Способ определения давления ударной волны и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01L23/18 

Фиг. 2

Изобретение относится к технике измерения давления в конденсированных средах и может быть использовано для определения давления при деист- вии расходящихся или сходящихся ударных и детонационных волн, возникающих в процессах сварки взрывом, взрывной штамповки материалов и в других случаях.

Целью изобретения является снижение трудоемкости измерений.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для осуществления способа определения давления ударной волны; на фиг.2 и 3 - примеры реализации схемы по фиг.1

Устройство (фиг.1) содержит источ- ,ник I питания, стабилизатор 2 напряжения с последовательным регулирую- щим элементом 3, первый датчик 4, . второй датчик 5 и систему 6 измерений Выводы 7 и 8 стабилизатора 2 напряжения соединены с источником 1 питания, выводы 9 и 10 подключены к дат- чику 4. Регулирующий элемент 3 стабилизатора 2 подключен между его выводами 7 и 9. К выводам 8 и 10 стабилизатора подключен второй датчик 5, к которому подключена система 6 из - мерений.

Один из примеров реализации этой схемы (фиг.2) содержит импульсный источник 1 питания с зарядными резисторами 11 и 12, конденсатором 13 и тиристором 14, стабилизатор 2 напряжения с последовательным регулирующим эяемейтом 3 на транзисторах 15 и 16, стабилитроном 17 и резисторами 18 и 19, датчики 4 и 5 в виде тензорезисторов из Константина и манганина соответственно, размещенные в одинаковых условиях нагружения ударной волной, систему 6 измерений в виде осциллографа.

Согласно другому примеру выполнения (фиг.З) схемы в ней стабилизатор 2 напряжения выполнен на транзисторах 15 и 16, стабилитроне 17, резисторах 19-22 и транзисторах 23 и 24.

Устройство (фиг.2) работает следующим образом.

До подхода ударной волны к датчикам 4 и 5 подают отпирающий импульс на управляющий электрод тиристора 14, который включает предварительно заряженный конденсатор 13 на нагрузку из датчиков 4 и 5 и стабилизатора 2.

Под действием ударной волны изменяется сопротивление датчиков 4 и 5, причем изменение сопротивления обусловлено как объемным сжатием под действием давления, так и растяжением или сжатием датчиков соответственно, в расходящейся или сходящейся ударной волне. При изменении сопротивлений датчиков 4 и 5 стабилизатор 2 изменяет проходящий через них ток таким образом, что напряжение на дат чике 4 поддерживается постоянным. Так как датчики 4 и 5 размещены в одинаковых условиях нагружения ударной волной, они растягиваются или сжимаются одинаково, поэтому напряжение на датчике 5 однозначно связано с величиной давления в ударной .. волне и не зависит от растяжения или сжатия датчиков.

В примере схемы по фиг.З достигается больший коэффициент стабилизации и обеспечиваемся защита устройства от выхода из строя в случае короткого замыкания датчиков.

Таким образом, регистрируемое системой 6 измерений напряжение на датчике 5 соответствует профилю давления в ударной волне, что снижает трудоемкость измерения зависимости давле-г ния от времени в расходящихся и сходящихся волнах, поскольку исключаются промежуточные операции определения сопротивлений датчиков.

Формула изобретения

. Способ определения давления ударной волны, заключающийся в том, что в участках исследуемой конденсированной среды, находящихся в одинаковых условиях нагружения расходящейся или сходящейся ударной волной, размещают два датчика из материалов с различными пьезорезистивными характеристиками, пропускают по датчикам электрический ток и регистрируют зависимость напряжения от времени по крайней мере на одном из датчиков, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости измерений, через датчики пропускают электрический ток одинаковой величины, при воздействии ударной волны регулируют ток, поддерживая напряжение на одном из датчиков неизменным, а о давлении ударной волны судят по напряжению на другом датчике.

2. Устройство для определения давления ударной волны, содержащее источник питания, два датчика из материалов с различными пьезорезис- тивными характеристиками и систему измерений, отличающееся тем, что оно снабжено стабилизатором напряжения с последовательным регу4832996

лирующим элементом, причем источник питания, последовательный регулирующий элемент и оба датчика включены последовательно в замкнутую цепь, управляющий вход стабилизатора напряжения подключен к первому датчику, а система измерений - к второму.

Изобретение относится к технике измерения давления ударных волн в конденсированных средах и позволяет снизить трудоемкость измерений. Для этого датчики 4 и 5 в виде тензорезисторов из константана и манганина соответственно размещают в одинаковых условиях нагружения ударной волной. От источника 1 питания с зарядными резисторами 11 и 12, конденсатором 13 и тиристором 14 через датчики 4 и 5 пропускают одинаковый ток, при воздействии ударной волны регулируют ток в датчиках при помощи стабилизатора 2 напряжения с последовательным регулирующим элементом 3 на транзисторах 15 и 16, стабилитроном 17 и резисторами 18 и 19, поддерживая напряжение на датчике 4 неизменным, а о давлении ударной волны судят по напряжению на датчике 5, регистрируемому при помощи осциллографа 6. Благодаря тому, что датчики 4 и 5 растягиваются или сжимаются ударной волной одинаково, напряжение на датчике 5 однозначно связано с величиной давления, что снижает трудоемкость измерения зависимости давления от времени в расходящихся и сходящихся волнах, поскольку исключаются промежуточные операции определения сопротивлений датчиков. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Ј

Фиг. 1

Е

ifI

Ч

Редактор А.Лежнина

Фиг.д

Составитель И.Сумцов

Техред М. Ходанич Корректор М.Васильева

Фиг. 1

Е

I

3 гч 2о

19

и

а

8

П

}