微尺度装药爆轰压力测试装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于火工品领域，具体公开一种微尺度装药爆轰压力测试装置，包括样品座、传感器，壳体。将被测样品放入样品座内，传感器放入壳体内后，将装有被测样品的样品座拧入壳体，被测样品的输出端与传感器的力敏芯片对正。被测样品作用产生高温高压气体，传感器的力敏电阻感受到冲击波压力，从而产生电阻的变化，测量电路将传感器的电阻变化值转化为电压信号，由数据采集系统采集并进行分析。本实用新型测试装置简单，容易控制，能够实现微小尺寸装药输出压力的定量测试。
【专利说明】
微尺度装药爆轰压力测试装置
技术领域
[0001]本实用新型属于火工品领域，涉及一种微尺度装药爆轰压力测试装置，具体涉及一种基于高频压阻式压力传感器的爆轰压力测试装置。
【背景技术】
[0002]装药输出性能的传统测试方法主要有:直接法、间接法和动态测量法;直接法是以能起爆标准炸药的感度水平进行评价，简单直接，但比较粗糙。间接法是通过装药起爆后对惰性介质产生的机械效应的程度来衡量其输出性能，简单快捷，但不能准确的反映其输出威力的大小。动态测量法是指输出参数随时间(或距离)变化为特征的测量方法，这类方法引入了时间、空间的概念，可以测试出冲击波随时间或距离的变化，且比较准确反映装药输出威力的真实情况，便于理论分析和应用。
[0003]动态测量法中应用比较广泛的有锰铜压阻传感器法、VISAR等。锰铜丝的电阻值随所受压力的增加而线性增加，温度系数小，频响理想，但感受压力的敏感度相对较低，测量压力值一般需在几个Gpa以上，不适合微小尺寸装药输出压力的测试。VISAR主要通过间接测量破片或飞片的速度来表征装药的输出威力，但操作较麻烦，且主要用于雷管及冲击片的测量。
[0004]国内随着微火工技术的研究与发展，其关键器件及部分单个产品原理样机已完成设计与制作，对微小尺寸点火药、起爆药装药的输出性能研究目前主要是采用其直接起爆下一级装药的方法进行定性表征。微小型火工品的研发及微爆轰理论研究工作的开展对微小尺度装药输出压力定量测试需求日益迫切。
[0005]本实用新型针对这一需求设计了基于高频压阻式压力传感器的微小尺寸装药输出压力测试装置。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是，为微尺寸装药提供一种输出压力定量测试装置。
[0007]针对上述问题本实用新型微尺度装药爆轰压力测试装置，包括样品座，传感器，壳体，所述样品座呈T字形结构，大头一端中心有一个圆形凹槽，圆形凹槽内含有两个贯通整个样品座的通孔，大头一端外侧有外螺纹;所述传感器包含力敏电阻，封装硅油，烧结座，电极，凹槽，电极烧结在烧结座内，电极顶端露出在凹槽内，低于烧结座顶端，力敏电阻处于凹槽内，安装在电极上，封装硅油将除力敏电阻以外的凹槽空间填充;所述壳体包含一个含有内螺纹的上孔、中孔、下孔;所述传感器安装在壳体的中孔中，被测微小火工品安装在样品座的圆形凹槽中，微小火工品的引线从样品座的两个通孔中穿出，将传感器的电极从壳体的下孔中穿出。使得被测火工品与所述传感器对正。
[0008]本实用新型的有益效果体现在以下几个方面:
[0009](一)本实用新型基于SOI的高频压阻传感器，耐温性能好，且其力敏芯片裸露，提高了传感器的响应频率。
[0010](二)本实用新型测试装置压力测试范围为0-2GPa，对于微尺度装药输出压力的测试优势显著。且结构简单，方便数据采集。
【附图说明】
[0011]本实用新型共有5幅附图
[0012]图1是本实用新型的微小型火工品微输出压力测试装置图
[0013]图2是本实用新型的样品座
[0014]图3是本实用新型的传感器
[0015]图4是图1中所示壳体的剖面图
[0016]图5是微小型火工品微输出压力测试装置工作原理图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及优选实施例对本实用新型作进一步详述。
[0018]如图1所示，本实用新型的微尺度装药爆轰压力测试装置包括样品座I，传感器2，壳体3.
