RU2645904C1 - Pressure registrator and speed of shock wave - Google Patents
Pressure registrator and speed of shock wave Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645904C1 RU2645904C1 RU2017108417A RU2017108417A RU2645904C1 RU 2645904 C1 RU2645904 C1 RU 2645904C1 RU 2017108417 A RU2017108417 A RU 2017108417A RU 2017108417 A RU2017108417 A RU 2017108417A RU 2645904 C1 RU2645904 C1 RU 2645904C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- microcomputer
- shock wave
- analog
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/26—Details or accessories
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения давления на фронте ударной волны, импульса ударной волны, скорости движения фронта ударной волны, зависимости изменения скорости движения ударной волны от расстояния до источника ее возникновения.The invention relates to measuring technique and can be used to determine the pressure at the front of the shock wave, the shock of the shock wave, the speed of the front of the shock wave, the dependence of the change in the speed of the shock wave on the distance to the source of its occurrence.
Известен автономный измеритель давления, содержащий информационный (пьезоэлектрический) датчик давления и блок измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, элемента записи номера блока, причем выход пьезоэлектрического датчика соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с цифровым входом блока памяти, цифровой выход которого является выходом автономного измерителя давления [Автономный измеритель давления. АИДА-М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации].A self-contained pressure meter containing an informational (piezoelectric) pressure sensor and a measurement unit, which consists of an analog-to-digital converter, a memory unit, a unit number recording element, the output of the piezoelectric sensor is connected to the input of an analog-to-digital converter, the digital output of which is connected to a digital the input of the memory unit, the digital output of which is the output of an autonomous pressure meter [Autonomous pressure meter. AIDA-M. Technical description and instruction manual].
Недостатками данного автономного измерителя давления является недостаточная информативность из-за отсутствия возможности измерения профиля ударной волны на заданной поверхности, отсутствие возможности неконтактного съема показаний, а также недостаточная функциональность из-за невозможности определения скорости движения ударной волны.The disadvantages of this stand-alone pressure meter is the lack of information due to the inability to measure the shock wave profile on a given surface, the lack of the possibility of non-contact readings, as well as insufficient functionality due to the inability to determine the speed of the shock wave.
Наиболее близким к изобретению является автономный измеритель давления, содержащий информационный датчик и блок измерения, который содержит аналого-цифровой преобразователь и блок памяти, при этом информационный датчик содержит n датчиков избыточного давления, аналого-цифровой преобразователь является n-канальным, n программируемых усилителей заряда, блок измерения содержит микроЭВМ, задатчик эталонных напряжений, блок параметров окружающей среды и текущего времени, блок контроля, супервизор, радиотрансивер и com-порт, при этом группа выходов n датчиков избыточного давления через программируемые усилители заряда соединена с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ, первый выход которой соединен с входом блока памяти, а второй выход - с входом радиотрансивера, первый выход блока контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей заряда, а второй выход - с входом задатчика эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход супервизора соединен со вторым входом микроЭВМ, выход блока памяти соединен с третьим входом микроЭВМ, выход блока параметров окружающей среды и текущего времени соединен с четвертым входом микроЭВМ, вход com-порта связан с микроЭВМ с возможностью считывания информации о результатах экспериментов при возникновении необходимости или отказе радиотрансивера, а его выход является вторым выходом блока измерений, выход радиотрансивера является первым выходом блока измерений [Мужичек С.М., Яковлев А.А., Ефанов В.В. Патент РФ на изобретение №2367919, 2009].Closest to the invention is a stand-alone pressure meter containing an information sensor and a measurement unit that contains an analog-to-digital converter and a memory unit, while the information sensor contains n gauges of excessive pressure, the analog-to-digital converter is n-channel, n programmable charge amplifiers, the measurement unit contains a microcomputer, a reference voltage regulator, a block of environmental and current time parameters, a control unit, a supervisor, a radio transceiver and a com-port, while the group the outputs of n overpressure sensors through programmable charge amplifiers are connected to the first group of n inputs of an analog-to-digital converter, the digital output of which is connected to the first input of the microcomputer, the first output of which is connected to the input of the memory unit, and the second output to the input of the radio transceiver, the first output of the control unit connected to the second inputs of n programmable charge amplifiers, and the second output to the input of the reference voltage regulator, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter, the output is supe the visor is connected to the second input of the microcomputer, the output of the memory unit is connected to the third input of the microcomputer, the output of the block of environmental parameters and the current time is connected to the fourth input of the microcomputer, the input of the com port is connected to the microcomputer with the ability to read information about the results of experiments when the radio transceiver is necessary or failure , and its output is the second output of the measurement unit, the output of the radio transceiver is the first output of the measurement unit [Muzhichek S. M., Yakovlev A.A., Efanov V.V. RF patent for the invention No. 2367919, 2009].
