[發明專利]非接觸式沖擊波超壓測量方法

在審

• 申請號: 201210045369.5
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103292943A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 任輝啟;易治;任王軍;徐流恩;高超;伍俊;穆朝民;林加劍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所
• 主分類號: G01L5/14
• 分類號: G01L5/14;G01H9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種非接觸式沖擊波超壓測量方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)同步觸發高速攝像裝置和裝藥結構，使用所述高速攝像裝置拍攝所述裝藥結構的爆炸全過程；

(2)根據高速攝像裝置所設定的拍攝速度，對在給定時刻前后所述高速攝像裝置所拍攝的兩鄰兩幀圖像進行分析，確定所述裝藥結構爆炸所產生的沖擊波波陣面的移動速度；

(3)根據沖擊波相容關系和多方氣體的沖擊波絕熱方程，通過沖擊波波陣面的移動速度計算得到對應的沖擊波超壓。

2.根據權利要求1所述的非接觸式沖擊波超壓測量方法，其特征在于：在步驟(1)之前對所述高速攝像裝置進行標定，在裝藥結構兩側垂直于高速攝像裝置與裝藥結構連線的方向上分別設置至少兩根標桿，最外側標桿所設置的位置不超出高速攝像裝置視場范圍，預先記錄各個標桿之間的距離，用高速攝像裝置拍攝并保存一幅標準距離畫面，通過高速攝像處理軟件，讀出標準距離畫面中各個標桿之間像素差，根據實際測定的距離和畫面中的像素差就可計算得到畫面中任意兩個像素之間所對應的距離，即圖像比例尺。

3.根據權利要求1-2中任意一項所述的非接觸式沖擊波超壓測量方法，其特征在于：所述高速攝像裝置的拍攝速度不小于2000幀/s。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的非接觸式沖擊波超壓測量方法，其特征在于：所述步驟(2)中通過讀取相鄰兩幀畫面中沖擊波波陣面的像素位置，計算出所述兩幀畫面之間沖擊波傳播的距離，通過所設定的高速攝像裝置的拍攝速度得到所述兩幀畫面之間的時間間隔，計算求得沖擊波在所述兩幀畫面所對應時刻的傳播速度。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的非接觸式沖擊波超壓測量方法，其特征在于：所述步驟(3)中通過下述公式計算對應的沖擊波超壓：?

式中：ρ——密度(kg/m³)，下標為“0”表示波前參數，“1”表示波后參數，下同；

V——體積(m³)；

u——質點速度(m/s)；

P——壓力(MPa)；

e——內能(J)；

γ——絕熱指數；

D——沖擊波傳播速度(m/s)；

考慮標準大氣壓下，空氣的初始參數為：壓力P₀＝101.3kPa，密度ρ₀＝1.25kg·m^-3，u₀＝0，絕熱指數按理想氣體考慮取γ＝1.4。?