SU1137359A1 - Pulse pressure pickup - Google Patents

Pulse pressure pickup Download PDF

Info

Publication number
SU1137359A1
SU1137359A1 SU833674900A SU3674900A SU1137359A1 SU 1137359 A1 SU1137359 A1 SU 1137359A1 SU 833674900 A SU833674900 A SU 833674900A SU 3674900 A SU3674900 A SU 3674900A SU 1137359 A1 SU1137359 A1 SU 1137359A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
membrane
wedge
length
cavity
pressure
Prior art date
Application number
SU833674900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Черниговский
Александр Николаевич Сытников
Владимир Иванович Филатов
Original Assignee
Военно-Воздушная Инженерная Академия Им.Профессора Н.Е.Жуковского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военно-Воздушная Инженерная Академия Им.Профессора Н.Е.Жуковского filed Critical Военно-Воздушная Инженерная Академия Им.Профессора Н.Е.Жуковского
Priority to SU833674900A priority Critical patent/SU1137359A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1137359A1 publication Critical patent/SU1137359A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

ДАТЧИК ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ , содержащий корпус, в котором размещена закрепленна  по контуру .разрывна  мембрана, a под мембраной , выгЮлнена полость, отличающ и и с   тем, что, с целью измерени  величины давлени , мембрана имеет клиновидную форму, a полость выполнена в виде пр моугольной выемки , длина которой равна длине клина , ширина равна длине основани  клина, a глубина Ц определ етс  из следующего соотношени  У L-7,0,4 макс 1MdKC 1 + где fjj - относител| ное удлинение ма: теоиала мембраны при динамическом нагружении; макс- длина основани  клина; РМСШС - максимальное импульсное давление , измер емое датчиком; РО - давление в полости; К - показатель адиабаты воздуха, э :о ел ;оA PULSE PRESSURE SENSOR, comprising a case in which a rupture membrane fixed along the contour is placed, a cavity underneath the membrane, is distinguished by the fact that, in order to measure the pressure, the membrane has a wedge-shaped shape, and the cavity is rectangular notch, the length of which is equal to the length of the wedge, width equal to the length of the base of the wedge, and the depth C is determined from the following relation: L-7.0.4 max. 1MdKC 1 + where fjj is relative | New elongation of the membrane mater theoyal under dynamic loading; max is the length of the base of the wedge; РМСШС - maximum pulse pressure measured by the sensor; PO is the pressure in the cavity; K - indicator of air adiabat, e: o ate; o