Недостатками данного автономного измерителя давления является недостаточная функциональность из-за невозможности определения скорости движения фронта ударной волны, а также зависимости изменения скорости движения ударной волны от расстояния до источника ее возникновения.The disadvantages of this stand-alone pressure meter is the lack of functionality due to the inability to determine the speed of movement of the shock wave front, as well as the dependence of the change in the speed of the shock wave on the distance to the source of its occurrence.
Технической задачей изобретения является расширение функциональности измерителя давления за счет дополнительного определения скорости движения ударной волны, а также определения зависимости изменения скорости движения ударной волны от расстояния до источника ее возникновения, что позволяет повысить информативность, точность и удобство эксплуатации автономного измерителя давления.An object of the invention is to expand the functionality of the pressure meter by additionally determining the speed of the shock wave, as well as determining the dependence of the change in the speed of the shock wave on the distance to the source of its occurrence, which improves the information content, accuracy and ease of use of the stand-alone pressure meter.
Решение технической задачи достигается тем, что в регистраторе давления и скорости ударной волны, содержащем информационный датчик и блок измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя и блока памяти, n программируемых усилителей заряда, микроЭВМ, задатчика эталонных напряжений, блока параметров окружающей среды и текущего времени, блока контроля, супервизора, радиотрансивера, при этом информационный датчик состоит из n датчиков избыточного давления, аналого-цифровой преобразователь является n-канальным, группа выходов n датчиков избыточного давления через n программируемые усилители заряда соединены с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ, первый выход которой соединен с входом блока памяти, а второй выход - с входом радиотрансивера, первый выход блока контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей заряда, а второй выход - с входом задатчика эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход супервизора соединен со вторым входом микроЭВМ, выход блока памяти соединен с третьим входом микроЭВМ, выход блока параметров окружающей среды и текущего времени соединен с четвертым входом микроЭВМ, вход com-порта связан с пятым входом микроЭВМ, а его выход является вторым выходом блока измерений, выход радиотрансивера является первым выходом блока измерений, дополнительно введены приемопередатчик, персональная ЭВМ, n датчиков давления (n≥4) информационного датчика размещены перпендикулярно направлению движения фронта ударной волны на равных расстояниях R друг от друга, вход приемопередатчика соединен с первым выходом блока измерений, выход приемопередатчика соединен с входом персональной ЭВМ.The solution to the technical problem is achieved by the fact that in the pressure and velocity register of the shock wave, which contains an information sensor and a measurement unit, which consists of an analog-to-digital converter and a memory unit, n programmable charge amplifiers, a microcomputer, a reference voltage regulator, a block of environmental parameters and the current time, control unit, supervisor, radio transceiver, while the information sensor consists of n gauges of excessive pressure, the analog-to-digital converter is n-channel, the output group into n gauges of overpressure through n programmable charge amplifiers are connected to the first group of n inputs of the analog-to-digital converter, the digital output of which is connected to the first input of the microcomputer, the first output of which is connected to the input of the memory unit, and the second output is connected to the input of the radio transceiver, the first output of the block the control is connected to the second inputs of n programmable charge amplifiers, and the second output to the input of the reference voltage regulator, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter, the supervisory output pa is connected to the second input of the microcomputer, the output of the memory block is connected to the third input of the microcomputer, the output of the block of environmental and current time parameters is connected to the fourth input of the microcomputer, the input of the com port is connected to the fifth input of the microcomputer, and its output is the second output of the measurement block, the output the radio transceiver is the first output of the measurement unit, an additional transceiver, a personal computer are added, n pressure sensors (n≥4) of the information sensor are placed perpendicular to the direction of movement of the shock wave front at equal R distances from each other, a transceiver input coupled to the first output measuring unit, the transceiver output is connected to the input of a personal computer.
Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству являются: приемопередатчик, персональная ЭВМ, n датчиков давления (n≥4) информационного датчика размещены перпендикулярно направлению движения фронта ударной волны на равных расстояниях R друг от друга, вход приемопередатчика соединен с первым выходом блока измерений, выход приемопередатчика соединен с входом персональной ЭВМ, а также связи между известными и новыми элементами устройства.New elements with significant differences in the device are: a transceiver, a personal computer, n pressure sensors (n≥4) of the information sensor are placed perpendicular to the direction of movement of the shock wave front at equal distances R from each other, the input of the transceiver is connected to the first output of the measurement unit, the output the transceiver is connected to the input of a personal computer, as well as the connection between known and new elements of the device.
На фигуре 1 приведена функциональная схема регистратора давления и скорости ударной волны.The figure 1 shows the functional diagram of the recorder pressure and velocity of the shock wave.
