Устройство для измерения скорости ударной волны Советский патент 1977 года по МПК G01P5/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ней на основании, не связанном с ударной трубой. На чертеже изображено данное устройство. Устройство соосно установлено внутри канала ударной трубы, включающей камеру высокого давления 1, диафрагму 2 и канал низкого давления 3. Устройство состоит из двух пьезоэлементов 4 и 5, жестко закрепленных на передних торцах коаксиально расположенных труб 6 и 7 длиною fi, и 5,., соо ветственно, которые жестко соединены между собой на основании 8, имеющем гнездо крепления градуируемого преобразователя импульсного давления 9. Пьезоэлементы св5 заны с измерителем временных интервалов 10. Устройство работает следующим образом Сжатый газ, наполняющий камеру 1, про рывает диафрагму 2, при этом по каналу низкого давления 3 начинает распространят ся возмущение, формирующееся в ударную волну. Ударная волна достигает переднего торца трубы 6, при этом элемент 4 вырабатывает сигнал, запускающий измеритель интервалов. времени 10. Действие устройства основано на возможности неискаженного вырезания центральной части ударной волны S , производимого трубами © и 7. Вырезанная центральная часть потока газа, распространяясь внутри трубы 6, через время -Г достигает переднего торца трубы 7, При этом элемент 5 вырабатывает сигнал, останавливающий измеритель 10. Измерительная базай -В может быть точно измерена предварительно Средняя скорость ударной волны V находится по формуле: V-iida, Г(i) Трубы 6 и 7 имеют достаточно гладкую внутреннюю поверхность. В момент, когда ударная волна достигает торца трубы 6, в ее стенке возбуждается волна механического напряжения, распространяющаяся в мате риале трубы 6, основания 8 и трубы 7 в направлении чувствительного элемента 5 со скоростью, превосходящей скорость удар ной волны V . Для исключения ложного сиг- нала от элемента 5 длина труб 6 и 7 бирается из условия: где Vj - скорость распространения звуковых колебаний в материале труб 6 и 7. Таким образом, в данном устройстве чувствительные элементы полностью предохранены от воздействия мешающих вибраций, тем самым обеспечивается возмояьность их жесткого закрепления, что повььшает точность задания и измерения рассто5ШИЯ между ними, а следовательно и точность определения скорости ударной волны, Формула изобретения Устройство для измерения скорости волны, содержащее установленные на фиксированном расстоянии друг от друга два чувствительных элемента, связанные с измерителем временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, чувствительные элементы жестко закреплены на передних торцах коаксиально расположенных труб, которые жестко соединены между собой у задних торцов, при этом их суммарная длина определяется по формуле. где 1: - время прохождения фронтом ударной волны расстояния между двумя датчиками; ,2-длина коакснально расцоложе ных труб; Vj - скорость распространения звуковых колебаний в материале труб. Источники информации, приншые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 25О555, G- 01 Р 5/18, 1968. 2.Патент США № 3296526, 324-70, 1967. 3.Березина М. К. и др. Измерение скорости ударной волны. Аэрофизические исследования сверхзвуковых течений. Наука, 1967, стр. 54-65.

п