一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统，包括离子探针、信号处理电路、数据采集记录仪；离子探针由铜丝探头、刚玉管、不锈钢套管、基座等构成；每个离子探针的输出端分别与信号处理电路的某个输入端连接，数量不受限制；信号处理电路的每个通道相互并联，功能一致，由24V直流电源供电；当爆轰波阵面传至探头时，对应的探针回路接通，支路上的电容快速放电从而产生电压脉冲信号；所有支路产生的电压信号均接入数据采集记录仪的单个通道，脉冲信号出现的时刻即为爆轰波到达探针的时刻；最后根据不同探针的间距和信号出现的时间差计算出火焰在相邻两个探针之间的平均传播速度；本发明专利技术系统成本低，能够准确测量不锈钢管内预混气体爆轰波传播速度。

【技术实现步骤摘要】
一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统
本专利技术涉及爆轰测试
，具体涉及一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统。
技术介绍
压水堆核电厂发生严重事故时，反应堆堆芯的锆包壳被蒸汽或空气氧化而产生大量的氢气。此外，堆芯熔融物若掉落到反应堆堆腔，熔融物和混凝土相互作用又将产生大量的氢气或一氧化碳。这些气体与周围的空气和蒸汽混合后可能产生可燃性混合物，遇到电火花或热源将发生缓慢燃烧。而该燃烧火焰极其不稳定，若火焰的传播路径存在障碍物，激起的湍流作用致使燃烧率增加、传播火焰不断加速。在合适的条件下，这将引起爆燃转化为爆轰。而爆轰产生的巨大冲击力将导致核电厂的安全壳发生破裂，致使放射性物质泄漏到外部环境，威胁公众安全。为了研究气相爆轰的产生和传播机理，准确测量爆轰速度成为气相爆轰实验中不可缺少的技术手段。在气相爆轰物理实验中测量爆轰速度常用的技术手段有电探针测速系统、光纤探针测速系统、高速摄像测速。光纤探针是通过直接测量冲击波到达固定测点时间的方式来间接测量冲击波速度。其探头一般由端面镀膜的梯度石英光纤和金属套管构成。测量原理是当冲击波阵面到达光纤探针端面时会产生光信号，经光纤传输到光电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统，其特征在于：包括离子探针、与离子探针连接的信号处理电路、以及与信号处理电路连接的数据采集记录仪；所述离子探针一部分位于爆轰管内，包括开有双通孔的刚玉管(2)，一对铜丝探针(1)插入刚玉管(2)的双通孔，两端头部伸出，刚玉管(2)外部同心设置有不锈钢套管(3)；铜丝探针(1)与刚玉管(2)双通孔间的间隙以及刚玉管(2)与不锈钢套管(3)间的间隙采用工业绝缘胶填充；所述刚玉管(2)与不锈钢套管(3)的长度根据爆轰管管壁(4)的壁厚变化；所述离子探针的探针输出端(7)与信号处理电路相连；所述信号处理电路采用24V直流电压提供激励，由24路探针支路并联而成，...

【技术特征摘要】
1.一种测量气相爆轰速度的离子探针测速系统，其特征在于：包括离子探针、与离子探针连接的信号处理电路、以及与信号处理电路连接的数据采集记录仪；所述离子探针一部分位于爆轰管内，包括开有双通孔的刚玉管(2)，一对铜丝探针(1)插入刚玉管(2)的双通孔，两端头部伸出，刚玉管(2)外部同心设置有不锈钢套管(3)；铜丝探针(1)与刚玉管(2)双通孔间的间隙以及刚玉管(2)与不锈钢套管(3)间的间隙采用工业绝缘胶填充；所述刚玉管(2)与不锈钢套管(3)的长度根据爆轰管管壁(4)的壁厚变化；所述离子探针的探针输出端(7)与信号处理电路相连；所述信号处理电路采用24V直流电压提供激励，由24路探针支路并联而成，每个探针支路均相同，包括保护电阻、二极管、离子探针以及与二极管和离子探针并联的0.001uF电容，信号处理电路的输出端是电阻R0两端的电压，其中电阻R0一端接地，另一端接入数据采集记录仪；当爆轰波阵面经过某个离子探针时，该离子探针所连接的支路导通，支路上的电容迅速放电，从而在电阻R0两端产生脉冲电压，该信号由数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏光辉，陈勇征，刘博，张亚培，田文喜，秋穗正，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61