датчик. Скорость детонации на любой момент времени определяется как угол наклона касательной к этому сигналу относительно оси времени (развертки).
Данное решение является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и взято в качестве прототипа.
Недостатком известного способа является то, что он применим только в мягких средах, имеет недостаточную точность измерения, поскольку используемый в нем резистивный датчик инерционен из-за значительных индуктивности и габаритов.
Решаемой технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся металлической поверхности одновременно при высокоскоростном воздействии в пределах 0,8-8 км/с.
Технический результат достигается тем, что при высокоскоростном воздействии на резистивный датчик, включенный в измерительный тракт, регистрируют электрический сигнал, который изменяется пропорционально длине и сопротивлению резистивного датчика, используя калиброванную чувствительность регистратора, определяют положение и скорость высокоскоростного воздействия в любой момент времени регистрации.
Новым является то, что применяют исследуемую поверхность с возможностью ее перемещения от воздействия продуктов взрыва, используют по крайней мере, два резистивных датчика коаксиальной конструкции, которые устанавливают изолированными концами вплотную и перпендикулярно к исследуемой поверхности, а другие концы резистивных датчиков закрепляют неподвижно и подключают их к своим измерительным трактам без образования тока в резистивных датчиках, предварительно измерительные тракты калибруют с целью получения зависимостей их выходных напряжений от эталонных резисторов, осуществляют высокоскоростное воздействие движущейся поверхности на каждый резистивный датчик, используя информационные сигналы с измерительных трактов и калибровочные зависимости, строят графики перемещения отдельных движущихся частей исследуемой поверхности во времени, первые производные от которых характеризуют скорости этих частей, по графикам перемещения определяют в любой фиксированный момент времени регистрации, как положение отдельных частей движущейся поверхности, так и ее профиль в целом.
Устройство, реализующее способ, представлено на чертеже и содержит электродетонатор 1, взрывчатое вещество (ВВ) 2, исследуемую поверхность 3, резистивные датчики коаксиальной конструкции 4, фиксатор датчиков 5, кабельные линии 6, импульсные источники питания 7 и регистраторы информационных сигналов с измерительных трактов 8.
Используемые резистивные датчики коаксиальной конструкции обладают малой инерционностью и поэтому более качественно формируют информационные сигналы 9. Они создают малую зону возмущения при высокоскоростном взаимодействии с движущейся поверхностью, которая соизмерима с внешним диаметром датчика, равном 0,3 мм. Центральная жилка резистивного датчика имеет диаметр 0,05 мм и выполнена из материала с высоким удельным сопротивлением, например нихрома.
Способ реализуется следующим образом.
При задействовании электродетонатора 1 возникает детонация во взрывчатом веществе 2, в результате чего исследуемая поверхность начинает двигаться со скоростью в пределах от 0,8 до 8 км/с и воздействовать на резистивные датчики коаксиальной конструкции 4, которые предварительно устанавливают перпендикулярно к исследуемой поверхности 3, закрепляют их с помощью фиксатора 5 и подключают к кабельным линиям 6. В момент начала высокоскоростного воздействия движущейся поверхности на резистивные датчики 4, в каждом из них, на торце нарушается тонкий слой лаковой изоляции, что приводит к соединению центральной жилки резистивного датчика с его защитной трубкой и таким образом, к включению независимых импульсных источников питания 7. Разрядные токи конденсаторов, проходящие через резистивные датчики и волновые сопротивления, создают информационные сигналы 9, которые поступают на соответствующие регистраторы 8. На информационных сигналах моменты включения резистивных датчиков выражены первыми скачками напряжения и соответствуют началу движения отдельных участков поверхности. При высокоскоростном взаимодействии с движущейся поверхностью резистивные датчики, уменьшают свою длину и сопротивление, что приводит к возрастанию амплитуды информационных сигналов до максимального значения. Результатами обработки информационных сигналов являются X(t) - диаграммы 10, которые характеризуют перемещение отдельных участков движущейся поверхности во времени, и по ним можно легко определить в любой фиксированный момент времени регистрации, как положение отдельных частей движущейся поверхности, так и ее профиль 11, в целом. По профилю 11 наглядно видно систематическое отставание периферийной области движущейся поверхности, по сравнению с центром.
Преимущества применения данного способа это:
- обеспечение одновременной и непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности из твердого материала;
- сокращение диаметра резистивного датчика за счет коаксиальной его конструкции;
- уменьшение зоны возмущения при высокоскоростном взаимодействии с движущейся поверхностью;
- снижение погрешности регистрации всех параметров движущейся поверхности.
При создании устройства, реализующее описываемый способ, были применены:
- в качестве чувствительного элемента резистивного датчика - провод из нихрома в лаковой изоляции типа ПЭВНХ-2 диаметром 0,05 мм;
- в качестве защитной трубки резистивного датчика - трубка из никелевого сплава НП2Э с внешним диаметром 0,3 мм и стенкой 0,1 мм;
- в качестве изолятора в резистивном датчике - лак с шеллаком;
- в качестве кабельной линии - радиочастотный кабель типа РК50-2-16;
- в качестве импульсного источника питания - заряженный до 75 В от стабилизированного источника конденсатор емкостью 100 мкф;
- в качестве регистратора - цифровой осциллограф.
