专利名称：一种冲击波超压传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于终点毁伤效应测试技术，涉及用于测试冲击波超压的传感器，具 体为一种冲击波超压传感器。
背景技术：
冲击波超压是战斗部的重要毁伤因素之一，因此冲击波超压的测试技术的发展对 战斗部的设计和终点毁伤效应试验都具有重要的意义。目前，进行冲击波超压测试时，一般 采用电测方法，通过压电传感器将压力信号转化成电信号，从而可以得到某个空间位置压 力随着时间变化的曲线。这种方法测量方法精度较高，可测量出压力随时间变化的曲线。然 而，由于冲击波超压对测试设备可能造成破坏，因此为了避免对测试设备造成损伤而需要 选用特殊的传感器，并且需要对传感器进行相应的防护，使得冲击波超压的测试设备往往 价格比较昂贵现，试验代价较高，不利于试验的广泛使用。理论分析表明冲击波的毁伤威力 主要取决于峰值超压的大小。因此，开发一种专门用于冲击波峰值超压测试的简易式传感 器，对于战斗部终点毁伤效应的研究而言具有重要的意义。本实用新型基于薄壁空心金属 半球结构的失稳外压值随空心金属半球的直径变化而变化这一特性，从而提出一种结构简 单，价格低廉的冲击波超压传感器，可一次性使用，用于冲击波超压的测试。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种冲击波超压传感器，该传感器可用于冲击波峰值 超压的测试。本实用新型提供的一种冲击波超压传感器，其特征在于，它包括金属薄片结构、橡 胶垫层和基座；金属薄片结构由厚度均勻的金属薄板加工而成，金属薄板上分布有凸出面 朝向相同的半球；金属薄片结构固定安装在厚度均勻的橡胶垫层上，橡胶垫层固定安装在 厚度均勻基座上。本实用新型具体效果体现在所述的冲击波超压传感器结构简单，价格低廉，因此 可在战斗部终点毁伤试验中广泛布点，大量使用，实现对不同空间位置处冲击波超压的测 量；所述冲击波超压传感器因不含任何电子器件，进行测量时无需电源，因此可以较方便地 用于外场试验；此外，该传感器量程范围大，理论上可测量上百MPa的冲击波峰值超压，特 别适用于靠近爆炸点的近场超压的测试。
图1为本实用新型所提出的冲击波超压传感器结构图；图2为图1的A-A截面的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。[0009]如图1、图2所示，本实用新型提出的一种冲击波超压传感器的结构为所述冲击 波超压传感器由金属薄片结构1、橡胶垫层2、基座3和连接螺钉4组成。其中金属薄片结构 1由厚度均勻的金属薄板加工而成，所选金属薄板需具有较好的塑性，长度不小于200mm， 宽度不小于200mm，厚度约为0. 1到0. 3mm，薄板上不同位置的厚度波动范围不大于薄板平 均厚度的士 10%。加工时，通过模压的方法，将金属薄板上加工出若干空心半球结构。加工 完毕之后，对金属半球的厚度及直径进行测量并记录。金属薄片结构1加工完之后，在其四 角加工出的圆孔。模压加工时，要求半球不得破裂且要求所有半球凸出面都朝向薄板的同 一面。橡胶垫层2为厚度均勻的橡胶板，长和宽的尺寸同金属薄板结构1相同，其厚度为为 0.5至1mm，在其四个边角同金属薄片结构1相同的位置加工出四个相同直径的圆孔。基座 3为表面光滑的塑料或金属结构，长和宽的尺寸同金属薄板结构1相同，厚度为10到20mm。为了使用方便，且提高其测量精度，在金属薄板上的半球直径最好由大到小且均 勻分布，半球的直径范围由IOmm到60mm，两个相邻半球之间的间距不小于两球直径之和的 1/2。各个组成部分加工完毕之后，将其组装在一起，可形成冲击波超压传感器。组装 时，首先将橡胶垫层2粘结于基座3之上，并使其紧密贴合，而后将金属薄片结构1粘结于 橡胶垫层2之上，使其紧密贴合，并通过边角的4个连接螺钉4同橡胶垫层2及基座3紧密 相连。传感器组装完毕之后，需要首先对对传感器进行标定试验。根据力学原理，金属 空心半球的临界失稳外压值同半球的直径的平方成反比，同半球厚度的平方成正比，即
权利要求1.一种冲击波超压传感器，其特征在于，它包括金属薄片结构(1)、橡胶垫层(2)和基 座⑶；金属薄片结构(1)由厚度均勻的金属薄板加工而成，金属薄板上分布有凸出面朝向相 同的半球；金属薄片结构(1)固定安装在厚度均勻的橡胶垫层(2)上，橡胶垫层(2)固定安 装在厚度均勻基座C3)上。
2.根据权利要求1所述的冲击波超压传感器，其特征在于，在所述金属薄板上的半球 直径由大到小且均勻分布，半球的直径范围由IOmm到60mm，两个相邻半球之间的间距不小 于两球直径之和的1/2。
专利摘要本实用新型公开了一种冲击波超压传感器，它包括金属薄片结构、橡胶垫层和基座；金属薄片结构由厚度均匀的金属薄板加工而成，金属薄板上分布有凸出面朝向相同的半球；金属薄片结构固定安装在厚度均匀的橡胶垫层上，橡胶垫层固定安装在厚度均匀基座上。所述的冲击波超压传感器结构简单，价格低廉，因此可在战斗部终点毁伤试验中广泛布点，大量使用，实现对不同空间位置处冲击波超压的测量；所述冲击波超压传感器因不含任何电子器件，进行测量时无需电源，因此可以较方便地用于外场试验；此外，该传感器量程范围大，理论上可测量上百MPa的冲击波峰值超压，特别适用于靠近爆炸点的近场超压的测试。
文档编号G01L5/14GK201903419SQ20102062347
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者戴意涛, 李国兰, 王中原, 王建刚, 王远飞, 邬华明, 马怀波, 马耀华, 黄飞 申请人:湖北航天飞行器研究所