金属薄膜表面产生等离子体。
[0025]利用等离子体压力显示膜片进行压力测量的系统包括等离子体激励器、电流探头、电压探头、高速示波器、高压线、地线、等离子体压力显示膜片和相机，其中:等离子体激励器用于为等离子体压力显示膜片提供合适电压和频率的交流电，从而让裸露金属薄膜表面产生等离子体；电流探头用于地线中的电流放大后供高速示波器采集使用；电压探头用于将高压线的高电压衰减后供高速示波器采集使用；高速示波器用于采集并显示电压探头和电流探头传输的电信号；等离子体压力显示膜片用于感受气体压力。相机用于拍摄等离子体压力显示膜片所发出的光。
[0026]上述方案中，所述各个部件的参数配置和等离子体压力显示膜片静态标定的系统中部件一致。
[0027](三)有益效果
[0028]从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果:
[0029]1、本发明所提供的等离子体压力显示膜片，与传统的压力漆等表面压力显示技术相比，具有更高的频响，频响能达到IMHz以上。
[0030]2、本发明所提供的等离子体压力显示膜片，采用介质阻挡放电的结构，利用气体压力和等离子体发光亮度之间的函数关系，建立“气压一亮度”曲线，从而利用ICCD相机或者EMCCD相机等光学测量设备测量等离子体亮度，从而获得气压值。原理可行性是该新型膜片实用性的基本保障。
[0031]3、本发明所提供的等离子体压力显示膜片，结构简单，没有运动部件，不容易损坏；布置灵活，厚度可以非常薄，能够贴在曲面上，同时具有非常高的空间分辨能力。
[0032]4、本发明所提供的等离子体压力显示膜片，产生的等离子体来自于流场内部气体，而不是外加的示踪粒子，从而不会对流场产生影响。
[0033]5、本发明所提供的等离子体压力显示膜片，可以在不同成分的气体中使用，而不仅限于空气环境。
[0034]6、本发明所提供的等离子体压力显示膜片的静态标定系统，能够提供绝对压力为0-1.1MPa之间的压力环境，能够承受最高100°C的气温，不仅仅为等离子体压力探针静态标定，也可以为其他需要稳定压力范围的实验提供压力环境。
【附图说明】
[0035]图1为依照本发明实施例的等离子体压力显示膜片的单元结构平面图；
[0036]图2为依照本发明实施例的等离子体压力显示膜片的单元结构侧视图；
[0037]图3为依照本发明实施例的等离子体压力显示膜片的整体结构平面图；
[0038]图4为依照本发明实施例的等离子体压力显示膜片的整体结构侧视图；
[0039]图5为依照本发明实施例的等离子体压力显示膜片静态标定系统的结构示意图；
[0040]图6为依照本发明实施例的利用等离子体压力显示膜片测量压力的系统的结构示意图；
[0041]图7为依照本发明实施例的单点等离子体压力显示膜片放电时电压和电流的波形。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，本发明提供的具体参数值无需严格遵守，而是在可接受的误差容限或设计约束内近似于所述值。
[0043]等离子体压力显示膜片的原理是:当给等离子体压力显示膜片施加以高压电激励时，膜片表面的空心圆圈中会产生等离子体，等离子体的亮度会随着所处环境气压的变化而变化。一般来说，在一定范围内，等离子的发光亮度会随着气压的增加而降低。因此在静态标定系统中，当用以产生等离子体的激励电压和频率不变的条件下，可以测量不同气压下等离子体的亮度值，从而建立起“气压一亮度”曲线。在测量未知气体压力的时候，只需要利用ICCD相机或者EMCCD相机采集待测表面上等离子体压力显示膜片上每个单元点的亮度值，即可根据“气压一亮度”特性曲线求得待测表面对应的气压值。
