一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法，其中，冲击波获取装置包括两端开口的装配腔体，所述装配腔体的一端开口处固定设置有光学玻璃板，所述光学玻璃板远离所述装配腔体侧设置有应力发光片，且所述应力发光片远离所述光学玻璃板侧和所述装配腔体的外壁均设置有不透光的薄膜；所述装配腔体的另一端开口处固定设置有耦合光纤接头，且所述耦合光纤接头与所述光学玻璃板之间存在空隙。本发明专利技术的目的在于提供一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法，在实现冲击波到达时间测试的同时，可以实现冲击波到达强度的测试，具备抗电磁干扰能力。具备抗电磁干扰能力。具备抗电磁干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及冲击波参量测试
，尤其涉及一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]冲击波参量测试是精密爆轰物理研究的重要测试参量，也是兵器测试的重要研究对象。近年来发展了包括等效测试靶板法、等效压力罐法、生物试验法、高速摄影法、引线电测法、存储测试法等多种测试方法。
[0003]在爆轰物理实验中，炸药往往放置在密闭容器中，爆炸环境现场的电磁环境复杂恶劣，高速摄影法和存储测试法等都不在适用。因此常采用在爆炸容器上密布电探针阵列来测量，而通过电探针只能实现对冲击波到达时间的测量，不能直接给出冲击波到达时的强度信息。而且，电探针在测试过程中抗电磁干扰能力差，可能引起误触发，影响系统的可靠性和稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种冲击波获取装置、冲击波测试系统及测试方法，在实现冲击波到达时间测试的同时，可以实现冲击波到达强度的测试，具备抗电磁干扰能力。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]本申请实施例的第一个方面中提供了一种冲击波获取装置，包括两端开口的装配腔体，所述装配腔体的一端开口处固定设置有光学玻璃板，所述光学玻璃板远离所述装配腔体侧设置有应力发光片，且所述应力发光片远离所述光学玻璃板侧和所述装配腔体的外壁均设置有不透光的薄膜；
[0007]所述装配腔体的另一端开口处固定设置有耦合光纤接头，且所述耦合光纤接头与所述光学玻璃板之间存在空隙。
[0008]可选地，所述应力发光片为由ZnS:Mn
2+
颗粒与弹性聚合物复合而成的弹性薄膜。
[0009]可选地，所述空隙为1mm
‑
5mm。
[0010]可选地，所述耦合光纤接头为FC接头或ST接头。
[0011]可选地，包括光电倍增管，所述光电倍增管通过光纤与所述耦合光纤接头连接。
[0012]可选地，所述光电倍增管的响应波长为230nm
‑
700nm。
[0013]本申请实施例的第二个方面中提供了一种冲击波测试系统，包括信号采集装置、信号处理装置以及如上所述的一种冲击波获取装置；
[0014]所述冲击波获取装置，用于将获取的冲击波信号转化为电信号；
[0015]所述信号采集装置，用于采集所述电信号和爆轰起始时间信号；
[0016]所述信号处理装置，用于根据所述爆轰起始时间信号和所述电信号计算所述冲击波的到达强度和到达时间。
[0017]可选地，所述信号处理装置包括：
[0018]第一计算单元，用于计算所述爆轰起始时间信号与电信号初始时间的差值，所述差值为所述冲击波的到达时间
[0019]第二计算单元；用于根据标定关系和所述电信号计算所述冲击波的到达强度，所述标定关系为应力发光片的发光强度与冲击压力的对应关系。
[0020]可选地，所述信号采集装置为示波器。
[0021]本申请实施例的第三个方面中提供了一种冲击波测试方法，包括以下步骤：
[0022]获取爆轰起始时间信号和电信号，所述电信号由上所述的一种冲击波获取装置获取的冲击波信号转换而来；
[0023]计算所述爆轰起始时间信号与电信号初始时间的差值，所述差值为所述冲击波的到达时间；
[0024]根据标定关系和所述电信号获取所述冲击波的到达强度，所述标定关系为应力发光片发光强度与冲击压力的对应关系。
[0025]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0026]实现冲击波到达时间测试的同时，还可以实现冲击波到达强度的测试；同时由于耦合光纤接头到光电倍增管之间采用的是全光传输，具备抗电磁干扰能力。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0028]图1为本专利技术冲击波获取装置的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术冲击波测试系统的结构示意图；