Регистратор давления и скорости ударной волны содержит n датчиков 1 избыточного давления размещенных перпендикулярно направлению движения фронта ударной волны на равных расстояниях R друг от друга, n программируемых усилителей 2 заряда и блок 3 измерения, который состоит из n-канального аналого-цифрового преобразователя 4, блока 8 памяти, микроЭВМ 5, задатчика 6 эталонных напряжений, блока 7 параметров окружающей среды и текущего времени, блока 11 контроля, супервизора 10, радиотрансивера 9, com-порта 12, приемопередатчика 13, персональной ЭВМ 14, при этом группа выходов n датчиков 1 избыточного давления через n программируемых усилителей 2 заряда соединены с первой группой n входов аналого-цифрового преобразователя 4, цифровой выход которого соединен с первым входом микроЭВМ 5, первый выход которой соединен с входом блока 8 памяти, а второй выход - с входом радиотрансивера 9, первый выход блока 11 контроля соединен со вторыми входами n программируемых усилителей 2 заряда, а второй выход - с входом задатчика 6 эталонных напряжений, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 4, выход супервизора 10 соединен со вторым входом микроЭВМ 5, выход блока 8 памяти соединен с третьим входом микроЭВМ 5, выход блока 7 параметров окружающей среды и текущего времени, соединен с четвертым входом микроЭВМ 5, вход com-порта 12 связан с выходом микроЭВМ 5, а его выход является вторым выходом блока 3 измерений, выход радиотрансивера 9 является первым выходом блока измерений, вход приемопередатчика 13 соединен с первым выходом блока измерений, выход приемопередатчика 13 соединен с входом персональной ЭВМ 14. Регистратор давления и скорости ударной волны работает следующим образом.The pressure and shock wave velocity recorder contains
При включении регистратора происходит контроль питающих напряжений с помощью блока 11 контроля, тестирование внутренних узлов микроЭВМ 5, контроль работоспособности блока памяти 8 и радиотрансивера 9.When the recorder is turned on, it controls the supply voltage using the
Во время проведения измерений параметров ударно-волнового поля происходит воздействие ударной волны на n пьезоэлектрических датчиков 1 размещенных перпендикулярно направлению движения фронта ударной волны на равных расстояниях R друг от друга, сигналы с выходов которых усиливаются n программируемыми усилителями 2 заряда и поступают на первые входы синхронного n-канального аналого-цифрового преобразователя 4, где из аналоговой формы преобразуются в цифровую. С выхода синхронного n-канального аналого-цифрового преобразователя 4 сигналы поступают на вход микроЭВМ 5. С учетом того, что n-канальный аналого-цифровой преобразователь 4 является синхронным, то появление сигнала на одном из n пьезоэлектрических датчиков 1 приводит к фиксации этого момента микроЭВМ 5. Затем с некоторой задержкой во времени приходят сигналы с других датчиков, моменты появления которых также фиксируются микроЭВМ 5.During measurements of the parameters of the shock wave field, a shock wave acts on n
Обработка сигналов с n пьезоэлектрических датчиков 1, размещенных перпендикулярно направлению движения фронта ударной волны на равных расстояниях R друг от друга, поступающих через n-канальный аналого-цифровой преобразователь 4 на вход микроЭВМ 5.The processing of signals from n
МикроЭВМ 5 является основным функциональным узлом прибора, осуществляющим регистрацию результатов экспериментов.