[0044]如果利用单点等离子体压力显示膜片进行压力测量时，也可以根据地线中的电流大小来进行测量。空气压力的变化会导致地线中电流大小的变化。单点等离子体压力显示膜片放电时电压和电流的波形如图7所示。电路中电流由容性电流和阻性电流组成，一般来说，当等离子体激励器的电压和频率都保持不变的时候，气体压力越大，地线中的阻性电流就越小。因此可以在静态标定系统中，当用以产生等离子体的激励电压和频率不变的条件下，在不同的气压力下利用高速示波器采集地线中的电流。进行数据处理时，利用滤波器将电流中的容性电流滤掉，从而建立起“气压一阻性电流”的特性曲线。在测量未知气体压力的时候，只需要利用高速示波器或者高速板卡采集连接单点等离子体压力显示膜片地线中的电流值，然后进行滤波，即可根据“气压一阻性电流”特性曲线求得待测表面对应的气压值。
[0045]如图1至图4所示，膜片可以看成是多个单元组成的阵列，取膜片上单个单元来分析。图3中，裸露金属薄膜301为圆圈形，掩埋金属薄膜303为圆点形。金属薄膜作为电极，分别与等离子体激励器的高压线和地线相连接。裸露金属薄膜301和掩埋金属薄膜303分别布置在绝缘膜片302的正面和背面，可以采用电镀生成或者粘贴固定的方式与绝缘膜片302相连接。为了防止漏电，在掩埋金属薄膜303的表面再覆盖一层绝缘覆盖薄膜304，其面积大于掩埋金属薄膜303但是略小于绝缘膜片302。测量时，裸露金属薄膜301暴露在气体中，感受环境的压力；当高压高频的交流电作用在金属电极上时，在裸露金属薄膜301的空心圆圈处产生等离子体；等离子体的亮度受到薄膜所处环境气体压力的影响，并且其“气压一亮度”关系是单调的，存在一一对应关系。利用ICCD相机或者EMCCD相机采集等离子体的亮度值，进行图像处理和分析之后，便可以得到薄膜表面所处的气体压力值。
[0046]图1中，本发明实施例提供的等离子体压力显示膜片为层状结构，包括裸露金属薄膜101、绝缘膜片102、掩埋金属薄膜103和绝缘覆盖薄膜104共四层，其中，裸露金属薄膜101设置于绝缘膜片102的正面，掩埋金属薄膜103设置于绝缘膜片102的背面，绝缘覆盖薄膜104覆盖于绝缘膜片102背面的掩埋金属薄膜103之上。
[0047]图1中，裸露金属薄膜101采用导电金属制成，厚度为5-30微米，通过电镀或者粘贴的方式生成在绝缘膜片102的正面；绝缘膜片102作为等离子压力显示膜片的基底材料，采用刚性或者柔性材料制成，厚度为微米量级，作为阻挡介质隔开裸露金属薄膜101与掩埋金属薄膜103 ;掩埋金属薄膜103采用导电金属制成，厚度为5-30微米，通过电镀的或者粘贴方式生成在绝缘膜片102的背面；绝缘覆盖薄膜104采用喷涂或者粘贴的方式在绝缘膜片102的背面生成，采用刚性或柔性材料制成，厚度为30微米左右，其中刚性材料可以为石英、刚玉或陶瓷等，柔性材料可以为聚酰亚胺或聚四氟乙烯等。
[0048]图1中，裸露金属薄膜101、绝缘膜片102、掩埋金属薄膜103和绝缘覆盖薄膜104之间都是紧密结合，不存在任何间隙。裸露金属薄膜101和掩埋金属薄膜103分布在绝缘膜片102的两个表面，而且面积均不超过绝缘膜片102 ;裸露金属薄膜101的外径大于掩埋金属薄膜103的外径；绝缘覆盖薄膜104将掩埋金属薄膜103完全覆盖住，同时面积不超过绝缘膜片102。
[0049]在一优选实施例中，裸露金属薄膜101为线条连接的空心圆孔阵列，线条的宽度为3_，圆孔的内径为1-2_，圆孔的外径为8_。掩埋金属薄膜103为线条连接的实心圆点阵列，线条的宽度为1mm，圆点的外径为6mm。绝缘膜片102和掩埋金属薄膜103均为连续结构，厚度均匀，不存在任何孔。裸露金属薄膜101暴露于待测气流中，绝缘覆盖薄膜104与待测表面直接紧密结合。该等离子体压力显示膜片是通过粘结的方式贴在待测表面上，或者是直接在待测表面上制作该等离子体压力显示膜膜片。
[0050]等离子体压力显示膜片在使用前，要先进行静态标定，即通过测量给定压力值下，膜片等离子体发光亮度的数值，从而做出“气压一亮度”曲线。本发明提供了一种对所述等离子体压力显示膜片进行静态标定的系统，如图5所示。该系统包括等离子体激励器501、电流探头502、电压探头503、高速示波器504、高压线入口 505、地线出口 506、高压线507、地线508、压力气罐509、等离子体压力显示膜片510、安全阀511、阀门512、栗组513、传感器接口 514、观察窗515和相机516，其中:等离子体压力显示膜片510设置于压力气罐509内，用于感受气体压力；等离子体压