当前位置: 首页 > 专利查询>广州大学专利>正文

一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置制造方法及图纸

技术编号:21464508 阅读:33 留言:0更新日期:2019-06-26 10:38
本实用新型专利技术涉及电磁场与传感器领域,尤其涉及一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,有效地解决霍普金森杆多脉冲加载后所遇到的入射杆和透射杆反弹问题,提高了测量的精确度。电磁装置包括第一线圈、第二线圈、光电传感器及电路系统,电路系统分别与第一线圈、第二线圈、光电传感器连接;霍普金森杆的透射杆固定在缓冲挡板上;第一线圈穿套在霍普金森杆的透射杆的一端,所述透射杆的另一端通过试件与霍普金森杆的入射杆连接;第二线圈穿套在所述入射杆的一端,光电传感器设置在入射杆的另一端;霍普金森杆的透射杆和入射杆分别穿出第一线圈、第二线圈。

An Electromagnetic Device for Suppressing the Rebound of Multi-Pulse Hopkinson Bar

The utility model relates to the field of electromagnetic field and sensors, in particular to an electromagnetic device for suppressing the rebound of a multi-pulse Hopkinson rod, which effectively solves the rebound problem of an incident rod and a transmission rod encountered after the multi-pulse loading of the Hopkinson rod, and improves the measurement accuracy. The electromagnetic device includes the first coil, the second coil, the photoelectric sensor and the circuit system, which are connected with the first coil, the second coil and the photoelectric sensor respectively; the transmission rod of the Hopkinson rod is fixed on the buffer baffle; the first coil is inserted at one end of the transmission rod of the Hopkinson rod, and the other end of the transmission rod is connected with the incident rod of the Hopkinson rod through the specimen; The second coil passes through one end of the incident rod, the photoelectric sensor is arranged at the other end of the incident rod, and the transmission rod and the incident rod of the Hopkinson rod pass through the first coil and the second coil respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置
本技术涉及电磁场与传感器领域,尤其涉及一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置。
技术介绍
如今,对于材料在高应变率下动态力学特性的研究,尤其是汽车撞击、地震中的二次冲击、炸弹的二次爆炸等情况下引起的冲击载荷作用成了材料性能研究课题中的热点,这些冲击载荷均可由撞击子弹产生,而其中一种装置就是连续加载的多脉冲霍普金森杆装置。多脉冲霍普金森杆装置在加载脉冲过程中,会出现脉冲后的反弹现象,不利于下一次脉冲的连续加载,故会影响试样两端输入与输出应变力波形采集,导致测量不精确。目前电磁技术的发展日渐成熟,基于电磁技术的应用也越来越广泛,主要应用于军事、运输、航天等领域。本技术利用电磁技术,提供一种有效地解决多脉冲霍普金森杆所遇到的入射杆和透射杆反弹问题的技术方案。
技术实现思路
为了抑制霍普金森杆多脉冲连续加载的入射杆和透射杆反弹现象的出现,本技术提供一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,通过产生相应的电磁力来抑制反弹力,防止入射杆与试件分离或透射杆与缓冲挡板分离,影响子弹的加载,以确保测量数据的准确性。本技术电磁装置采用如下技术方案来实现:一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,其特征在于,包括第一线圈、第二线圈、光电传感器及电路系统,电路系统分别与第一线圈、第二线圈、光电传感器连接;霍普金森杆的透射杆固定在缓冲挡板上;第一线圈穿套在霍普金森杆的透射杆的一端,所述透射杆的另一端通过试件与霍普金森杆的入射杆连接;第二线圈穿套在所述入射杆的一端,光电传感器设置在入射杆的另一端;霍普金森杆的透射杆和入射杆分别穿出第一线圈、第二线圈;当子弹撞击所述入射杆时,经过光电传感器,触发光电信号,电路系统对第二线圈产生放电电流,放电电流流经第二线圈产生磁场,入射杆被磁化,磁化后的入射杆受到第二线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制入射杆的反弹力,防止入射杆与试件分离;所述光电信号触发所述电路系统产生中断,触发电路系统对第一线圈产生放电电流,放电电流流经第一线圈产生磁场,透射杆被磁化,磁化后的透射杆受到第一线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制缓冲挡板给透射杆的反弹力,防止透射杆与缓冲挡板分离。