[發明專利]一種基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置

有效

• 申請號: 202110598890.0
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113029495B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 肖金水;馬勛;顧云軍;楊光;李洪濤;陳其峰;鄧維軍;欒崇彪;康傳會;李松杰;丁明軍;檀妹靜;高揚;周禹;于明星;李潞寧
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G09B23/12;G09B23/18
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 馮玲玲

1.一種基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述裝置包括：

電源能庫系統，所述電源能庫系統由多臺電容器并聯組成；

驅動段(1)，所述驅動段(1)與電源能庫系統中的多臺電容器通過同軸電纜連接，電源能庫系統為驅動段(1)提供電流；

被驅動段(2)，所述被驅動段(2)由多個管體組成，其一端與驅動段(1)連接，另一端末端為金屬盲板；

控制系統，所述控制系統通過遠程光纖隔離通訊與所述裝置連接；

真空系統，所述真空系統包括多個真空設備，所述真空設備與驅動段(1)和被驅動段(2)連接；

測試及數據采集系統，所述測試及數據采集系統包括診斷設備，所述診斷設備為壓力傳感器、光電倍增管和光譜儀其中一種或多種，所述診斷設備均安裝在被驅動段(2)，并與數據采集卡連接；

所述驅動段(1)包括：

不銹鋼外殼(11)，所述不銹鋼外殼(11)為傘狀回旋體，由水平圓盤與垂直方向的中空筒體一體成型；

絕緣層(12)，所述絕緣層(12)有上下兩層，依次安裝在不銹鋼外殼(11)水平圓盤上；電流匯流環Ⅰ(13)，所述電流匯流環Ⅰ(13)為圓環狀導電體，電流匯流環Ⅰ(13)上均勻分布多個電纜插接口，電流匯流環Ⅰ(13)位于絕緣層(12)的上層，并與不銹鋼外殼(11)通過導電連接件連接；

電流匯流環Ⅱ(14)，所述電流匯流環Ⅱ(14)為圓盤狀導電體，其邊緣及中心位置處有凸起圓環，邊緣凸起圓環上均勻分布多個電纜插接口，中心位置處的凸起圓環的中心開有孔；電流匯流環Ⅱ(14)安裝在絕緣層(12)的上層，位于電流匯流環Ⅰ(13)內側；電流匯流環Ⅱ(14)與不銹鋼外殼(11)通過絕緣層(12)下層隔離，電流匯流環Ⅱ(14)與電流匯流環Ⅰ(13)之間通過絕緣層(12)上層隔離；

導電銅棒(15)，所述導電銅棒(15)中心為空腔，安裝在電流匯流環Ⅱ(14)中心位置處凸起圓環中心的孔中，并與電流匯流環Ⅱ(14)接觸；

驅動開關(16)，所述驅動開關(16)為活塞結構，其固定端與電流匯流環Ⅱ(14)中心位置的凸起圓環固定連接；

爆炸腔體(17)，所述爆炸腔體(17)為絕緣材料圍成的圓柱腔體，位于不銹鋼外殼(11)垂直方向的中空筒體內，爆炸腔體(17)一端開口；

電爆炸金屬絲(18)，所述電爆炸金屬絲(18)呈螺旋狀，位于在爆炸腔體(17)內，其一端由絕緣線連接在驅動開關(16)的運動活塞桿上，所述絕緣線能夠貫穿通過導電銅棒(15)的中心空腔，另一端與不銹鋼外殼(11)連接；

隔膜(19)，所述隔膜(19)卡在爆炸腔體(17)與被驅動段(2)的連接處，將驅動段(1)與被驅動段(2)隔開。

2.根據權利要求1所述的基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述絕緣層(12)，其上層位于電流匯流環Ⅰ(13)與電流匯流環Ⅱ(14)之間的部分上表面有多個非貫穿環狀槽。

3.根據權利要求1所述的基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述爆炸腔體(17)內充滿氦氣，壓強為0.1Mpa～1.0Mpa。

4.根據權利要求1所述的基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述電爆炸金屬絲(18)為單根銅絲或者鎢絲，直徑為0.1mm～0.5mm。

5.根據權利要求1所述的基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述隔膜(19)，其材料為不銹鋼或鋁，厚度為1.0mm～4.0mm，隔膜(19)與被驅動段(2)相鄰的表面刻十字槽。

6.根據權利要求1所述的基于電弧放電驅動的高馬赫激波管實驗裝置，其特征在于，所述被驅動段(2)的多個管體，其管體直徑與驅動段(1)的爆炸腔體(17)直徑均一致；所述管體上設置多個診斷窗口，所述測試及數據采集系統中的診斷裝置安裝在診斷窗口處。