[發明專利]一種檢測激光沖擊波壓力的方法與裝置

無效

• 申請號: 201110381077.4
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102519642A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 馮愛新;盧軼;曹宇鵬;聶貴鋒;楊潤;謝勇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種檢測激光沖擊波壓力的方法，利用動量定理及機械能守恒定律，將激光沖擊產生的能量轉化為擺錘的勢能，通過加速度傳感器和角度測量儀測得擺錘擺動的角度，通過PVDF應變片及示波器得到激光沖擊波作用于擺錘的時間，從而算得激光沖擊波壓力的大小，具體為：激光處理前在靶材正對激光的一面貼上PVDF應變片，靶材背對激光的一面貼上加速度傳感器，將靶材用兩根等長細金屬絲懸掛在橫向支桿上形成一個擺錘，用激光對擺錘中心進行沖擊，使擺錘運動到一定高度，通過加速度傳感器和角度測量儀測得擺錘的擺角，示波器測得波形的第一峰值時間為激光沖擊力作用于擺錘的時間，工控機采集這些數據后，根據

擺錘的擺角計算出擺錘的高度，由mgh求得擺錘勢能的大小，????????????????????????????????????????????????，，由公式（1）得到擺錘獲得動能的大小，進而計算出擺錘的初速度，由公式（2）即可得到激光沖擊波壓力的大小，其中F為激光沖擊波壓力、t為激光沖擊波壓力作用在擺錘上的時間、m為擺錘的質量、v為擺錘的初始速度、g為重力加速度、h為擺錘的高度。

2.一種檢測激光沖擊波壓力的裝置，包括激光器、工控機、多螺紋工作臺，其特征在于：還設有對準定位系統、光路系統、擺錘、角度測量儀、示波器；對準定位系統和激光器并列放置在多螺紋孔工作臺底座的一端；光路系統放置在激光器出光口前面多螺紋孔工作臺底座上，示波器與角度測量儀放置在多螺紋孔工作臺底座上，分別用于采集激光沖擊波壓力的作用時間及擺錘的最大擺角；所述擺錘由細金屬絲、加速度傳感器、靶材、PVDF應變片、吸收層、約束層組成并懸掛在橫向支桿上，靶材面向激光的一面的中心涂有吸收層，PVDF應變片貼于靶材面向激光器的一面，并位于吸收層的左右兩側以保持擺錘的平衡，其中一個用細銅絲連接至示波器，吸收層的上方設有約束層，靶材背向激光的一面貼有加速度傳感器，并用細銅絲與角度測量儀相連。

3.如權利要求2所述的一種檢測激光沖擊波壓力的裝置，其特征在于：所述對準定位系統由對準光源支架、滑動裝置、對準光源、橫向支桿、縱向支桿、X—Y工作臺組成，對準光源支架位于多螺紋孔工作臺底座上，用于調節對準光源的高度，滑動裝置安裝在對準光源支架上并能夠在對準光源支架上沿垂直于激光發射方向左右滑動，用于調節對準光源的左右位置，對準光源安裝在滑動裝置上，橫向支桿安裝在縱向支桿上并能沿縱向支桿上下滑動以調節擺錘中心的高度，縱向支桿安裝于X—Y工作臺上，工控機控制X—Y工作臺在X—Y平面內運動用以調節擺錘的位置，使靶材中心與對準光源光斑重合。

4.如權利要求2所述的一種檢測激光沖擊波壓力的裝置，其特征在于：所述光路系統包括兩塊反光鏡，激光器發出的激光，先后經第一反光鏡、第二反光鏡沖擊擺錘中心；第一反光鏡安裝在第一支桿上并位于激光器出光口前面，第一反光鏡中心高度須與激光器出光口的中心位置平齊，第二反光鏡安裝在第二支桿上并位于對準光源出光口前面，第二反光鏡中心高度須與對準光源出光口的中心位置平齊，兩塊塊反光鏡的鏡面相互平行，鏡面中心位于同一高度。

5.如權利要求2所述的一種檢測激光沖擊波壓力的裝置，其特征在于：所述工控機控制激光器、并通過導線角度測量儀與示波器相連。