CN212110425U - 一种双向双测量面笔式压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双向双测量面笔式压力传感器，包括双向导流杆、压阻测量元件、高频放大器、支撑杆、电缆接口。双向导流杆两端均采用笔尖流线型结构，沿轴向有两个相互垂直的平面，两个平面中部相同位置处均加工有一个径向盲孔，分别安装第一压阻测量元件和第二压阻测量元件，双向导流杆内开有腔室，腔室内设有第一高频放大器和第二高频放大器，双向导流杆底部连接有支撑杆，支撑杆底端安装有电缆接口；本实用新型既可用于强干扰环境的冗余测量，突破现有传感器安装方式引起的位置差异，保证两个测量点的位置一致，确保测量数据的精确度，也可用于测量建筑物内经门窗洞口进入的、方向相反的冲击波超压。
Description
技术领域
本实用新型涉及***冲击波超压测量技术领域，具体为一种双向双测量面笔式压力传感器。
背景技术
冲击波是***最主要的毁伤效应之一，而冲击波超压是评估其毁伤能力的基本参数，也是***试验研究必不可少的测量参数。在实际***试验中，为了避免地面对冲击波传播的干扰，往往需要在距离地面一定高度安装传感器，进行冲击波超压时程数据测量，并且要求传感器自身对冲击波传播的影响也尽可能消除或减小。因此，在无障碍物环境下的***试验，一般采用笔式自由场高频压力传感器进行测量，此种传感器呈铅笔状，其中一端为尖端，近似呈锥形，另一端为圆柱形。测量时，将传感器安装在支架上，尖端方向对准爆心，当***冲击波传播掠过安装于笔杆上的测量面时，即可测量到冲击波超压(即入射压)，流线型的笔尖结构可最大程度减小其对冲击波传播影响，从而测量到精确的冲击波超压时程数据。
当需要测量的***冲击波波阵面复杂时，如经窗洞进入建筑物内部的冲击波，或经墙面、屋面、梁柱表面等多次反射、绕射的冲击波，不仅超压峰值、持续时间发生变化，任何位置处的传播方向也变得不确定，现有笔式传感器只能精确测量单个方向传播的冲击波超压时程数据，从其他方向传播到达的冲击波，因测量面与波阵面不垂直，测量数据精确度显著降低。
在大当量***试验测量时，特别是距离爆源较近时，受地震动、电磁、高温和热辐射干扰，测量难度增大，可靠性降低。在同一测点布置2个传感器，采用冗余测量，是一种解决问题的有效方案，但实际测量时由于笔式传感器自身体积较大，在同一测点安装2个传感器难以实现。
基于此，本实用新型设计了一种双向双测量面笔式压力传感器，以解决上述提到的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双向双测量面笔式压力传感器，该传感器为“T”型结构，结构的“一”部分两端均呈流线型尖端，在两个相互垂直的平面中部相同位置处各安装一个压阻测量元件，既可用于强干扰环境的冗余测量，突破现有传感器安装方式引起的位置差异，保证两个测量点的位置一致，确保测量数据的精确度，也可用于测量建筑物内经门窗洞口进入的、方向相反的冲击波超压，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双向双测量面笔式压力传感器，包括双向导流杆、压阻测量元件、高频放大器、支撑杆、电缆接口。所述双向导流杆两端均采用笔尖流线型结构，沿轴向有两个相互垂直的平面，两个平面中部相同位置处均加工有一个径向盲孔，分别安装第一压阻测量元件和第二压阻测量元件，两个测量元件的测量面分别与双向导流杆的两个平面齐平，所述双向导流杆内开有腔室，腔室内设有第一高频放大器和第二高频放大器，所述双向导流杆底部连接有支撑杆，所述支撑杆底端安装有电缆接口。
优选的，所述双向导流杆为不锈钢材料制成。
优选的，所述支撑杆为加工有轴向通孔的阶梯型圆柱，所述支撑杆与双向导流杆之间通过防水胶粘接密封。
优选的，所述第一压阻测量元件、第一高频放大器和电缆接口之间通过信号线相连接。
优选的，所述第二压阻测量元件、第二高频放大器和电缆接口之间通过信号线相连接。
优选的，所述第一压阻测量元件和第二压阻测量元件均由薄膜状压阻材料和电桥组成。
优选的，所述电缆接口为Q9头。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用两个压阻测量元件，分别设置于双向导流杆的两个相互垂直的平面，用于自由场或无限空间***冲击波入射压测量时，同一测点可同时采集到两个超压时程，互为备份，可减少传感器安装难度及干扰，提高强干扰环境测量可靠性；用于穿过窗口的建筑物内复杂冲击波流场测试时，可同时测量一个测点两个相反方向传播的冲击波超压时程；还可用于试验前不能准确预判冲击波传播方向时，根据测量结果数据粗略分析测点处的冲击波传播方向。
2、本实用新型中的双向导流杆为不锈钢件，具有极好的结构强度和安装工艺稳定性，两端部为笔尖流线型，采用导流技术，减少了对冲击波流场的干扰；安装点位于双向导流杆下部的支撑杆，距压阻测量元件的测量面较远，安装处的反射波在入射波测量完成后才能到达压阻测量元件的测量面，将传感器和安装支架对冲击波传播的影响减小到最小，可用于自由场冲击波超压时程数据测量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型主观结构示意图；
图2为本实用新型俯观结构示意图；
图3为本实用新型内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种双向双测量面笔式压力传感器技术方案：包括双向导流杆1，双向导流杆1两端均采用笔尖流线型结构，笔尖式的梳流结构能够减少传感器外形对冲击波流场的干扰，确保测试点符合自由场测量要求，双向导流杆1沿轴向加工有两个平面9，两个平面9之间相互垂直，两个平面9相同位置处均加工有一个径向盲孔10，便于安装压阻测量元件，双向导流杆1内开有腔室11，腔室11内设有第一压阻测量元件2和第二压阻测量元件3，第一压阻测量元件2和第二压阻测量元件3分别与两个径向盲孔10相配合，且测量面分别与两个平面9齐平，腔室11内设有第一高频放大器4和第二高频放大器5，分别接收第一压阻测量元件2和第二压阻测量元件3输出的电压信号，并对信号进行放大，带宽0～150kHz，上升时间小于1μs，双向导流杆1底部连接有支撑杆7，支撑杆7底端安装有电缆接口8，支撑杆7用于支撑双向导流杆1和安装电缆接口8，也用于测试时的传感器安装固定。
