Устройство для определения параметров ударной волны Советский патент 1976 года по МПК G01Z23/10 G01P13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам, используемым при исследованиях удар)- ных волн.

Известны устройства для определения па- раметров ударных волн, содержащие корпус с мембраной, соединенной с датчиком давления в виде пьезоэлектрической пластины I. Эти устройства подвержены тепловому воздействию потока за ударной волной, искажа- ющему результаты измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее осесимметричный корпус с мембраной, соединенной с помощью теплозащитного эле- мента с датчиком давления в виде пьезоэлектрической пластинки, скрепленной с акустическим волноводом 21. Однако это устройство не дает информации о направлении движения ударной волны.

С целью получения дополнительной информации о направлении движения фронта волны в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, теплозащитный элемент выполнен в виде расположенных с зазором симметрично относи-

тельно оси корпуса пьезоэлектрических пластинок в форме секторов.

На фиг. 1 изображено устройство для определения параметров ударной волны в разрезе; вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид в плане.

Пьезоэлектрическая пластинка 1 с электродами 2 скреплена с акустическим волноводом 3, смонтированным в корпусе 4. Корпус 4 снабжен мембраной 5, соединенной с пьезоэлектрической пластинкой 1 с помощью теплозащитного элемента, выполненного в виде расположенных с зазорами симметрично отяосительно оси корпуса пьезоэлектрических пластинок - в форме секторов. Торцовая поверхность устройства установлена заподлицо с поверхностью, вдоль которой распространяется фронт ударАой волны 1О.

В случае выполнения устройства с теплозащитным элементом в виде двух пар разнополярных, электрически соединенных последовательно пьезоэлектрических пластинок каждая пара пьезоэлектрических пластинок, например, 6 и 7 соединена с прибором, регистрирующим напряжение на них (на чертежах ке показан). Устройство работает следующим образом. При распространении ударной волны 1О с стороны пластинки 6 (0°), на электродах пластинок 6 и 7 генерируется положительно напряжение, а на электродах пластинок 8 и 9 напряжение равно нулю. При распространении ударной волны со стороны пластинок 6 8 (45 ), на электродах пар пластинок 6 и 7,8 и 9 генерируется одинаковое положительное напряжение. При распространении волны в промежуточном направлении амплитуды сигналов пьезоэлектрических пластинок 6, 7 и 8, 9 различны, причем амплитуда сигнала больше у той пары пластинок которую раньше нагружает ударная волна. Зависимость отношения амплитуд сигналов с пьезоэлектрических пластинок 6, 7 и 8, 9 от угла подхода фронта ударной волны устанавливают предварительной калибровкой. Аналогично для остальных случаев угол подхода фронта волны 10 к устройству определяют по полярности напряжений на каждой паре пьезоэлектрических пластинок 6, 7 и 8,9 и соотношению амплитуд этих напряжений. На электродах 2 пьезоэлектрической плас тинки 1 в любом случае возникает напряжение, пропорциональное давлению за ударной волной.

W Использование устройства для определения параметров ударной волны позволяет сократить время подготовки к работе экспериментального оборудования и упростить расшифровку результатов измерений. Формула изобретения Устройство для определения параметров ударной волны, содержащее осесимметричный корпус с мембраной, соединенной с помощью теплозащитного элемента с датчиком давления в виде пьезоэлектрической пластинки, скрепленной с акустическим волноводом, отличающееся тем, что, с целью получения дополнительной информации о направлении движения фронта волны, в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, теплозащитный элемент выполнен в виде расположенных с зазорами симметрично относительно оси корпуса пьезоэлектрических пластинок в форме секторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Ударные трубы. Под ред. х. А. Рахматулина и С. С. Семенова, М., ИЛ, 1962, стр. 374. 2.1.. BulEef, M.MewMief Cart ent|5ro(cticis IT) stiocls CHTid vibfoition sensors,Jnsi urne-ntaiion tectmo6op-v, 1967, V. 14, № 3, стр. 41.

5

735

225