[发明专利]基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置

权利要求书

1.基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置，包括摆动组件、悬摆平台组件、固定装置、爆震管、测量系统和点火系统，其特征在于：摆动组件、悬摆平台组件和固定装置共同构成了悬摆系统，并且可以通过调节螺母能很方便地调节悬摆系统的整体水平度；其中，摆动组件由四根碳纤维杆、八个低摩擦阻力的陶瓷轴承和八个轴承座组成，采用碳纤维杆代替传统的绳线，可以充分碳纤维杆的刚性优势，其质量较轻，且在摆动过程中不会发生形变，可以减少推力损失，并且可以通过轴承座上的调节螺母固定并调节碳纤维杆在预留孔内的深度，使悬摆装置整体达到水平，消除非水平摆动的影响；悬摆平台组件由一体化悬摆平台、爆震管固定块、反射台和轴承轴组成，其加工材料均为航空铝，一体化悬摆平台是一个长方体的结构，在其上方加工有四组相互平行的凸台，用于安装摆动组件，每组凸台又由两个凸台组成，其中一个开有圆柱形通孔，另一个开有半正方形半圆形孔，用于和轴承轴相互配合；并在平台各个面上设置了不同的预留孔，用于安装水平仪、爆震管固定块、反射台和点火系统；反射台用于接收并反射位移传感器的信号，从而完成位移的测量；轴承轴为一根圆柱形台阶轴，一侧削成正方形，用于固定在凸台上，另一侧车以螺纹，用于安装固定螺母，中间用于放置轴承，并依靠弹性挡圈和台阶固定位置；点火系统安装于悬摆平台下方，并用螺栓固定，通过远程遥控，可以实现对爆震管内混合气体的点火，消除导线对悬摆的影响；测量系统则依靠不接触式测量，通过位移传感器发出并接收激光，来实现对悬摆装置水平位移的测量，另外使用高速摄影仪拍摄爆震管内气体点火和传播过程，有利于分析起爆点和起爆方式。

2.根据权利要求1所述的基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置，其特征在于轴承座外形由长方体和半圆柱体拼接而成，在长方体内开有碳纤维杆预留孔，用于放置碳纤维杆，外壁两侧开有螺纹孔，用于安装调节螺母；半圆柱体内开有轴承孔，其具有一般轴承座的性质，能放置弹性挡圈以固定轴承。

3.根据权利要求1所述的基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置，其特征在于爆震管通过悬摆平台的上下固定块进行固定，并且可以根据爆震管的外径选择相应尺寸的固定块，以满足实验要求。

4.根据权利要求1所述的基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置，其特征在于测量系统是由高速摄影仪和位移传感器组成，其中高速摄影仪用以拍摄爆震管内混合气体的起爆和传播过程；位移传感器用以测量悬摆平台的水平位移，并进而计算出爆震管产生的推力；该系统实现了同步测量位移和观测流场，并且通过不接触式测量，使悬摆系统摆脱了不必要的约束，避免推力损失。

5.根据权利要求1所述的基于悬摆法的微尺度爆震推力测量装置，其特征在于点火系统分为控制器和点火装置，其中点火装置安装在悬摆平台上，通过电火花放电来实现点火；控制器则用于远程遥控，其能够精确地同时控制点火和测量装置的触发；通过不接触式控制，来实现爆震管内混气气体的起爆，这样也可以减少系统的摩擦阻力。