[发明专利]一种超高压力场测量装置

权利要求书

1.一种超高压力场测量装置，包括爆炸容器(1)，其特征在于：爆炸容器(1)包括上腔体(1-1)和下腔体(1-2)，上腔体(1-1)与下腔体(1-2)通过腔体通道(1-3)透光，下腔体(1-2)侧壁上开有一个透光窗口(1-4)；

爆炸容器(1)的上腔体内底部装有有机玻璃垫块(5)，有机玻璃垫块(5)的上部中心的圆柱凹槽内放有基于硫化锌的敏感元件(4)，基于硫化锌的敏感元件(4)的直径、高度与圆柱凹槽的高度保持一致；有机玻璃垫块(5)的上方安装有垫片壳体(3)，垫片壳体(3)中心安装有垫片(10)；垫片壳体(3)的上方安装有装药壳体(11)，装药壳体(11)的中心下方安装有装药体(2)，装药体(2)通过伸出装药壳体(11)的引线(12)引爆；

爆炸容器(1)的下腔体内放置有一块平面反射镜(6)，爆炸容器(1)外部放置有相机(7)与计算机(8)；相机(7)与计算机(8)通过数据线连接；相机(7)的镜头对准爆炸容器(1)下腔体的透光窗口；

基于硫化锌的敏感元件(4)的直径、垫片(10)的直径和装药体(2)的装药直径保持一致；

基于硫化锌的敏感元件(4)的表面设有一层黑色的隔光层(9)；

所述的基于硫化锌的敏感元件(4)主要成分为硫化锌，其中还掺杂锰离子，通过掺杂提高了硫化锌的化学稳定性以及发光效率；对于小尺寸超高压力场的测量，基于硫化锌的敏感元件(4)的尺寸也需要相应的减小，减小基于硫化锌的敏感元件(4)的方法有两种，一种是通过MEMS技术中的溅射沉积法；另一种是通过PDMS匀胶法。

2.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的有机玻璃垫块(5)、垫片壳体(3)、装药壳体(11)和爆炸容器(1)为过渡配合，垫片(10)通过过渡配合置于垫片壳体(3)的中心处，垫片(10)与基于硫化锌的敏感元件(4)紧密接触，装药体(2)通过过渡配合置于装药壳体(11)的中心处。

3.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的隔光层(9)通过离子镀膜、溅射薄膜或蒸镀薄膜方法形成在基于硫化锌的敏感元件(4)的表面。

4.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的垫片(10)厚度保持在1mm以下。

5.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的平面反射镜(6)与水平面的角度可调整，呈45度角。

6.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的相机(7)在测量之前需要进行标定，在同一标准压力值下，采集多幅敏感元件发出的光的图像，提取图像的光强值，再求取该压力值下多幅图像光强值的平均值；通过求取多个标准压力下的光强度值，通过数据拟合就得到光强值与压力值之间的关系；这样可以有效防止由于相机像素点偶然误差所产生的标定误差。

7.根据权利要求1所述的一种超高压力场测量装置，其特征在于：所述的计算机(8)需要标定程序和测量程序才能够对图像数据进行处理，标定程序基于标准压力源的压力值与采集到的图像的灰度值获得，测量程序基于采集到的图像和标定的关系式来求取被测的压力值。