專利名稱：一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種在壓敏涂料樣片上產(chǎn)生一定頻率脈動壓力，測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，屬于航空氣動力實驗技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
使用常規(guī)測壓方法完成試驗?zāi)Ｐ捅砻娴姆嵌ǔ毫龅臏y量是非常復(fù)雜的試驗技術(shù)問題。壓敏涂料測壓技術(shù)是目前世界上比較先進的非接觸測壓試驗技術(shù)，被視為二十一世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ脑囼灱夹g(shù)之一。該技術(shù)具有用非接觸的測量方法快速獲取在定常流動或非定常流動狀態(tài)下模型表面的連續(xù)壓力分布的優(yōu)點。而利用壓敏涂料測壓技術(shù)得到的非定常壓力結(jié)果能否很好地反映真實的壓力變化情況很大程度上取決于所使用的壓敏涂料對壓力變化的響應(yīng)時間，所以在進行非定常壓力測量試驗之前，試驗人員需要首先獲得將要使用的壓敏涂料的響應(yīng)時間。因此，我們決定設(shè)計一套裝置，用于測量壓敏涂料對壓力變化的響應(yīng)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，能精確測定被測壓敏涂料對壓力變化的響應(yīng)時間，提高壓敏涂料的質(zhì)量。采用的技術(shù)方案
一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，包括支撐臺架、脈動壓力發(fā)生器、有壓氣源、驅(qū)動電機和熒光強度測量系統(tǒng)。所述脈動壓力發(fā)生器，包括外殼體，沿周向均勻開設(shè)有多個通氣孔的配氣盤；外殼體的前端蓋上開設(shè)有一個出氣孔，在外殼體的上端蓋上開設(shè)有進氣孔，在外殼體的后端蓋的中心部位開設(shè)有軸孔；配氣盤設(shè)置在外殼體內(nèi)，配氣盤的轉(zhuǎn)軸后端穿過外殼體后端蓋上的軸孔后通過聯(lián)軸器與驅(qū)動電機的輸出軸連接；外殼體上端蓋上的進氣孔通過管路與有壓氣源連接；脈動壓力發(fā)生器、驅(qū)動電機設(shè)置支撐臺架的面板上；
所述的熒光強度測量系統(tǒng)，包括動態(tài)壓力傳感器、光源、光電倍增管和樣片夾持器；動態(tài)壓力傳感器、光源、光電倍增管和樣片夾持器按設(shè)計要求分別固定在支撐臺架的面板上。本發(fā)明的工作原理
參見圖3，當(dāng)壓敏涂料所感受的壓力發(fā)生變化時，在t0時刻，壓力由原來的pi變化到 P2，這時壓敏涂料受激發(fā)射出的熒光強度還不能馬上由pi所對應(yīng)的光強值Il變化到p2所對應(yīng)的光強值12，這是因為壓敏涂料存在響應(yīng)時間的緣故，等到tl時刻光強才能變化到p2 所對應(yīng)的光強值12。也就是說，當(dāng)t0時刻壓力發(fā)生變化后，壓敏涂料需要tl-tO這么長的時間才能夠真實地反映出壓力的變化，即壓敏涂料對壓力變化的響應(yīng)時間為ti-to。在對壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間進行測試時，將壓敏涂料樣片由樣片夾持器固定，參見圖1。脈動壓力發(fā)生器通過管道與氣源相連，使其中充滿一定壓力的氣體。脈動壓力發(fā)生器中的沿著周向均勻開有小孔的圓盤，圓盤通過一根軸連接到驅(qū)動電機上。在脈動壓力發(fā)生器的前端蓋板上開有一個出氣孔。當(dāng)驅(qū)動電機工作時，圓盤旋轉(zhuǎn)，圓盤上的小孔依次通過蓋板上的出氣孔，當(dāng)圓盤上的小孔與出氣孔相對時，脈動壓力發(fā)生器的內(nèi)腔與外界連通， 脈動壓力發(fā)生器噴出氣流，當(dāng)圓盤上的小孔與出氣孔完全錯開時，脈動壓力發(fā)生器的內(nèi)腔與外界隔離，氣流中斷。當(dāng)驅(qū)動電機以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時，脈動壓力發(fā)生器就產(chǎn)生了一定頻率的脈沖氣流。氣流吹在置于樣片夾持器并涂有壓敏涂料的樣片上，使其上的壓力產(chǎn)生一定頻率的脈動變化。利用光源對樣片進行照射，樣片上的壓敏涂料受激發(fā)射出熒光，用動態(tài)壓力傳感器和光電倍增管分別對樣片表面壓力和壓敏涂料受激發(fā)射出的熒光強度進行測量，分別得到壓力變化曲線和光強變化曲線(如圖4所示)。從圖中可以看出，t2-tl就是壓敏涂料的響應(yīng)時間，另外因為壓力和光強都是周期性變化的，所以我們可以通過對響應(yīng)時間多次平均來得到更加準確的結(jié)果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間精確，通過使用本發(fā)明能提高壓敏涂料的生產(chǎn)質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是涂料對壓力變化響應(yīng)時間示意圖。圖4是壓力變化曲線和光強變化曲線示意圖。