优选地,所述电路系统包括光电触发放电电路与单片机触发放电电路;光电触发放电电路包括三极管Q3、晶闸管Q1和电容C1;光电传感器经三极管Q3与晶闸管Q1连接,晶闸管Q1、电容C1与第二线圈(2)连接;单片机触发放电电路包括单片机、光电耦合器、电容C2和晶闸管Q2,单片机的外部中断端口与三极管Q3的基极连接,单片机的输出端口与光电耦合器的二极管端连接,光电耦合器的C-E端与晶闸管的门极连接,晶闸管Q2、电容C2与第一线圈连接。与现有技术相比,本技术取得了如下有益效果:解决了霍普金森杆多脉冲连续加载所带来的反弹问题,为实施数据测量与整合带来了不错的效果;且装置的结构简单,使用方便。附图说明下面结合附图对本技术作进一步的说明:图1是本技术抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置的整体结构示意图;图2是电路系统的电路图;图3是本技术控制方法的流程图;其中:1-第一线圈,2-第二线圈,3-光电传感器,4-固定底座,5-电路系统,6-单片机,7-缓冲挡板,8-透射杆,9-试件,10-入射杆,11-第一子弹,12-第二子弹。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术,但本技术的实施方式并不限于此。如图1所示,本技术抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,包括:第一线圈1、第二线圈2、光电传感器3、固定底座4及电路系统5,固定底座将线圈固定,电路系统分别与第一线圈、第二线圈、光电传感器连接,电路系统的处理器采用单片机6实现。霍普金森杆的透射杆10固定在缓冲挡板7上。第一线圈1穿套在霍普金森杆的透射杆8的一端,透射杆8的另一端通过试件9与霍普金森杆的入射杆10连接;第二线圈2穿套在霍普金森杆的入射杆10的一端,即第二线圈2位于靠近试件9的一端,光电传感器设置在入射杆10的另一端。霍普金森杆的透射杆和入射杆分别穿出第一线圈、第二线圈,且穿出长度最好在1-3cm范围内。如图2所示,电路系统包括:供电电路、光电触发放电电路与单片机触发放电电路。供电电路包括电池、升压模块、降压模块、发光二极管、总开关、充电开关和电容。供电电路给光电触发放电电路、单片机触发放电电路提供电源。光电触发放电电路包括三极管Q3、电容C1、电阻和晶闸管Q1;光电传感器3采用槽型光耦,并经三极管Q3与晶闸管Q1连接,槽型光耦与三极管Q3的集电极之间设有电阻;三极管Q3的集电极与基极之间设有偏置电阻,晶闸管Q1、电容C1与第二线圈2(即L1)连接。本实施例中槽型光耦采用光电门(H2210)实现。光电触发放电电路的工作原理主要是:当有物体遮挡光电门(H2210)时,光电门触发放电电路中三极管Q3(9014)的基极从低电平往高电平跳变(由0V跳变到4.95V),即产生光电信号,从而让三极管Q3的集电极与发射极之间(C-E端)导通,然后触发晶闸管Q1(70TPS12)的门极,让晶闸管Q1的阴极和阳极导通,从而使电容C1放电。单片机触发放电电路包括单片机6、光电耦合器、电容C2、电阻和晶闸管Q2,单片机的外部中断端口INT0与三极管Q3的基极连接,单片机的输出端口PD0经电阻R4与光电耦合器的二极管端连接,光电耦合器的C-E端经电阻R5与晶闸管Q2的门极连接,晶闸管Q2、电容C2与第一线圈1(即L2)连接。单片机触发放电电路的工作原理主要是:当有物体遮挡光电门(H2210)时,光电门触发放电电路中三极管Q3(9014)的基极从低电平往高电平跳变(由0V跳变到4.95V),产生光电信号;该光电信号输入到单片机的外部中断INT0,即单片机的PD2端口,并设置以上升沿的方式触发中断,单片机进入中断服务函数,调用自定义延时函数,经过100微秒以内的延时后,单片机的PD0端口输出高电平(5V),此时光电耦合器(PC817)的二极管端导通,触发光电耦合器的C-E端导通,接着触发晶闸管Q2(70TPS12)的门极,让晶闸管的阴极和阳极导通从而使电容C2放电,随后单片机的PD0端口由高电平(5V)变为低电平(0V)。本技术的工作原理如下:第一子弹11初次加载时,经过光电传感器3,触发电路系统5控制与第二线圈2连接的电容C1放电,电流流经第二线圈2产生磁场,霍普金森杆的入射杆10被磁化,磁化后的入射杆受到第二线圈2磁矩的作用,产生一个向右的电磁力来抑制霍普金森杆测量装置给入射杆的反弹力,防止入射杆与试件分离,进而影响第二子弹12的加载。同时,第一子弹11撞击瞬间,光电信号也传达给单片机,触发单片机内部的中断服务函数,并使用软件延时(即调用自定义延时函数),经过100微秒以内的延时,触发电路系统控制与第一线圈1连接的电容C2放电,电流流经第一线圈1产生磁场,霍普金森杆的透射杆8被磁化,磁化后的透射杆受到第一线圈1磁矩的作用,产生一个向右的电磁力来抑制缓冲挡板给透射杆的反弹力,防止透射杆与缓冲挡板分离,进而影响第二子弹12的加载。如图3,本技术电磁装置的控制方法,包括如下步骤:S1、为电路系统充电至一定电压;S2、位于霍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,其特征在于,包括第一线圈、第二线圈、光电传感器及电路系统,电路系统分别与第一线圈、第二线圈、光电传感器连接;霍普金森杆的透射杆固定在缓冲挡板上;第一线圈穿套在霍普金森杆的透射杆的一端,所述透射杆的另一端通过试件与霍普金森杆的入射杆连接;第二线圈穿套在所述入射杆的一端,光电传感器设置在入射杆的另一端;霍普金森杆的透射杆和入射杆分别穿出第一线圈、第二线圈;当子弹撞击所述入射杆时,经过光电传感器,触发光电信号,电路系统对第二线圈产生放电电流,放电电流流经第二线圈产生磁场,入射杆被磁化,磁化后的入射杆受到第二线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制入射杆的反弹力,防止入射杆与试件分离;所述光电信号触发所述电路系统产生中断,触发电路系统对第一线圈产生放电电流,放电电流流经第一线圈产生磁场,透射杆被磁化,磁化后的透射杆受到第一线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制缓冲挡板给透射杆的反弹力,防止透射杆与缓冲挡板分离。