其中，双向导流杆1和支撑杆7为不锈钢材料制成，具有较好的结构强度和安装工艺稳定性；支撑杆7为加工有轴向通孔的阶梯型圆柱，便于信号线穿过，支撑杆7与双向导流杆1之间通过防水胶粘接密封。
其中，第一压阻测量元件2、第一高频放大器4和电缆接口8之间通过信号线6相连接，第二压阻测量元件3、第二高频放大器5和电缆接口8之间通过信号线6相连接。
其中，第一压阻测量元件2和第二压阻测量元件3均由薄膜状压阻材料和电桥组成，工作时，由恒压源向压阻测量元件施加一个恒定电压，当作用于压阻材料表面的压力发生变化时，其电阻发生变化，电桥失去平衡输出非零电压信号，该电压信号的大小与作用于压阻材料表面的压力成线性关系，该信号经内置放大器放大后由信号线输出到测量仪器，从而获得压力时程数据；电缆接口8为Q9头，用于向压阻测量元件提供恒压电源及测量电压信号输出，输出0～5V标准电压信号。
具体工作原理如下所述：
使用时，将双向导流杆1笔尖朝向爆心，垂直于***冲击波波阵面，将恒压电源和高频信号线缆分别与传感器的电缆接口8相连，高频信号电缆连接至示波器或其他数据记录仪，当***后冲击波传播至测点时，压阻测量元件在冲击波作用下电阻发生变化，电桥失去平衡，输出电压信号随压力成线性关系变化，该信号经高频放大器放大后由示波器或其他数据记录仪记录，完成冲击波超压时程数据测量并记录。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种双向双测量面笔式压力传感器，包括双向导流杆(1)，其特征在于：所述双向导流杆(1)两端均采用笔尖流线型结构，所述双向导流杆(1)沿轴向加工有两个相互垂直的平面(9)，两个所述平面(9)相同位置处均加工有一个径向盲孔(10)，所述双向导流杆(1)内开有腔室(11)，所述腔室(11)内设有第一压阻测量元件(2)和第二压阻测量元件(3)，所述第一压阻测量元件(2)和第二压阻测量元件(3)分别与两个径向盲孔(10)相配合，且测量表面分别与两个所述平面(9)齐平，所述腔室(11)内设有第一高频放大器(4)和第二高频放大器(5)，所述双向导流杆(1)底部连接有支撑杆(7)，所述支撑杆(7)底端安装有电缆接口(8)。
2.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述双向导流杆(1)为不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述支撑杆(7)为加工有轴向通孔的阶梯型圆柱，所述支撑杆(7)与双向导流杆(1)之间通过防水胶粘接密封。
4.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述第一压阻测量元件(2)、第一高频放大器(4)和电缆接口(8)之间通过信号线(6)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述第二压阻测量元件(3)、第二高频放大器(5)和电缆接口(8)之间通过信号线(6)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述第一压阻测量元件(2)和第二压阻测量元件(3)均由薄膜状压阻材料和电桥组成。
7.根据权利要求1所述的一种双向双测量面笔式压力传感器，其特征在于：所述电缆接口(8)为Q9头。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020832464.XU CN212110425U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种双向双测量面笔式压力传感器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020832464.XU CN212110425U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种双向双测量面笔式压力传感器 |
Publications (1)
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| CN212110425U true CN212110425U (zh) | 2020-12-08 |
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ID=73622429
Family Applications (1)
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| CN202020832464.XU Active CN212110425U (zh) | 2020-05-19 | 2020-05-19 | 一种双向双测量面笔式压力传感器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212110425U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116183083A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 西北核技术研究所 | 一种近地面全向型压力传感器和冲击波测量*** |
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2020
- 2020-05-19 CN CN202020832464.XU patent/CN212110425U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116183083A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-05-30 | 西北核技术研究所 | 一种近地面全向型压力传感器和冲击波测量*** |
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