Проведенные экспериментальные исследования показали, что предлагаемый способ обеспечивает непрерывную регистрацию положения, профиля и скорости движущейся поверхности из твердого материала. При высокоскоростном взаимодействии движущейся поверхности с резистивными датчиками в пределах 0,8-8 км/с, погрешности регистрации положения и профиля движущейся поверхности не превысили величину ±0,5 мм, величина скорости определялась с погрешностью от 2 до 10%.
Claims (1)
- Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности, заключающийся в том, что при высокоскоростном воздействии на резистивный датчик, включенный в измерительный тракт, регистрируют электрический сигнал, который изменяется пропорционально длине и сопротивлению резистивного датчика, используя калиброванную чувствительность регистратора, определяют положение и скорость высокоскоростного воздействия в любой момент времени регистрации, отличающийся тем, что применяют исследуемую поверхность с возможностью ее перемещения от воздействия продуктов взрыва, используют, по крайней мере, два резистивных датчика коаксиальной конструкции, которые устанавливают изолированными концами вплотную и перпендикулярно исследуемой поверхности, а другие концы резистивных датчиков закрепляют неподвижно и подключают их к своим измерительным трактам без образования тока в резистивных датчиках, предварительно измерительные тракты калибруют с целью получения зависимостей их выходных напряжений от эталонных резисторов, осуществляют высокоскоростное воздействие движущейся поверхности на каждый резистивный датчик, используя информационные сигналы с измерительных трактов и калибровочные зависимости, строят графики перемещения отдельных движущихся частей исследуемой поверхности во времени, первые производные от которых характеризуют скорости этих частей, по графикам перемещения определяют в любой фиксированный момент времени регистрации как положения отдельных частей движущейся поверхности, так и ее профиль в целом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124379/28A RU2250434C1 (ru) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124379/28A RU2250434C1 (ru) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003124379A RU2003124379A (ru) | 2005-02-10 |
RU2250434C1 true RU2250434C1 (ru) | 2005-04-20 |
Family
ID=35208438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124379/28A RU2250434C1 (ru) | 2003-08-04 | 2003-08-04 | Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2250434C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448344C1 (ru) * | 2010-10-18 | 2012-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ отработки боеприпаса |
RU2657352C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-06-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ определения положения и скорости плоской поверхности ударника |
RU2672808C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2018-11-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство для определения положения в пространстве и скорости движущейся плоской поверхности |
-
2003
- 2003-08-04 RU RU2003124379/28A patent/RU2250434C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2448344C1 (ru) * | 2010-10-18 | 2012-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ отработки боеприпаса |
RU2657352C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-06-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ определения положения и скорости плоской поверхности ударника |
RU2672808C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2018-11-19 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство для определения положения в пространстве и скорости движущейся плоской поверхности |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124379A (ru) | 2005-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4678993A (en) | Distance measuring device operating with torsional ultrasonic waves detected without mode conversion | |
US3928796A (en) | Capacitive displacement transducer | |
King | A method of measuring heat conductivities | |
Pachman et al. | A comparison of methods for detonation pressure measurement | |
RU2250434C1 (ru) | Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости движущейся поверхности | |
Dauphinee | An isolating potential comparator | |
US4774453A (en) | Measuring flow of insulating fluids | |
US4214483A (en) | Apparatus for measuring angular speed | |
RU2775827C1 (ru) | Способ непрерывной регистрации положения, профиля и скорости неподвижной поверхности пластины, подвергающейся деформации в результате ударно-волнового воздействия | |
Ershov et al. | Measurements of the electrical conductivity profile in the detonation front of solid explosives | |
US3714561A (en) | A transducer for measuring the displacement of an electrically conductive objective | |
SU934792A1 (en) | Method of measuring parameters of chock wave | |
US3417619A (en) | Single wire measuring device for bathythermograph system | |
Hollenberg | The electrical conductivity of water at dynamic pressures from 5 to 40 GPa | |
RU2764385C1 (ru) | Устройство для контроля дефектности изоляции провода | |
US3929015A (en) | Line motion and water current disc sensor | |
SU1569527A1 (ru) | Вихретоковое устройство дл неразрушающего контрол электропроводных изделий | |
Dannenberg et al. | Microsecond response system for measuring shock arrival by changes in stream electrical impedance in a shock tube | |
SU696368A1 (ru) | Проходной вихретоковый преобразователь | |
Snell et al. | An electromagnetic, plane stress-wave generator: A device that utilizes a capacitor discharge system is described that produces plane stress waves in models. Dynamic photoelasticity was used to record representative stress waves generated by the device | |
Novac et al. | Experimental methods with flux-compression generators | |
SU746173A1 (ru) | Устройство дл измерени диаметров цилиндрических изделий | |
SU815474A1 (ru) | Способ измерени толщины непровод щегопОКРыТи | |
RU179361U1 (ru) | Электрооптический датчик измерения временных интервалов при исследовании быстропротекающих процессов | |
Gilev | Electromagnetic effects in a measurement cell for investigating the electrical properties of shock-compressed substances |