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к датчикам импульсного давлени , и может быть использовано дл  измерени  избыточного давлени  на фронте ударной волны взрыва. Известны датчики дл  измерени  импульсного давлени , содержащие .пластично, деформируемую мембрану,, по прогибу которой определ етс  давление. Переход; заданного предела давлени  определ ют по разрыву мемб раны 1 . Наиболее близким к изобретению  вл етс  мембранный датчик, предназначенный дл  измерени  избыточного давлени  в полигонных услови х особенно дл  вы влени  общей картины пол  давлений. Мембранный датчик состоит из металлического корпуса, как правило, цилиндрической формы. Корпус имеет цилиндрическую полость открытое основание которой заглушаетс  мембраной, креп щейс  к корпусу с помощью прижимной шайбы и винтов . Mct-териал, толщина и диаметр мембраны, а также глубина полости определ ют точность показаний и диа пазон измер емых датчиком давлений. Мембрана датчика изготавливаетс  из легких металлов (медь, алюминий) или сплавов на их основе. Величину йоздействовавшего давлени  определ гот с помощью тарировочных графико либо по максимальному прогибу мембраны , либо по ее прорыву 2J. Величина прогиба мембраны опреде л етс , как правило, оптическим или электрическим способом, что усложн ет процесс измерени . Определение избыточного давлени  по прорыву мембраны упрощает процесс измерени  но позвол ет судить только о некотором пороговом значении давлени , при котором мембрана прорываетс . Цель изобретени  - измерение величины давлени  с помощью разрывной м-ембраны. Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчике импульсного давлени , содержащем корпус, в котором размещена закрепленна  по контуру разрывна  мембрана, а под мембраной выполнена полость, мембрана имеет клиновидную форму, полость выполнена в виде пр моугольной выемки, длина которой равна глине клина, ширина равна длине основани  клина, а глубина U определ етс  из следукхцего соотношени  где сЛ-- относительное удлинение материала мембраны при динамическом нагружении; «otKc - длина основани  клина; РМСККС - максимальное импульсное дав ление, измер емое датчиком; РО - давление в полости; К - показатель адиабаты воздуха. На фиг.1 представлен предлагаемый датчик,. общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - блок трех датчиков, собранный.из четырех элементов, общий вид; на фиг.4 тарировочный график дл  определени  показаний датчика. Клиновидный мембранный датчик (фиг.1 и 2) состоит из верхней 1 и нижней 2 пластин, в каждой из которых выполнено клиновидное отверстие. Пластины с помощью ст гивающих болтов 3 креп тс  к основанию 4. Нижн   пластина 2 со стороны основани -плиты 4 имеет полость 5 (фиг.2) дл  исключени  вредного действи  противодавлени , возникающего при прогибе мембраны. На верхнюю пов1ерхность нижней пластины 2 укладываетс  мембрана 6. На нижнюю поверхность верхней пластины 1 наклеиваетс  по контуру клиновидного выреза резинова  уплотнительна  прокладка 7 то.пщиной 1-2 мм и шириной 5-8 мм. Датчик работает следующим образом . Под действием избыточного давлени  ударной волны мембрана датчика про- . гибаетс  и сжимает наход щийс  под ней ВОЗДУХ,причем наибольший прогиб возникает у основа;ни  клина . С этого же места начинает прорыватьс  мембрана. , Ввиду переменного значени  пло- щади поверхности элементов мембраны сила, действующа  на мембрану, измен етс  от основани  клина к его вершине и, начина  с некоторого элемента, его действие компенсируетс  внутренними силами сопротивлени  материала на разрыв. С этой части поверхности мембраны и до вершины клина разрыв прекращаетс . Мембрана может использоватьс  в двух вариантах: с полным защемлением ее по всему контакту клиновидной щели или с неэащемленной мембраной только у основани  клиновидной щели. В последнем случае после укладки мембраны делаетс  тонкий прорез.мембраны у основани  клиновидной щели на всю его длину. Значение измеренного датчиком избыточного давлени  на фронте ударной волны определ етс  по длине линии разрыва мембраны с помощью тарировочиого графика. Дл  изготовленного датчика с геометрическими размерами щeлиd д gl см, см и толщиной мембраны Ь 0,015 мм, изготовленной из сплава АДГ, графики представлены на фиг.4. Крива  1 соответствует защемленной у основани  клина мембране, крива  2 - незащемленной . Различный ход кривых в области малой длины линии разрыва в зависимости от способа креплени  ма браны у основани  щели объ сн етс  различной реакцией элементов мембраны .на нагрузку. Дл  снижени  эффекта противодавлени  датчик следует ориентировать вдоль направлени на взрыв вершиной кливновидной щели к взрыву. При этом разрыв мембраны начинаетс  с точки, соответствующей максимальному значению длины линии разрыва (максимальному зна . Vfi/i чению воздействовавшего давлени ), что соответствует минимальному начальному прогибу мембраны. Использование изобретени  позвол ет получать непрерыйные значени  давлени  в измер емом диапазоне . Необходима  чувствительность датчика и диапазон измерений достигаютс  Путем выбора соответствующих размеров щели, материала и толщины мембраны. Диапазон измер емых давлений зависит от длины основани  клина и не зависит от длины клина. Чувствительность датчика зависит от длины клина.The invention relates to a measurement technique, in particular to pulse pressure sensors, and can be used to measure the overpressure at the shock wave front of an explosion. Sensors for measuring pulse pressure