[發明專利]一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統

在審

• 申請號: 201811399260.5
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109282941A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 孫權;覃雙;張旭;陳寶成;劉興宇;徐興燁;劉志遠;姜曉龍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十九研究所
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統，本發明屬于PVDF傳感器測試標定技術領域，具體涉及一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統。本發明是為了解決現有采用分離式霍普金森桿每個沖擊脈沖僅能標定一個PVDF傳感器，如多傳感器同時標定會出現沖擊脈沖信號疊加不均勻現象以及標定量程短的問題。一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統由整體式霍普金森桿、PVDF傳感器測試組件、信號采集系統組成；所述整體式霍普金森桿為一體式結構；PVDF傳感器測試組件通過螺紋固定于整體式霍普金森桿的待測樣品處；本發明結構簡單，可以實現多批次PVDF樣品同時標定。

技術領域

本發明屬于PVDF傳感器測試標定技術領域，具體涉及一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統。

背景技術

PVDF(聚偏四氟乙烯薄膜材料)是一種新型高分子壓電薄膜材料，具有較好的壓電特性，由PVDF薄膜制成的PVDF傳感器具有柔性好、頻響寬、噪聲信號小、阻抗匹配性好等特點，在爆炸力學、沖擊力學等利于中有著廣泛的應用。由于測試爆炸沖擊壓力普通的壓電傳感器難以對該沖擊力進行監測，PVDF傳感器的監測可達20Gpa沖擊力，同時測試量程大于0.3Gpa以上具有良好的線性度，所以廣泛應用于爆炸沖擊的壓力監測環境中。

對于PVDF的動態壓電特性、頻率響應、力學特性及材料本身的均勻性等問題目前研究較少，PVDF的壓電系數標定局限于沖擊壓力大于0.3Gpa采用空氣炮系統進行標定、沖擊壓力小于0.3Gpa采用分離式霍普金森桿進行標定，而采用分離式霍普金森桿在小于100Mpa試驗標定時，子彈速度接近最低觸發速度，容易出現誤觸發狀態，脈沖信號無法傳到樣品表面，以致標定失敗；同時采用分離式霍普金森桿每個沖擊脈沖僅能標定一個PVDF傳感器，如多傳感器同時標定會出現脈沖信號疊加不均勻現象。

發明內容

本發明是為了解決現有采用分離式霍普金森桿每個沖擊脈沖僅能標定一個PVDF傳感器，如多傳感器同時標定會出現脈沖信號疊加不均勻現象以及標定量程短的問題，而提供一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統。

本發明一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統由整體式霍普金森桿、PVDF傳感器測試組件、信號采集系統組成；所述整體式霍普金森桿為一體式結構；所述PVDF傳感器測試組件通過螺紋固定于整體式霍普金森桿的待測樣品處；所述PVDF傳感器測試組件由夾具上蓋、夾具底座、夾具固定螺絲和若干個PVDF傳感器組成，所述夾具上蓋和夾具底座呈凹凸緊配合且通過夾具固定螺絲螺紋固定，所述若干個PVDF傳感器裝夾在夾具上蓋和夾具底座之間；所述信號采集系統由示波器和電荷放大器組成；所述單個PVDF傳感器外接有測試線，所述測試線的一端連接在PVDF傳感器的正負極上，所述測試線的另一端連接在電荷放大器的正負極上；所述電荷放大器的信號輸出端與示波器的信號接收端相連。

本發明的有益效果：

本發明所述的一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統采用整體式霍普金森桿完成PVDF傳感器標定，PVDF傳感器測試組件可以將沖擊脈沖均勻施加至待標定傳感器表面，且可以一個沖擊脈沖，實現多只傳感器的標定；同時PVDF傳感器測試組件在沖擊試驗中，可以作為質量塊，調節沖擊脈沖的量級，增加了標定的量程；該測試系統具有操作簡單、標定范圍大、計算簡潔，可實現單沖擊脈沖信號完成多傳感器標定的特點。

附圖說明

圖1為一種基于整體式霍普金森桿PVDF傳感器的沖擊測試系統的結構示意圖；

圖2為PVDF傳感器測試組件的結構示意圖；

圖3為圖2的剖面視圖；

圖4為夾具底座的側視圖；

圖5為夾具上蓋的側視圖。

具體實施方式