Устройство для определения параметров ударной волны

Оп САН Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюа Сфеетскна Сфцнеанстнческна Республиквлеио 2 с присоединение вки Государственный комнтеСовета Министров СССРио делам наобретеннйн открытий(45) Лата опубликования описания 20.11,7(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОУДАРНОЙ ВОЛНЫ иза зкспериемой при ится кприменяволн,аметровйства,орых вы:пьезок ударных увствиолненырамичес енное на рмеаной опро- ия выполнногорых гмембкамисприя 0 устройстватензодатчим обладают и зующие тензо- ствительных ков. Тедругиедатчикиэлемент Известно также уопределения параметны в качестве чувстта, содержащее пьеээлемент с нанесеннымповерхности электроджен теплозащитой, спьезоэлектрических во для рной волого элемен- рический го рабочиеатчик снабй из двух ов с поло- Ж) тройов удителэлек тению поя датчикволны,служащеинае ами. Достоящ лемен го н Изобретение относ ментальной технике,исследовании ударных Для измерения пар волн применяют устро тельные элементы кот из тензодатчиков или ких элементов. Известно устройство,в виде цилиндра, раздел две камеры одна из кот тична, а другая снабжен с наклеенными тензодатч тивления и служит для в ударной волны 1 . Недостатком данного является инерционность м же недостатко приборы, исполь в качестве чувполнительиое к авт. свид-ву С.П.Писарев и В.Д.Рогоз олгоградский политехнический инстит жительной и отрицательной полярцией 2) и 3)Известен также датчик давления,снабженный упругой мембраной, воспринимающей давление, которое вызываетдействие соответствующей силы на полупроводниковый пьезоэлемент, Линейнаязависимость проводимости пьезоэлемента от действующей силы в расширенномдиапазоне сжимающих сил обеспечивается поддержанием его в предварительно напряженном состоянии 4 .Пьезоэлементы указанных приборовне обладают недостатками тензодатчиков - тезапаздыванием во временимежду моментом приложения силы ирегистрацией ее импульсов, однакосогласование ударных импедансов материала датчика и окружающей средывызывает затруднения. Кроме того,трудно защитить пьезоэлемент от разрушения ввиду его хрупкости, Даженезначительное искривление Фронтаударной волны вызывает разрушениепьезоэлемента.Наиболее близким к изобретехнической сущности являетсимпульсного давления ударнойвыполненный в виде стержня,го электродом, на торце которо а/несена пленка поляризованного диэлект- основное назначение его - изоляциярика)5(. внутреннего электрода от внешнего.Недостатком этого устройства явля- Влияние второго слоя на преобразовается то, что им можно измерять пара- ние фронта ударной волны йезначиметры ударной волны только в электро- ,тельно.проводной среде, которая здесь служитРаботает прибор следующим образом.в качестве второго электрода, и,кроме а Все устройство помещают в исслетого несогласованность ударных дуемую среду, например порошок, паФимпедансов электрода и среды. раллельно фронту ударной волны. ВЦелью изобретения является обеспе- момент прохождения фронта ударнойчение возможности измерения парамет- волны по исследуемому материалу онаров ударной волны в различных сре действует на внешний электрод идах, как электропроводных, так и не- первый диэлектрический слой, где проэлектропроводных, с различной плот- исходит преобразование механическогоностью, например порошковых или жид- усилия в электрический сигнал, пропорциональный приложенному давлению.Это достигается тем, что предла БлагодаРя пРедварительной поляриэагаемое устройство содержит плоский ции чувствитедьных элементов выходэлектрод, расположенный между двух ной сигнал является суммой электрислоев диэлектрика, охваченных с ческих напряжений, возникающих привнешней стороны другим плоским элект- ударном сжатии диэлектрика. В резульродом, причем один слой диэлектрикатате многократной циркуляции фронтапредварительно поляризован. ударной волны, отражающейся от егоНа чертеже изображено описываемое верхней и нижней поверхности разделаустройство в разрезе. датчика и исследуемой средой, в датУстройство содержит внутренний чике устанавливается давление, равэлектрод 1, диэлектрические пленки ное давлению в данной области среды..2 и 3, наружный электрод 4 и изоля- Сигнал, усиленный полярной диэлектцию 5 рической пленкой, поступает на внутЭлектроды выполнены иэ металличес- ренний электрод и через высокочастоткой фольги, например медной. Диэлект- ный экранированный провод - на входрнр ческая пленка расположенная перВ30катодного повторителя, а затем повой по ходу волны, выполнена из по- высокочастотному кабелю - на входлярного диэлектрика, например, три- импульсного осциллографа, рс экранаацетата,и предварительно поляризо- которого осуществляется регистрация.вана напряжением 500-1000 В от источ- (Высокочастотный экранированный проника постоянного тока через высокоом- вод,катодный повторитель и импульсныйный резистор ( на чертеже не показан),35 осциллограф на чертеже не показаныДругая диэлектрическая пленка выпол- ввиду того, что не являются элеменнена из неполярного диэлектрика,например полиэтилена;Диэлектрические пленки служат в Формула изобретниякачестве чувствительного элемента. 40Толщина диэлектрических пленок долж- Устройство для определения парана быть такой, чтобы датчик оказывал- метров ударной волны, содержащееся устойчивым против электрического электроды и диэлектрик, о т л ипробоя (в данном слб (в данном случае равна 0 1 ч а ю щ е е с я тем,что,с целью обес 0 15 мм). Наружный электрод наклеен 45 печения возможности измерения в разФна диэлектрические пленки в виде внеш- ных средах, один плоский электрод расней оболочки что обеспечивает изоля- положен между двух слоев диэлектрика,. цию внутреннего электрода и чувстви" охваченных с внешней стороны другимтельных элементов от окружающей сре- плоским электродом, причем один слойды. Кроме этого, форма выполнения диэлектрика предварительно поляризован.второго электрода позволяет сохранить Источники информации, принятыеэлектрические и калибровочные харак- во внимание при экспертизе:теристики датчика в любой окружающей 1, Авторское свидетельство СССРсреде. нутренниВ ренний электрод по боко- М 361405, кл, 4 01 (, 23/18, 1970.С Ризолируется от внешнего 2, Авторское свидетельство С Сному контуру изоли55 С; 0123/10 1974.электрода. Выполнение одного из ди-Р 496478, кл.С;/ Роев из полярного ди. Авторское -свидетельство СССРэлектрических слоев из0 ), 23/10 1975.электрика вызвано тем, что преобразо- Р 538261, кл.ц 01/ ювание сигнала осуществляется в одном 4. Патент СНА Р 363481 кл.73-141 Аурслое, первом по ходу ударной волны.Выполнение второго слого слоя из неполяр-60 5. Журнал Проблемы прочности,ного диэлектрика вызвано тем, что 1973 Р 5 с. 94-95,Г У632918 каэ 6544/34 Тираж 1070 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета М по делам иэобретений и открыти 113035; Москва, Ж, Раушская наб