[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

技術領域

本發明涉及一種沖擊波超壓測量方法，尤其涉及一種非接觸式的空氣沖擊波超壓測量和計算方法。

背景技術

在研究炸藥性能和爆炸作用時，爆炸產生的沖擊波超壓是一個非常重要的考量參數。在傳統的理論和試驗研究中，一般采用預設壓力傳感器直接測量和經驗公式計算的方法獲得。但是，這兩種方法都受試驗條件的限制，預設壓力傳感器直接測量的方法只能獲得幾個特征點上的沖擊波超壓值，且由于沖擊波的特性，當遇到障礙物時產生反射超壓，因此如果傳感器設置方法不當，還可能影響沖擊波超壓的傳播，進而使得測量到的沖擊波超壓誤差較大。經驗公式計算的方法主要針對集團裝藥的爆炸沖擊波計算，對于分散裝藥或裝藥爆炸能量還用于其它形式做功的消耗則無法統計，計算的結果容易產生較大的偏差。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種非接觸式沖擊波超壓測量方法，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。

在上述技術方案中，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。

在上述技術方案中，所述高速攝像裝置的拍攝速度不小于2000幀/s。

在上述技術方案中，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

在上述技術方案中，所述步驟(3)中通過下述公式計算對應的沖擊波超壓：

ρ1ρ0=V0V1=(γ+1)P1+(γ-1)P0(γ+1)P0+(γ-1)P1---(2)]]>