are known, containing a plastic, deformable membrane, by whose deflection pressure is detected. Transition; a predetermined pressure limit is determined by the rupture of the membrane of the wound 1. Closest to the invention is a membrane sensor for measuring overpressure under polygon conditions, especially for detecting an overall picture of the pressure field. The membrane sensor consists of a metal body, as a rule, of a cylindrical shape. The housing has a cylindrical cavity, the open base of which is plugged with a membrane, fastened to the housing with a clamping washer and screws. The mct material, the thickness and diameter of the membrane, as well as the depth of the cavity determine the accuracy of the readings and the range measured by the pressure sensor. The sensor membrane is made of light metals (copper, aluminum) or alloys based on them. The value of the effective pressure was determined using calibration diagrams either by maximum membrane deflection or by its breakthrough 2J. The size of the membrane deflection is usually determined optically or electrically, which complicates the measurement process. Determination of the overpressure by breakthrough of the membrane simplifies the measurement process but only allows to judge about a certain threshold value of pressure at which the membrane breaks through. The purpose of the invention is to measure the pressure with a bursting membrane. This goal is achieved by the fact that in a pulse pressure sensor containing a housing in which a rupture membrane fixed along the contour is placed, and a cavity is made under the membrane, the membrane has a wedge-shaped shape, the cavity is made in the form of a rectangular notch, the length of which is equal to clay wedge, the width is the length of the base of the wedge, and the depth U is determined from the following relationship where CL is the relative elongation of the membrane material under dynamic loading; "OtKc is the length of the base of the wedge; РМСККС - maximum pulse pressure measured by the sensor; PO is the pressure in the cavity; K is an indicator of air adiabat. Figure 1 presents the proposed sensor. general form; figure 2 - section aa in figure 1; on fig.Z - block of three sensors, assembled. of the four elements, a general view; 4, a calibration chart for determining sensor readings. The wedge-shaped membrane sensor (Fig. 1 and 2) consists of the upper 1 and lower 2 plates, in each of which a wedge-shaped hole is made. The plates are fastened to the base with the help of tightening bolts 3. The lower plate 2 from the bottom side of the plate 4 has a cavity 5 (Fig. 2) in order to eliminate the harmful effect of counter-pressure that occurs during membrane deflection. A membrane 6 is placed on the upper surface of the lower plate 2. The lower surface of the upper plate 1 is glued along the contour of the wedge-shaped notch of a rubber gasket 7 with a thickness of 1-2 mm and a width of 5-8 mm. The sensor works as follows. Under the action of an overpressure shock wave, the sensor membrane of the pro-. the AIR under it perishes and compresses, with the largest deflection at the base, not a wedge. The membrane starts to burst from the same place. Due to the variable surface area of the membrane elements, the force acting on the membrane varies from the base of the wedge to its top and, starting from a certain element, its action is compensated for by the internal forces of the material's tensile strength. From this part of the membrane surface to the top of the wedge, the gap stops. The membrane can be used in two versions: with complete pinching of it along the entire contact of the wedge-shaped slot or with a non-walled membrane only at the base of the wedge-shaped slot. In the latter case, after the membrane has been laid down, a thin slit of the membrane is made at the base of the wedge-shaped slit along its entire length. The value of the overpressure measured by the sensor at the shock front is determined by the length of the membrane rupture line using a calibration curve. For a fabricated sensor with geometrical dimensions of a gap of cm cm, cm, and a membrane thickness of 0.015 mm, made of an ADH alloy, the graphs are presented in Fig. 4. Curve 1 corresponds to a membrane clamped at the base of the wedge, curve 2 corresponds to a non-cracked one. The different course of the curves in the region of a small length of the rupture line, depending on the method of fixing the specimen at the base of the slit, is explained by different responses of the elements of the membrane to the load. To reduce the backpressure effect, the sensor should be oriented along the direction of the explosion with the apex of the clive-shaped gap towards the explosion. In this case, the rupture of the membrane begins from the point corresponding to the maximum value of the length of the rupture line (maximum value Vfi / i of the applied pressure), which corresponds to the minimum initial deflection of the membrane. The use of the invention allows to obtain continuous pressure values in the measured range. Sensor sensitivity is required and the measurement range is achieved by selecting appropriate slot sizes, membrane material and thickness. The range of measured pressures depends on the length of the base of the wedge and does not depend on the length of the wedge. The sensitivity of the sensor depends on the length of the wedge.

