[發(fā)明專(zhuān)利]一種瞬態(tài)沖擊波溫度測(cè)量系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510736683.1
• 申請(qǐng)日: 2015-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105258823A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李業(yè)軍;王釗;田寶賢;張品亮;殷倩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)原子能科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01K13/00
• 分類(lèi)號(hào): G01K13/00;G01J5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種瞬態(tài)沖擊波溫度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是：包括設(shè)置在瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置外側(cè)的信號(hào)收集器(7)，通過(guò)光纖(8)與所述信號(hào)收集器(7)連接的光纖接頭(9)，連接所述光纖接頭(9)的光譜儀(10)，連接所述光譜儀(10)的計(jì)算機(jī)(11)，分別連接所述光譜儀(10)、計(jì)算機(jī)(11)、瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置的脈沖延時(shí)器(12)，連接所述脈沖延時(shí)器(12)的同步觸發(fā)器(13)。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是：所述信號(hào)收集器(7)只收集焦點(diǎn)發(fā)出的光線(xiàn)信號(hào)。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是：所述光譜儀(10)中包括光柵與ICCD，所述光譜儀(10)能夠獲取持續(xù)時(shí)間≥2ns的信號(hào)，并且能夠設(shè)置獲取信號(hào)的時(shí)間尺度。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征是：在所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置和所述信號(hào)收集器(7)之間還依次設(shè)置有望遠(yuǎn)鏡(14)和二向色鏡(15)，還設(shè)置有與所述計(jì)算機(jī)(11)、脈沖延時(shí)器(12)連接的激光速度干涉儀(16)，所述激光速度干涉儀(16)能夠發(fā)射和接收探針光束，所述二向色鏡(15)能夠反射所述探針光束。

5.一種采用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述系統(tǒng)的瞬態(tài)沖擊波溫度測(cè)量方法，包括如下步驟：

(S1)所述同步觸發(fā)器向所述脈沖延時(shí)器發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，所述脈沖延時(shí)器發(fā)出信號(hào)觸發(fā)所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置；

(S2)所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置產(chǎn)生沖擊波并射出熱輻射光；

(S3)所述信號(hào)收集器收集從所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置射出的所述熱輻射光的光線(xiàn)信號(hào)，并將所述光線(xiàn)信號(hào)通過(guò)所述光纖傳送給所述光譜儀；

(S4)所述脈沖延時(shí)器向所述光譜儀、計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，所述光譜儀開(kāi)始獲取所述信號(hào)收集器發(fā)送來(lái)的所述光線(xiàn)信號(hào)，測(cè)量并獲得光譜信號(hào)并向所述計(jì)算機(jī)輸出；所述計(jì)算機(jī)開(kāi)始對(duì)所述光譜儀輸出的光譜信號(hào)進(jìn)行采集，獲得熱輻射光譜；

(S5)根據(jù)所述計(jì)算機(jī)得到的所述熱輻射光譜的峰值波長(zhǎng)，通過(guò)維恩位移定律計(jì)算得到?jīng)_擊波溫度。

6.一種采用權(quán)利要求4所述系統(tǒng)的瞬態(tài)沖擊波溫度測(cè)量方法，其特征是：所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置內(nèi)設(shè)置有用于產(chǎn)生沖擊波并發(fā)射熱輻射光的內(nèi)部材料，包括如下步驟：

(S1)所述同步觸發(fā)器向所述脈沖延時(shí)器發(fā)出一個(gè)脈沖信號(hào)，所述脈沖延時(shí)器發(fā)出信號(hào)觸發(fā)所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置；所述脈沖延時(shí)器發(fā)出信號(hào)觸發(fā)所述激光速度干涉儀；

(S2)所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置的內(nèi)部材料產(chǎn)生沖擊波并射出熱輻射光；所述激光速度干涉儀向所述二向色鏡發(fā)射探針光束，所述探針光束被所述二向色鏡反射到所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置的內(nèi)部材料上，并被所述內(nèi)部材料再次反射回來(lái)，通過(guò)所述望遠(yuǎn)鏡并經(jīng)過(guò)所述二向色鏡反射進(jìn)入所述激光速度干涉儀，在所述干涉儀內(nèi)產(chǎn)生干涉作用，生成干涉圖像，并輸出給所述計(jì)算機(jī)；所述脈沖延時(shí)器向所述計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，所述計(jì)算機(jī)開(kāi)始獲取所述激光速度干涉儀輸出的所述干涉圖像；

(S3)所述信號(hào)收集器收集從所述瞬態(tài)沖擊波產(chǎn)生裝置射出的所述熱輻射光的光線(xiàn)信號(hào)，并將所述光線(xiàn)信號(hào)通過(guò)所述光纖傳送給所述光譜儀；

(S4)所述脈沖延時(shí)器向所述光譜儀、計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，所述光譜儀開(kāi)始獲取所述信號(hào)收集器發(fā)送來(lái)的所述光線(xiàn)信號(hào)，測(cè)量并獲得光譜信號(hào)并向所述計(jì)算機(jī)輸出；所述計(jì)算機(jī)開(kāi)始對(duì)所述光譜儀輸出的光譜信號(hào)進(jìn)行采集，獲得熱輻射光譜；

(S5)根據(jù)所述計(jì)算機(jī)得到的所述熱輻射光譜計(jì)算得到?jīng)_擊波溫度；根據(jù)所述計(jì)算機(jī)得到的所述干涉圖像計(jì)算得到材料運(yùn)動(dòng)學(xué)參量，根據(jù)所述材料運(yùn)動(dòng)學(xué)參量通過(guò)雨貢鈕方程得到?jīng)_擊絕熱線(xiàn)，再根據(jù)所述沖擊絕熱線(xiàn)利用格臨愛(ài)森理論模型計(jì)算得到完全物態(tài)方程。