[发明专利]一种超高压力场测量装置

说明书

一种超高压力场测量装置，包括爆炸容器，爆炸容器的上腔体与下腔体通过腔体通道透光，下腔体侧壁上开有一个透光窗口；爆炸容器的上腔体内底部装有有机玻璃垫块，有机玻璃垫块的上部中心的圆柱凹槽内放有基于硫化锌的敏感元件，有机玻璃垫块的上方安装有垫片壳体，垫片壳体中心安装有垫片；垫片壳体的上方安装有装药壳体，装药壳体的中心下方安装有装药体，装药体通过伸出装药壳体的引线引爆；爆炸容器的下腔体内放置有一块平面反射镜，爆炸容器外部放置有通过数据线连接的相机与计算机；相机的镜头对准爆炸容器下腔体的透光窗口；本发明通过基于硫化锌的敏感元件可以实现小尺寸超高压力场的测量。

技术领域

本发明属于超高压力测量技术领域，具体涉及一种超高压力场的测量装置。

背景技术

对于超高压力的测量，目前使用最广泛的传感器是压阻式传感器和压电式传感器。压阻式传感器是利用金属、合金及半导体的压阻效应制成的传感器，压阻效应是指材料受到压力作用后会产生电阻值的变化，如锰铜合金，其电阻值随压力的升高呈线性增大，这种材料经过处理并进行压力标定，可测定出压力和电阻值变化关系，即成为电阻式压力计；根据已标定材料的压阻系数，可以由材料的电阻值的变化，推算出外界的压力值；常用的压阻材料有硅、碳、镱和锰铜等。压电式传感器是利用物质的压电效应制成的传感器，压电效应是指电介质在压力作用下发生极化而在两端表面上产生的电荷符号相反，当作用力方向发生改变，电荷的极性也随之发生改变，当外力去掉后，该电介质又恢复到不带电的状态，典型的压电材料有石英压电晶体、压电陶瓷和聚偏二氟乙烯(PVDF)等。

上述两种超高压力测量得到的压力值，均是作用在传感器敏感元件表面的平均压力值，而无法获得某一位置处的压力值。此外，在测量大尺寸超高压力场时，可以通过在多点布置上述传感器来获得压力场分布，但是由于传感器尺寸的限制，获得的数据点少，导致压力场的测量精度不高。尤其在测量小尺寸超高压力场时，传统的超高压力测试方法更无法满足要求。因此，满足超高压力场的测量且能适用于小尺寸测量条件的超高压力测试方法已经成为一个非常重要的研究课题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出了一种超高压力场的测量装置，能够满足超高压力场的测量，特别是小尺寸超高压力场的测量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种超高压力场测量装置，包括爆炸容器1，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。