[0030]附图中标记及对应的零部件名称：
[0031]1、应力发光片；2、光学玻璃板；3、装配腔体；4、耦合光纤接头；5、光纤；6、光电倍增管；7、示波器。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0033]实施例1
[0034]本实施例提供了一种冲击波获取装置，如图1所示，包括两端开口的装配腔体3，装配腔体3的一端开口处固定设置有光学玻璃板2，光学玻璃板2远离装配腔体3的一侧设置有应力发光片1，用于在冲击波到达时，将冲击波转换为光信号；同时为了避免环境光对应力发光片1产生的光信号造成干扰，应力发光片1远离光学玻璃板2的一侧和装配腔体3的外壁均设置有不透光的薄膜，以使得装置产生的光信号完全来自于应力发光片1的受激发光；
[0035]装配腔体3的另一端开口处固定设置有耦合光纤接头4，且为了避免冲击波到达应力发光片1时对耦合光纤接头4造成损伤，应力发光片1与光学玻璃板2之间存在空隙；由于耦合光纤接头4用于传输应力发光片1在冲击波作用下产生的光信号，因此应力发光片1与光学玻璃板2之间的间隙也不能太大，太大则导致光信号分散，不能准确的反应冲击波的到
达强度，因此在本实施例中，空隙设置为1mm
‑
5mm。
[0036]其中，由于光学玻璃板2的作用是用于固定应力发光片1，因此为降低装置的成本，本实施例中选用石英玻璃作为光学玻璃板2；又由于应力发光片1产生的光信号需要传输到耦合光纤接头4处，因此在实际使用时，应使得光学玻璃板2的光谱透过范围覆盖应力发光片1受激发光的光谱范围。
[0037]进一步地，为了使得冲击波获取装置能够多次使用，降低使用成本，应力发光片1的材料设置为可再生应力发光材料，以使得在受到机械刺激情况下可以产生可重现的应力发光。例如，本实施例中的应力发光片1设置为由ZnS:Mn2+颗粒与弹性聚合物复合制成的弹性薄膜。
[0038]进一步地，耦合光纤接头4可以设置为FC接头或ST接头。
[0039]进一步地，为了获取冲击波的具体强度，本实施例中还设置有光电倍增管6，光电倍增管6通过光纤耦合接头与光纤5连接，用于将应力发光片1产生的光信号转换为电信号，从而实现对对冲击波的量化，便于后续获取冲击波的冲击波参量。
[0040]具体地，可以通过示波器7显示光电倍增管6输出的电信号，从而得到电信号的波形、幅值、频率以及电信号初始时间等信息，通过计算爆轰起始时间信号与电信号初始时间的差值，便可得到冲击波到达冲击波获取装置的时间；通过事先标定应力发光片1的发光强度与冲击压力的对应关系，便可根据该标定关系和电信号反演冲击波的到达强度。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲击波获取装置，其特征在于，包括两端开口的装配腔体(3)，所述装配腔体(3)的一端开口处固定设置有光学玻璃板(2)，所述光学玻璃板(2)远离所述装配腔体(3)侧设置有应力发光片(1)，且所述应力发光片(1)远离所述光学玻璃板(2)侧和所述装配腔体(3)的外壁均设置有不透光的薄膜；所述装配腔体(3)的另一端开口处固定设置有耦合光纤接头(4)，且所述耦合光纤接头(4)与所述光学玻璃板(2)之间存在空隙。2.根据权利要求1所述的一种冲击波获取装置，其特征在于，所述应力发光片(1)的材料为可再生应力发光材料。3.根据权利要求1所述的一种冲击波获取装置，其特征在于，所述空隙为1mm
‑
5mm。4.根据权利要求1所述的一种冲击波获取装置，其特征在于，所述耦合光纤接头(4)为FC接头或ST接头。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的一种冲击波获取装置，其特征在于，还包括光电倍增管(6)，所述光电倍增管(6)通过光纤(5)与所述耦合光纤接头(4)连接。6.根据权利要求5所述的一种冲击波获取装置，其特征在于，所述光电倍增管(6)的响应波长为230nm
‑
700nm。7.一种冲击波测试系统，其特征在于，包括信号采集装置、信号处理装置以...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜亮亮，钱伟新，孟立民，叶雁，祁双喜，程晋明，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：