[實(shí)用新型]一種半攔截式高速微粒的速度測(cè)量裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200620134085.3
• 申請(qǐng)日: 2006-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201016990Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓建偉;李小銀;李宏偉;張振龍;黃建國(guó);全榮輝;蔡明輝;封國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01P3/66
• 分類(lèi)號(hào): G01P3/66;G01P3/64
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 高存秀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半攔截式高速微粒的速度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

在涉及高速微粒的應(yīng)用中，往往需要精確地測(cè)量高速微粒的速度，此處所說(shuō)的高速是指速度為千米/秒(km/s)量級(jí)及該量級(jí)以上。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于測(cè)量高速微粒速度的技術(shù)，比如公開(kāi)號(hào)為CN2812008的專(zhuān)利“一種前向散射激光測(cè)速裝置”中公開(kāi)的技術(shù)，該技術(shù)中通過(guò)收集微粒高速飛過(guò)位于特定距離處的照明激光產(chǎn)生散射激光來(lái)測(cè)量微粒的達(dá)到時(shí)間，從而推算出微粒的速度。但是，該文獻(xiàn)公開(kāi)的技術(shù)存在的不足在于：散射激光的信號(hào)微弱，對(duì)信號(hào)處理的要求高，使得儀器組成相對(duì)復(fù)雜，從而使儀器的成本高、可靠性較差。壓電測(cè)速是另外一種常使用的測(cè)量高速微粒速度的方法，該方法通過(guò)收集高速微粒撞擊位于特定距離處的鋼性物體時(shí)產(chǎn)生的沖擊波信號(hào)得到微粒的到達(dá)時(shí)間，然后推算出微粒的速度，而微粒撞擊到柔性物體或液體的時(shí)就無(wú)法收集到?jīng)_擊波信號(hào)，也就無(wú)法測(cè)量微粒的到達(dá)時(shí)間和推算微粒的速度。同時(shí)，微粒撞擊壓電材料產(chǎn)生的信號(hào)具有較長(zhǎng)的振蕩周期，從而使得壓電測(cè)速很難分辨到達(dá)時(shí)間相離很近的撞擊信號(hào)，分辨率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服壓電測(cè)速技術(shù)中存在的分辨率較低以及無(wú)法測(cè)量高速微粒撞擊到柔性或液體物質(zhì)時(shí)的微粒速度和散射激光測(cè)速裝置中儀器復(fù)雜、可靠性低、成本高的不足，提供一種簡(jiǎn)單易行，測(cè)量精度高，信噪比高，抗電磁干擾能力強(qiáng)，可靠性高的用于地面實(shí)驗(yàn)室和空間航天器測(cè)量的半攔截式高速微粒的速度測(cè)量裝置。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)方案：

一種半攔截式高速微粒的速度測(cè)量裝置，包括第一電路回路和第二電路回路，其特征在于，還包括第一電源、第一中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板、第一電阻串聯(lián)形成第一電路回路；第二電源、第二中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板、第二電阻串聯(lián)形成第二電路回路；一具有測(cè)量至少兩路輸入的電壓檢測(cè)裝置，一路是與第一電阻并聯(lián)，另一路與第二電阻并聯(lián)；所述第一中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板和第二中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板對(duì)齊設(shè)置在一微粒運(yùn)動(dòng)路徑上。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，還可以包括第一分壓電阻和第二分壓電阻分別串聯(lián)在所述第一電路回路和第二電路回路中。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述電壓檢測(cè)裝置是示波器。

在上述技術(shù)方案中，所述第一中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板和第二中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板結(jié)構(gòu)相同，都是由兩層是金屬膜和夾在金屬膜中間的絕緣膜組成。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，還包括第一支架和第二支架，所述兩個(gè)支架分別包括圓環(huán)狀的夾子和底座固定在一起，所述第一中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板和所述第二中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板分別夾持在所述第一支架和第二支架的圓環(huán)狀的夾子上。

在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步地，所述第一電源和第二電源可以是合并在一起具有兩路供電的電源。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1.中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板很薄，等離子體導(dǎo)通的時(shí)間特別短，一般可以小于微秒(us)，所以得到的時(shí)間信號(hào)的精度高，從而得到的速度測(cè)量的精度高；

2.能夠?qū)崿F(xiàn)在線測(cè)量，在應(yīng)用的過(guò)程中，采用工藝上盡可能薄的中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板，微粒撞擊并穿過(guò)中間夾有絕緣摸的對(duì)電極板僅損失很小的能量，即微粒速度的測(cè)量對(duì)微粒速度的影響很小，或者進(jìn)一步通過(guò)其它方法能夠定量評(píng)估出微粒高速撞擊并穿過(guò)中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板的過(guò)程對(duì)微粒速度的影響，能夠很好的滿足高速微粒碰撞實(shí)驗(yàn)的要求；

3.本實(shí)用新型提取直流電路瞬時(shí)閉合/斷開(kāi)產(chǎn)生的大(mA量級(jí)甚至更高)電流/電壓脈沖信號(hào)進(jìn)行速度測(cè)量，信噪比高，抗電磁干擾能力強(qiáng)，有效探測(cè)面積可以做的盡可能大，探測(cè)效率高；

4.本實(shí)用新型容易實(shí)施，工藝簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低。

5.本實(shí)用新型適合地面實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，由于其結(jié)構(gòu)和輸出信號(hào)形式簡(jiǎn)單，可靠性高，尤其適合與空間航天器應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型進(jìn)行高速微粒速度測(cè)量的原理示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的測(cè)量裝置的一個(gè)電路回路的電路圖；

圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中的中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例中的中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板及其支架示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一實(shí)施例的電路圖；

圖面說(shuō)明：

1——中間夾有絕緣膜的對(duì)電極板???3——第一電源??????3’——第二電源