Claims (1)

ДАТЧИК ИМПУЛЬСНОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, в котором размещена закрепленная по контуру .разрывная мембрёна,' а под мембраной ,выполнена полость, щ и й с я ния величины давления, мембрана имеет клиновидную форму, а полость выполнена в виде прямоугольной вы отличаютем, что, с целью измере- >PULSE PRESSURE SENSOR containing a housing in which a bursting membrane is mounted, which is fixed along the contour, and under the membrane a cavity is made, pressure is increased, the membrane has a wedge-shaped shape, and the cavity is made in the form of a rectangular one, distinguishing that, for the purpose of measuring-> емки, длина которой равна длине клина, ширина равна длине основания клина, а глубина Ц определяется из следующего соотношения где djj - относительное удлинение ма: теоиала мембраны при динамическом нагружении;containers, the length of which is equal to the length of the wedge, the width is equal to the length of the base of the wedge, and the depth C is determined from the following relation where djj is the relative elongation of the ma: membrane membrane under dynamic loading; ^макс“ длина основания клина; ·^ max “wedge base length; · Рмакс “ максимальное импульсное давление, измеряемое датчиком;Rmax “maximum pulse pressure measured by the sensor; ?о ~ давление в полости; показатель адиабаты воздуха.? o ~ pressure in the cavity; exponent of air adiabat. р0 <1 оо СПp0 <1 oo SP СОWith Фиг.1Figure 1
SU833674900A 1983-12-19 1983-12-19 Pulse pressure pickup SU1137359A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833674900A SU1137359A1 (en) 1983-12-19 1983-12-19 Pulse pressure pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833674900A SU1137359A1 (en) 1983-12-19 1983-12-19 Pulse pressure pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1137359A1 true SU1137359A1 (en) 1985-01-30

Family

ID=21093720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833674900A SU1137359A1 (en) 1983-12-19 1983-12-19 Pulse pressure pickup

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1137359A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Авторское свидетельство СССР 78535, кл. G 01 L 7/08, 1948. 2. Баум Ф.Е. и др. Физика взрыва. Mi, Физматгиз, 1959, с.654 (протог тип), . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4429579A (en) Tie rod tension sensor
US3866473A (en) Pressure measuring transducer
US4420980A (en) Arrangement for measuring the pressure in cylindrical cavities
SU1137359A1 (en) Pulse pressure pickup
US4524626A (en) Soil effective stress sensor and method of using same
JPS57175233A (en) Measuring method of residual stress
SU973702A1 (en) Instrument for compression testing of soil
US3964300A (en) Ski gauge
KR950033032A (en) Monitoring system for reciprocating engines and compressors
SU1631363A1 (en) Device for determining gas permeability of polymer materials
RU2039992C1 (en) Fluid flow speed meter
KR900012091A (en) Pressure measuring device
RU2808606C1 (en) Device for controlling the opening of cracks and narrow incisions
SU1241059A1 (en) Shift transducer
SU1024691A1 (en) Method of determination of stresses in structures
SU1619024A1 (en) Device for checking thickness of plate materials
SU924523A1 (en) Device for load determination
SU1068746A1 (en) Pressure pickup
SU1366891A1 (en) Pressure transducer
SU918782A1 (en) Method of measuring stresses in polymeric materials
SU1273988A1 (en) Transducer of hydrostatic pressure
SU1272132A1 (en) Strain transducer
SU1408261A1 (en) Method of manufacturing resistance strain gauge membrane pressure transducers
SU1709180A1 (en) Strain multiplier for gauges of accumulated flaws in the structures
SU1508113A1 (en) Pressure transducer