Результаты экспериментов записываются в блок 8 памяти и поступают на вход радиотрансивера 9.The results of the experiments are recorded in the
С выхода блока 7 параметров окружающей среды на вход микроЭВМ 5 поступает информация об атмосферном давлении, температуре, влажности окружающей среды и текущем времени.From the output of the
Задатчик 6 эталонных напряжений обеспечивает аналого-цифровой преобразователь 4 питанием высокостабильными опорными напряжениями.The
Радиотрансивер 9 позволяет осуществить неконтактную передачу результатов экспериментов в радиолокационном диапазоне длин волн по запросу приемопередатчика 13.The
Супервизор 10 отслеживает величину напряжения питания микроЭВМ 5 и фиксирует те моменты, когда оно находится ниже допустимого уровня, предотвращая сбои в работе регистратора давления и скорости ударной волны.The
При возникновении необходимости или отказе радиотрансивера 9 информация о результатах экспериментов может быть считана в помощью внешнего устройства через com-порт 12.If there is a need or failure of the
Приемопередатчик 13 формирует запрос и принимает с радиотрансивера (с первого выхода блока измерений) результаты эксперимента, которые передает на вход персональной ЭВМ 14.The
Персональная ЭВМ 14 обрабатывает результаты эксперимента и определяет для каждого из n датчиков величину давления на фронте ударной волны, импульс ударной волны. Кроме того, с учетом расположения n датчиков давления относительно источника ударной волны и расстояния между ними R, а также времени t прохождения фронтом ударной волны расстояния R, по формуле она рассчитывает скорость V движения фронта ударной волны на участке от R1 до R2, R2 до R3, R3 до R4 и т.д. Так как датчиков давления должно быть n≥4, то в результате расчетов получается набор скоростей V1, V2 V3,…Vn-1, из анализа которого определяется зависимость изменения скорости движения фронта ударной волны от расстояния до источника ударной волны.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108417A RU2645904C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Pressure registrator and speed of shock wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108417A RU2645904C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Pressure registrator and speed of shock wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2645904C1 true RU2645904C1 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=61568504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017108417A RU2645904C1 (en) | 2017-03-14 | 2017-03-14 | Pressure registrator and speed of shock wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2645904C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794866C2 (en) * | 2021-08-23 | 2023-04-25 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining the magnitude of the peak pressure in the front of the underwater shock wave in the near zone of the explosion and a device for its implementation |
CN116183083A (en) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 西北核技术研究所 | Near-ground omni-directional pressure sensor and shock wave measurement system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600074A (en) * | 1991-11-15 | 1997-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Silicon chip for use in a force-detection sensor |
RU2367919C1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-09-20 | Сергей Михайлович Мужичек | Autonomous pressure metre |
RU2377520C1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Sensor of air shock waves |
RU2395794C1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-07-27 | Сергей Михайлович Мужичек | Self-contained pressure metre |
-
2017
- 2017-03-14 RU RU2017108417A patent/RU2645904C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5600074A (en) * | 1991-11-15 | 1997-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Silicon chip for use in a force-detection sensor |
RU2367919C1 (en) * | 2008-04-23 | 2009-09-20 | Сергей Михайлович Мужичек | Autonomous pressure metre |
RU2377520C1 (en) * | 2008-06-23 | 2009-12-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Sensor of air shock waves |
RU2395794C1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-07-27 | Сергей Михайлович Мужичек | Self-contained pressure metre |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794866C2 (en) * | 2021-08-23 | 2023-04-25 | Федеральное государственное казенное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for determining the magnitude of the peak pressure in the front of the underwater shock wave in the near zone of the explosion and a device for its implementation |
CN116183083A (en) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 西北核技术研究所 | Near-ground omni-directional pressure sensor and shock wave measurement system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107064561B (en) | Calibration device and calibration method for single-axis acceleration sensor | |
FR2285604A2 (en) | TIGHTENING DEVICE WITH BUILT-IN RIGIDITY MEASURING INSTRUMENT FOR FIXING BODY | |
US5780744A (en) | Out-of-plane ultrasonic velocity measurement | |
RU2645904C1 (en) | Pressure registrator and speed of shock wave | |
US3263167A (en) | Apparatus for measuring the non-linear dimension of a workpiece | |
RU2639737C1 (en) | Unsteady gas flow temperature and speed recorder | |
RU2395794C1 (en) | Self-contained pressure metre | |
CN105675414B (en) | Stress-electric coupling surveys crack growth rate detection method | |
RU2367919C1 (en) | Autonomous pressure metre | |
KR940022071A (en) | Force meter | |
Zhou et al. | Pressure sensor based on the time-interval between neighboring longitudinal waves | |
SU1030670A1 (en) | Thermoconverter thermal lag index determination method | |
EP3650868A3 (en) | Amplifier systems for measuring a wide range of current | |
BR102019004807B1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING DYNAMIC TENSION AT ARBITRARY POINTS OF BELT ON A CONVEYOR | |
Ling et al. | An ultrasonic Rayleigh wave transducer and its application to nondestructive pressure measurement | |
SU960554A1 (en) | Device for measuring pulse force amplitude | |
RU2660321C1 (en) | Device for registration of parameters of high-rate processes | |
SU142462A1 (en) | Dynamometer | |
Zhu et al. | Research on Output Characteristics of Piezoelectric Accelerometers for Low-Frequency Vibration | |
RU2247936C1 (en) | Device for measuring linear displacements and deformations of object | |
RU4010U1 (en) | RIGIDITY ADJUSTMENT DEVICE FOR ELASTIC SUSPENSION OF SENSITIVE ACCELEROMETER ELEMENT | |
RU2163351C2 (en) | Thickness measuring device | |
RU2020133853A (en) | DEVICE FOR MEASURING THE MAGNETIC MOMENT OF OBJECTS | |
SU1511594A1 (en) | Radiation thickness meter | |
SU1619132A1 (en) | Device for sclerometric investigations of materials |