Устройство для измерения параметров избыточного давления во взрывной ударной волне Советский патент 1982 года по МПК G01L7/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ ВО ВЗРЫВНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЕ

1

Изобретение относится.к приборостроению и может быть использовано для измерения параметров ударной волны взрыва.

Известно устройство для измерения параметров взрывной ударной волны, содержащее корпус, пьезоэлектрический преобразователь, усилитель и регистратор 1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения давления во взрывной ударной волне, содержащее полый корпус и вкладыш с соосными отверстиями, а также мембрану, зажатую корпусом и вкладышем 2.

Однако это устройство характеризуется невозможностью измерения времени действия ихбыточного давления. Кроме того, переносимые взрывом мелкие предметы иногда разрушают фольговые мембраны имеющие диаметр более 1 см, что, снижает точность измерений.

Цель изобретения - повышение информативности измерений за счет регистрации времени действия ударной волны и повышения точности определения амплитуды ее давления.

Указанная цель достигается тем, что устройство . снабжено перфорированной

пластиной, установленной между корпусом и мембраной, которая над одним из отверстий вкладыша перфорирована, а во вкладыше соосно этому отверстию выполнена сквозная полость в виде двух сообщающихся конусообразных емкостей, перекрытых в верхней части пластиной, и прикрепленного к ней стержня с конусообразным клапаном, перекрывающим отверстие между сообщающимися конусообразными емкос,Q тями внутри вкладыша, а верхняя конусообразная емкость частично заполнена мерным материалом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 с цилиндрической полостью, в котором размещен вкладыш 2. Вкладыш 2 посредством прокладки 3, крышки 4, винтами 5 плотно прижат к корпусу 1. Между вкладышем 2 и корпусом 1 находится фольговая мембра2Q на 6, наклеенная на вкладыш 2. В корпусе 1 и вкладыше 2 имеются соосные отверстия. Диаметры соответствующих отверстий в корпусе 1 и вкладыще 2 одинаковые, но соседние отверстия имеют разные площади поперечного сечения. Наибольшее по диаметру отверстие вкладыша 2 не перекрывается мембраной, просверлено насквозь и выполнено в виде канала сложной конфигурации, который состоит из сообщающихся одинаковых конусообразных емкостей 7 и 8. Емкость 8 сверху перекрывается круглой металлической пластиной 9, к которой на резьбе при помощи стержня присоединен игольчатый конусообразный клапан 10. Металлическая пластинка 9 опирается на резиновую прокладку 11. Круглая, упругая резиновая прокладка 11 находится в кольцевой проточке выступа 12 емкости 8. В емкость 8 плотно, до упора вставлен тонкосъемный полый цилиндр 13, наружный диаметр которого равен внутреннему диаметру емкости 8. Полый цилиндр 13, высота которого равна, примерно 2/3 высоты емкости 8, сверху перекрывается опорной пластиной 14 с отверстием под стержень игольчатого клапана 10. На стержень игольчатого клапана 10 одета пружина 15, которая находится между пластин 9 и 14 и опирается на них. Емкость 8 частично заполнена мерным материалом 16, например, песком. Перфорированная пластина 17 защищает фольговые мембраны 6 больщих диаметров и металлическую пластину 9 игольчатого клапана от механического повреждения переносимыми взрывом мелких предметов. Устройство располагается горизонтально относительно направления движения ударной волны (УВ). Устройство работает следующим образом. При воздействии на устройство избыточного давления (в зависимости от его величины) разрываются фольговые мембраны 6, перекрывающие определенные соосные отверстия вкладыща (причем отверстия большего диаметра вкладыща, перекрытые фольгой и защищенные перфорированной пластиной 17, разрываются от небольшого по величине давления за очень короткое время). Избыточное давление действует сквозь перфорированную пластину 17 на металлическую пластинку 9, которая деформирует резиновую прокладку 11 и пружину 15 до упора, открывает клапан 10. В это время из емкости 8 течет мерный материал 16 {например песок) в емкость 7. Причем, металлическая пластина 9, деформируя резиновую прокладку 11 и пружину 15 в конечном счете, при любом действующем на нее давлении, опирается на край кольцевой проточки 12 выступа емкости 8. Этим достигается постоянное положение клапана 10 при действии на пластину избыточного давления от взрыва. После окончания действия избыточного давления сила упругости резиновой прокладки 11 и пружины 15 возвращает пластинку 9 с клапаном 10 в исходное положение. Мерный материал 16 перестает течь из одной емкости в другую. Путем предварительной калибровки мембран определяют величины максимальных давлений в ударных волнах, а по калибровке времени, за которое мерный материал (песок) перетекает из одной емкости в другую, можно судить о времени действия избыточного давления во фронте . Такое выполнение устройства позволяет более точно регистрировать параметры избыточного давления во фронте урарной волны, так как применение перфорированной пластины 17 исключает механическое повреждение мембран больщих диаметров от переносимых, взрывом мелких предметов. Фольговые цембраны разрущаются только от избыточного давления. Формула изобретения Устройство для измерения параметров избыточного давления во взрывной, ударной волне, содержащее полый корпус и вкладыщ с соосными отверстиями, а также мембрану, зажатую между корпусом и вкладышем, отличающееся тем, что, с целью повыщения информативности измерений за счет регистрации времени действия ударной волны и повышения точности определения амплитуды ее давления, оно снабжено перфорированной пластиной, установленной между корпусом и мембраной, которая над одним из отверстий вкладыща перфорирована, а во вкладыше соосно этому отверстию выполнена сквозная полость в виде двух сообщающихся конусообразных емкостей, перекр ытых в верхней части пластиной, и прикрепленного к ней стержня с конусообразным клапаном, перекрывающим отверстие между сообщающимися конусообразными емкостями внутри вкладыша, а верхняя конусообразная емкость частично заполнена мерным материалом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Петунин А. Н. Методы и техника измерений параметров газового потока. М., 1972, с. 230-238. 2. Кунцев Н. И., Плотников В. М.,Дик А. Н. Датчик для измерения интенсивности воздушных ударных волн, возникающих при взрывах горючих газов и пыли в шахтах. «Горноспасательное дело, вып. 3. Донецк, 1974, с. 54-56 (прототип). Э 10 IS 11 12. 14//