[发明专利]并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：该装置包括底板(4)，布设于底板(4)上表面的四组矩形传感单元(1)，每组传感单元(1)的四个边角由角块(3)通过螺钉(2)固定于底板(4)，传感单元(1)由上下表面涂刷柔性电极(9)的单层介电弹性体薄膜(8)和柔性导电布(7)组成，上表面的柔性电极(9)通过柔性导电布(7)与传感单元(1)左下角螺钉(2)连接，下表面的柔性电极(9)通过柔性导电布(7)与传感单元(1)右下角螺钉(2)连接，四组传感单元(1)左下角螺钉(2)底端和右下角螺钉(2)的底端按顺序分别通过导线(6)连接并接入电容测量仪(5)，电容测量仪(5)通过螺钉(2)固定与底板(4)的上表面；所述的四组传感单元(1)左下角螺钉(2)的底端通过导线(6)按顺序连接并与电容测量仪(5)左侧的连接点(10)连接，四组传感单元(1)右下角螺钉(2)的底端通过导线(6)按顺序连接并与电容测量仪(5)右侧的连接点(10)连接，导线(6)与螺钉(2)底端通过焊接固定。

2.根据权利要求1所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的四组传感单元(1)中单层介电弹性体薄膜(8)采用聚氨酯或硅橡胶材料，柔性电极(9)采用碳膏，并均匀涂抹于单层介电弹性体薄膜(8)的上下表面。

3.根据权利要求1或2所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的四组矩形传感单元(1)的长度、宽度、厚度均相等，相邻两组传感单元(1)之间的间距ΔL≥0.3L，L为两组传感单元(1)相邻边的最大长度。

4.根据权利要求1所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的螺钉(2)选用金属导体，螺钉(2)从角块(3)贯穿，并通过螺纹与底板(4)连接固定，且下端从底板(4)下表面外延1mm。

5.根据权利要求1或2所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的上表面的柔性电极(9)与柔性导电布(7)通过接触连接，柔性导电布(7)利用自身的粘性与螺钉(2)通过缠绕连接。

6.根据权利要求4所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的角块(3)和底板(4)为非导电材料。

7.根据权利要求1所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置，其特征在于：所述的电容测量仪(5)用于测量并联传感单元的电容变化。

8.一种利用权利要求1至7中任一项所述的一种并联组合式介电弹性体的冲击波压力测量装置的冲击波压力测量方法，其特征在于：利用单层介电弹性体(8)的传感特性，在初始状态，通过电容测量仪(5)获取四组传感单元(1)并联组合后的初始电容为C0，当冲击波压力载荷P作用于测量装置表面，传感单元(1)在压力载荷挤压作用下产生变形，此时通过电容测量仪(5)测量得到最大电容值为C1，则根据冲击波压力P与电容C之间的映射关系得到所需测量的压力载荷P，其中式中μ为介电弹性体薄膜(8)的剪切模量。