- •Электрические измерения неэлектрических величин
- •Часть 3
- •Содержание
- •4. Методы регистрации быстропротекающих процессов в динамических исследованиях.
- •4.1. Дискретные методы измерения волновых и массовых скоростей
- •4.1.1. ЭлектроконтактнЫе датчиКи
- •4.1.2. Пьезоэлектричекие датчики
- •4.1.5. Электрооптическая методика
- •4.1.7. Метод замкнутых контактов
- •4.2. Методы непрерывной регистрации профилей скорости движения вещества
- •4.2.1. Емкостной датчик
- •4.2.2. Магнитоэлектрический метод
- •3.2.3. Электромагнитный метод
- •4.2.4. Индукционный метод
- •Лазерные интерфероменты
- •Лазерные доплеровские измерительные системы
- •2.Теоретическая основа интерферометрических методик измерения скорости.
- •3.Интерферометр Майкельсона и оптически симметричные интерферометр visar.
- •1.1.3. Лазерный интерферометр Фабри-Перо.
- •4.2.6 Пример определение скорости лайнера в нагружающих устройствах электроконтактным и интерферометрическими методами.
- •1. Конструкция нагружающих устройств.
- •2. Постановка опытов.
- •1 Втулка из пенопласта; 2 экд; 3 корпус приемника.
- •3.1 Нагружающее устройство а0311-л260.01.350-06 (w 2,9 км/с).
- •4.3. Методы непрерывной регистрации профилей давления
- •4.3.1. Пьезоэлектрические датчики давления
- •1. Кварцевый датчик
- •4.3.2. Пьезорезисторные датчики давления
- •2. Описание конструкции фольгового датчика
- •3. Технология изготовления
- •4. Измерение и обработка.
- •Назначение и область применения методики.
- •Недостатки датчиков
- •2. Иттербиевый датчик
- •3. Угольный датчик
- •4. Серный датчик
- •4.3.3. Диэлектрический датчик давления
- •4.3.4. Pvdf2 -датчики
- •3.3.5. Поляризационные датчики давления
1 Втулка из пенопласта; 2 экд; 3 корпус приемника.
Рисунок 4.46. Эскиз ЭКД
База измерения выставлялась на плоскошлифованной стальной плите с точностью 0,01 мм и контролировалась индикаторными часами с точностью 0,01 мм.
Схема расположения ЭКД в приемнике показана на рисунке 4.47.
Рисунок 4.47. Схема расположения ЭКД
Регистрация
импульса от замыкания электроконтактных
датчиков проводилась на четырех
осциллографах «Agilent»
с полосой пропускания 300 МГц,
запускаемых
синхроимпульсом подрывной установки
ТБГИ-112. По показаниям осциллографов
определялось время движения лайнера с
погрешностью не более 0,2
при Р = 0,95 Непрерывная запись
скорости от времени проведена с
использованием двухканальной схемы
регистрации Фабри-Перо совместно с
одним каналом интерферометра Майкельсона
в составе полигонного варианта комплекса
лазерной доплеровской диагностики АК
«Ладога-ПК» ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ. Зондирующее
лазерное излучение передавалось к
исследуемой поверхности и от неё по
оптическому волокну UV-QQ-200/230,
а затем при помощи короткофокусной
собирающей линзы фокусировалось на
свободную отражающую поверхность
исследуемого материала в пятно 1 мм.
Для зондирования исследуемой поверхности
использовался лазер на неодимовом
стекле ( = 532 нм,
Р = 12 Вт)
постоянного излучения. Многоканальная
система регистрации позволяет использовать
в одном эксперименте интерферометры
Фабри-Перо и Майкельсона с разными
длинами баз, что увеличивает количество
и качество получаемой информации. В
опытах использовались интерферометры
Фабри-Перо с длиной базы (расстояние
между зеркалами) 75
и 100
мм,
что
соответствует постоянным скорости на
один порядок интерференционной картины:
532 м/с
и 399 м/с
и погрешности измерения скорости: 20
м/с; 15 м/с.
Экспериментальные интерферограммы
обрабатывались по N = 3 8
интерференционным линиям, что увеличивает
достоверность измерений амплитуды
скорости свободной поверхности лайнера
в
раз.
3.
О
ОИ
– объект испытаний; БФИ
– блок формирования импульса; Agilent
I…IV
– цифровые осциллографы; БЗ
– блок задержек; ФЭР-7,
К008 –
электронно-оптические регистраторы
3.1 Нагружающее устройство а0311-л260.01.350-06 (w 2,9 км/с).
а). Измерение электроконтактной методикой.
По результатам обработки показаний 8 пар контактных датчиков получено, что средняя скорость полета лайнера на базе ~ 7…13 мм W=2,867 мм/мкс при среднеквадратичном отклонении W=0,022 мм/мкс. Была рассчитана погрешность скорости полета для нормального закона распределения и доверительной вероятности P=0,95, которая составила W=0,050 мм/мкс. Таким образом, скорость полета лайнера на базе ~7…13 мм составляет величину W=2,867±0,050 мм/мкс.
б). Измерение методикой лазерного интерферометра Фабри-Перо.
Интерферограммы, полученные в опыте на камерах К008 №№5,8, представлены соответственно на рисунке 4.48
отсечка
откол в приемнике
Начало движения лайнера
Рисунок 4.48. Интерферограммы регистрации ускорения лайнера (два канала регистрации – камеры К008)
На рисунке виден ступенчатый разгон лайнера, удар об оргстекляный приемник (вертикальная линия засветки сжатого воздуха в зазоре), выход ударной волны на внешнюю поверхность приемника с его откольным разрушением (профиль с изломом), начало свечения воздуха в зазоре между датчиком и откольной пластиной. Продолжающиеся горизонтальные линии свидетельствуют о регистрации отраженного сигнала от внешней поверхности крышки; линии обрываются в момент выхода ударной волны из оргстекла на внешнюю поверхность, которая начинает ускорение с профилем скорости, характерным при откольном разрушении.
в). Измерение методикой лазерного интерферометра Майкельсона.
Осциллограммы, полученные в опыте с помощью интерферометра Майкельсона, представлены соответственно рисунке 4.49.
Синхр выход
Отсечка
Начало движения лайнера
Рисунок 4.49 Осциллограммы ускорения лайнера опыта по методике лазерного интерферометра Майкельсона.
На рисунке 4.50 представлены графики зависимости скорости лайнера W(t) от времени, после обработки данных двух лазерных интерферометрических методик измерения, где ноль по временной шкале соответствует приходу синхро импульса от ТБГИ-112.
Подлетная скорость лайнера (до удара по внутренней поверхности оргстеклянного приемника) на базе ~10 мм составила по данным методики лазерных интерферометров:
Фабри-Перо W=2,925 0,015 км/с;
ЛИМ (VISAR) W=2,924 0,030 км/с.
Рисунок 4.50. Скорость лайнера нагружающего устройства А0311-Л260.01.350-06
Сравнивая все три методики измерения, исходная скорость полета лайнера в исследованном нагружающем устройстве А0311-Л260.01.350-06 составляет следующие значение:
W-06=2,915 0,060 км/с.
