[發(fā)明專利]一種光電復(fù)合測試傳感器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811600767.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109406823A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉燕;李濤;馮姬;王為
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01P3/66
• 分類號: G01P3/66;G01P3/68
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 劉興亮

本發(fā)明公開了一種光電復(fù)合測試傳感器及其制備方法，所述傳感器由電探針和激光測速探頭兩部分組成，所述電探針由導(dǎo)電絲和聚合膠膜組成，所述導(dǎo)電絲均勻固定在兩層聚合膠膜之間，所述電探針均勻包覆在所述激光測速探頭表面，所述激光測速探頭包括光纖探頭和測速光纖，所述光纖探頭設(shè)置在所述測速光纖頂部，所述測速光纖的尾部與光測系統(tǒng)連接，所述電探針的導(dǎo)電絲尾端與電測系統(tǒng)連接。該傳感器將兩種測試傳感器進行了有機融合，實現(xiàn)運動物體速度歷史及其到達特定位置時間的同步測量，既減小了測試空間，又為光電聯(lián)合解讀提供準確的數(shù)據(jù)參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電復(fù)合測試傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

全光纖激光干涉測速具有非接觸、響應(yīng)快、測速精度高、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，已成為精確獲取測試對象速度信息的重要技術(shù)手段，在高壓物理、爆轟物理和沖擊波物理的實驗研究中有著廣泛而重要的應(yīng)用。它是利用激光的多普勒效應(yīng)來對流體或固體速度進行測量的一種技術(shù)，當光源與運動對象發(fā)生相對運動時，從運動對象散射回來的光會產(chǎn)生多普勒頻移，這個頻移量的大小與運動物體的速度、入射光和速度方向的夾角相關(guān)，然后利用光學干涉儀使具有一定頻率差的光混頻相干，進而通過解調(diào)出反射光的多普勒頻移量來獲得運動對象的速度歷史信息。再對運動對象的速度歷史曲線進行積分處理，可進一步獲得被測物的運動位移隨時間的變化關(guān)系。

在流體動力學研究中，通常需要對金屬飛片自由面速度、沖擊波或爆轟波速度進行測量，最廣泛使用的就是電探針測試技術(shù)，這得益于其穩(wěn)定、可靠且精確的時間測量。電探針測試原理為：在適當位置布置電探針的測試電極，當待測對象到達該測試位置時，會引發(fā)測試電極的機械接觸或電介質(zhì)突變，從而導(dǎo)致電極間的電路特性突變，通過脈沖形成電路并將該電路特性突變轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號，該信號便能反映出待測對象到達探針位置的時間。

然而，目前對于運動物體速度歷史和到達特定位置時間信號的測量相互獨立，無法同時反映出同一被測對象的速度歷史特征以及其運動到特定位置的時間信息，進而影響運動物體光電聯(lián)合解讀的精度。因此，研制一種同時發(fā)揮激光測速和電探針測試技術(shù)優(yōu)勢的測試傳感器，實現(xiàn)光電同步測試和聯(lián)合解讀，為爆轟實驗提供一種復(fù)合測試技術(shù)，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種光電復(fù)合測試傳感器及其制備方法，該傳感器將兩種測試傳感器進行了有機融合，實現(xiàn)運動物體速度歷史及其到達特定位置時間的同步測量，既減小了測試空間，又為光電聯(lián)合解讀提供準確的數(shù)據(jù)參考。

為了達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了光電復(fù)合測試傳感器，所述傳感器由電探針和激光測速探頭兩部分組成，所述電探針由導(dǎo)電絲和聚合膠膜組成，所述導(dǎo)電絲均勻固定在兩層聚合膠膜之間，所述電探針均勻包覆在所述激光測速探頭表面，所述激光測速探頭包括光纖探頭和測速光纖，所述光纖探頭設(shè)置在所述測速光纖頂部，所述測速光纖的尾部與光測系統(tǒng)連接，所述電探針的導(dǎo)電絲尾端與電測系統(tǒng)連接。

進一步的技術(shù)方案為，所述導(dǎo)電絲的圓周均布個數(shù)≥2，以確保運動物體撞擊到復(fù)合探頭的電探針端面時，能捕捉到電脈沖信號。

進一步的技術(shù)方案為，所述導(dǎo)電絲通過粘接劑固化在兩層具有熱熔性的聚合膠膜之間。

進一步的技術(shù)方案為，所述電探針的端面高于所述光纖探頭的端面。

進一步的技術(shù)方案為，所述導(dǎo)電絲暴露在聚合膠膜外的部分，其外表面涂覆有絕緣漆。

本發(fā)明還提供了一種光電復(fù)合測試傳感器的制備方法，包括以下步驟：

(1)使用粘接劑件導(dǎo)電絲均勻分布并固化在兩側(cè)具有熱熔性的聚合膠膜之間，得到電探針；

(2)將含有導(dǎo)電絲的聚合膠膜均勻包覆在光纖探頭表面，暴露在聚合膠膜外部的導(dǎo)電絲外表面涂覆絕緣漆；