具體實施例方式一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，包括支撐臺架1、脈動壓力發(fā)生器 2、驅(qū)動電機3、有壓氣源4和熒光強度測量系統(tǒng)；脈動壓力發(fā)生器4和驅(qū)動電機3固定在支撐臺架1的面板5上；脈動壓力發(fā)生器4，包括外殼體6和
配氣盤7，外殼體6的前端蓋上開設(shè)有出氣孔8，外殼體6的上端蓋上開設(shè)進氣孔9，外殼體的后端蓋上有軸孔，配氣盤7沿周向開設(shè)有多個通氣孔10，配氣盤7裝設(shè)在外殼體6 內(nèi)，配氣盤7的轉(zhuǎn)軸11后端穿過外殼體后端蓋上的軸孔后通過聯(lián)軸器12與驅(qū)動電機3的輸出軸連接，配氣盤7旋轉(zhuǎn)時，配氣盤7上的多個通氣孔10依次與外殼體6前端蓋上的出氣孔8連通；外殼體6上端蓋上的進氣孔9通過管路13與有壓氣源4連接；熒光強度測量系統(tǒng)，包括動態(tài)壓力傳感器14、光源15、光電倍增管16和樣片夾持器17 ；動態(tài)壓力傳感器14、 光源15、光電倍增管16和樣片夾持器17按設(shè)計要求分別固定在支撐臺架1的面板5上，壓敏涂料樣片18由樣片夾持器17夾持。
權(quán)利要求
1. 一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，包括支撐臺架(1)、脈動壓力發(fā)生器(2)、驅(qū)動電機(3)、有壓氣源(4)和熒光強度測量系統(tǒng)；其特征在于脈動壓力發(fā)生器 (4)和驅(qū)動電機(3)固定在支撐臺架(1)的面板(5)上；脈動壓力發(fā)生器(4)，包括外殼體 (6)和配氣盤(7)，外殼體(6)的前端蓋上開設(shè)有出氣孔(8)，外殼體(6)的上端蓋上開設(shè)進氣孔(9)，外殼體的后端蓋上有軸孔，配氣盤(7)沿周向開設(shè)有多個通氣孔(10)，配氣盤(7) 裝設(shè)在外殼體(6)內(nèi)，配氣盤(7)的轉(zhuǎn)軸(11)后端穿過外殼體后端蓋上的軸孔后通過聯(lián)軸器(12)與驅(qū)動電機(3)的輸出軸連接，配氣盤(7)旋轉(zhuǎn)時，配氣盤(7)上的多個通氣孔(10) 依次與外殼體(6)前端蓋上的出氣孔(8)連通；外殼體(6)上端蓋上的進氣孔(9)通過管路 (13)與有壓氣源(4)連接；熒光強度測量系統(tǒng)，包括動態(tài)壓力傳感器(14)、光源(15)、光電倍增管(16)和樣片夾持器(17);動態(tài)壓力傳感器(14)、光源(15)、光電倍增管(16)和樣片夾持器(17)按設(shè)計要求分別固定在支撐臺架(1)的面板(5)上，壓敏涂料樣片(18)由樣片夾持器(17)夾持。
全文摘要
一種測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間的裝置，脈動壓力發(fā)生器、有壓氣源、驅(qū)動電機和熒光強度測量系統(tǒng)。所述脈動壓力發(fā)生器，包括外殼體，沿周向均勻開設(shè)有多個通氣孔的配氣盤；配氣盤設(shè)置在外殼體內(nèi)，配氣盤的轉(zhuǎn)軸后端穿過外殼體后端蓋上的軸孔后與驅(qū)動電機的輸出軸連接；外殼體上端蓋上的進氣孔通過管路與有壓氣源連接；脈動壓力發(fā)生器、驅(qū)動電機設(shè)置支撐臺架的面板上；所述的熒光強度測量系統(tǒng)，包括動態(tài)壓力傳感器、光源、光電倍增管和樣片夾持器；動態(tài)壓力傳感器、光源、光電倍增管和樣片夾持器按設(shè)計要求分別固定在支撐臺架的面板上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，測量壓敏涂料對壓力變化響應(yīng)時間精確，通過使用本發(fā)明能提高壓敏涂料的生產(chǎn)質(zhì)量。
文檔編號G01N21/64GK102564694SQ20101060508
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者尚金奎, 張凱, 張永存, 趙文濤, 趙民, 馬曉光 申請人:中國航空工業(yè)第一集團公司沈陽空氣動力研究所