[0019]如图2所示，本实用新型的样品座I呈T字形结构，大头一端中心有一个圆形凹槽4，外侧有外螺纹5。凹槽4内含有两个通孔6贯通整个样品座I。本优选实施例中，凹槽尺寸为Φ10X0.5mm深，两个通孔直径Φ 1.2，两个通孔中心对称，孔中心距为7mm。外螺纹为M22-1，长度为8mm，样品座总高度为16mm，材料选用45钢。
[0020]如图3所示，本实用新型的传感器2包含力敏电阻7，封装硅油8，烧结座9，电极10，凹槽U。本优选实施例中力敏电阻采用SOI固态压阻力敏芯片，封装在电极上，所述电极10直径Φ0.5，长度24mm，共6个。所述烧结座9外径Φ 19mm高度为16.9mm。
[0021]如图4所示，本实用新型壳体3的剖面图，包含有一个含有内螺纹的上孔12、中孔13、下孔14。所述上孔12内螺纹为M22-1。
[0022]将被测微小火工品安装在所述样品座I的凹槽4中，微小火工品的引线从所述样品座I的两个通孔6中穿出。将所述传感器2放入所述壳体3的中孔13中，传感器2的电极10从所述壳体3的下孔14中穿出。
[0023]所述传感器2的一端含有一个凹槽11，所述电极10烧结在所述烧结座9内，所述电极10的顶端露出在所述凹槽11内，顶端低于烧结座9顶端，所述力敏电阻7安装在所述电极10上，所述力敏电阻7处于所述凹槽11内，所述力敏电阻7的分布可以根据被测物体参数的不同进行调整。所述封装硅油8将除力敏电阻7以外的凹槽空间填充。
[0024]如图5所示，本实用新型作用过程为被测样品通电作用后产生高温高压气体，传感器的力敏电阻感受到冲击波压力，从而产生电阻的变化，测量电路将传感器的电阻变化值转化为电压信号，由数据采集系统采集并进行分析。最后得到被测体的微小爆轰压力。
【主权项】
1.一种微尺度装药爆轰压力测试装置，包括样品座(I)，传感器(2)，壳体(3)，所述样品座(I)呈T字形结构，大头一端中心有一个圆形凹槽(4)，圆形凹槽(4)内含有两个贯通整个样品座(I)的通孔(6)，大头一端外侧有外螺纹(5);所述传感器(2)包含力敏电阻(7)，封装硅油(8)，烧结座(9)，电极(10)，凹槽(11)，电极(10)烧结在烧结座(9)内，电极(10)顶端露出在凹槽(11)内，低于烧结座(9)顶端，力敏电阻(7)处于凹槽(11)内，安装在电极(10)上，封装硅油(8)将除力敏电阻(7)以外的凹槽空间填充;所述壳体(3)包含一个含有内螺纹的上孔(12)、中孔(13)、下孔(14);所述传感器(2)安装在壳体(3)的中孔(13)中，被测微小火工品安装在样品座(I)的圆形凹槽(4)中，微小火工品的引线从样品座(I)的两个通孔(6)中穿出，将传感器(2)的电极(10)从壳体(3)的下孔(14)中穿出。2.根据权利要求1所述的一种微尺度装药爆轰压力测试装置，其特征在于，所述凹槽(4)的尺寸为Φ 10X0.5mm，两个通孔(6)的直径为Φ 1.2mm，两个通孔(6)中心对称，孔中心距为7mm，外螺纹(5)为M22-1，长度为8mm，样品座(I)总高度为16mm，材料为45钢。3.根据权利要求1所述的一种微尺度装药爆轰压力测试装置，其特征在于，所述力敏电阻(7)采用SOI固态压阻力敏芯片，封装在电极(10)上，所述电极(10)直径Φ0.5mm，长度24mm，共6个，所述烧结座(9)外径Φ 19mm，高度为16.9mm。4.根据权利要求1所述的一种微尺度装药爆轰压力测试装置，其特征在于，所述上孔(12)内螺纹为M22-1。
【文档编号】G01L5/14GK205483372SQ201620179581
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月9日
【发明人】刘兰, 解瑞珍, 任小明, 薛艳, 李可为
【申请人】中国兵器工业第二〇三研究所, 中国兵器工业第二一三研究所