【技术特征摘要】
1.一种抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,其特征在于,包括第一线圈、第二线圈、光电传感器及电路系统,电路系统分别与第一线圈、第二线圈、光电传感器连接;霍普金森杆的透射杆固定在缓冲挡板上;第一线圈穿套在霍普金森杆的透射杆的一端,所述透射杆的另一端通过试件与霍普金森杆的入射杆连接;第二线圈穿套在所述入射杆的一端,光电传感器设置在入射杆的另一端;霍普金森杆的透射杆和入射杆分别穿出第一线圈、第二线圈;当子弹撞击所述入射杆时,经过光电传感器,触发光电信号,电路系统对第二线圈产生放电电流,放电电流流经第二线圈产生磁场,入射杆被磁化,磁化后的入射杆受到第二线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制入射杆的反弹力,防止入射杆与试件分离;所述光电信号触发所述电路系统产生中断,触发电路系统对第一线圈产生放电电流,放电电流流经第一线圈产生磁场,透射杆被磁化,磁化后的透射杆受到第一线圈磁矩的作用,产生相应的电磁力来抑制缓冲挡板给透射杆的反弹力,防止透射杆与缓冲挡板分离。2.根据权利要求1所述的抑制多脉冲霍普金森杆反弹的电磁装置,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄文恺陈广新梁启潮胡明镔杨康耀张铭凯吴羽
申请(专利权)人:广州大学
类型:新型
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1