[实用新型]一种半拦截式高速微粒的速度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半拦截式高速微粒的速度测量装置。

背景技术

在涉及高速微粒的应用中，往往需要精确地测量高速微粒的速度，此处所说的高速是指速度为千米/秒(km/s)量级及该量级以上。

现有技术中，用于测量高速微粒速度的技术，比如公开号为CN2812008的专利“一种前向散射激光测速装置”中公开的技术，该技术中通过收集微粒高速飞过位于特定距离处的照明激光产生散射激光来测量微粒的达到时间，从而推算出微粒的速度。但是，该文献公开的技术存在的不足在于：散射激光的信号微弱，对信号处理的要求高，使得仪器组成相对复杂，从而使仪器的成本高、可靠性较差。压电测速是另外一种常使用的测量高速微粒速度的方法，该方法通过收集高速微粒撞击位于特定距离处的钢性物体时产生的冲击波信号得到微粒的到达时间，然后推算出微粒的速度，而微粒撞击到柔性物体或液体的时就无法收集到冲击波信号，也就无法测量微粒的到达时间和推算微粒的速度。同时，微粒撞击压电材料产生的信号具有较长的振荡周期，从而使得压电测速很难分辨到达时间相离很近的撞击信号，分辨率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服压电测速技术中存在的分辨率较低以及无法测量高速微粒撞击到柔性或液体物质时的微粒速度和散射激光测速装置中仪器复杂、可靠性低、成本高的不足，提供一种简单易行，测量精度高，信噪比高，抗电磁干扰能力强，可靠性高的用于地面实验室和空间航天器测量的半拦截式高速微粒的速度测量装置。

为了达到上述目的，本实用新型采取如下的技术方案：

一种半拦截式高速微粒的速度测量装置，包括第一电路回路和第二电路回路，其特征在于，还包括第一电源、第一中间夹有绝缘膜的对电极板、第一电阻串联形成第一电路回路；第二电源、第二中间夹有绝缘膜的对电极板、第二电阻串联形成第二电路回路；一具有测量至少两路输入的电压检测装置，一路是与第一电阻并联，另一路与第二电阻并联；所述第一中间夹有绝缘膜的对电极板和第二中间夹有绝缘膜的对电极板对齐设置在一微粒运动路径上。

在上述技术方案中，进一步地，还可以包括第一分压电阻和第二分压电阻分别串联在所述第一电路回路和第二电路回路中。

在上述技术方案中，进一步地，所述电压检测装置是示波器。

在上述技术方案中，所述第一中间夹有绝缘膜的对电极板和第二中间夹有绝缘膜的对电极板结构相同，都是由两层是金属膜和夹在金属膜中间的绝缘膜组成。

在上述技术方案中，进一步地，还包括第一支架和第二支架，所述两个支架分别包括圆环状的夹子和底座固定在一起，所述第一中间夹有绝缘膜的对电极板和所述第二中间夹有绝缘膜的对电极板分别夹持在所述第一支架和第二支架的圆环状的夹子上。

在上述技术方案中，进一步地，所述第一电源和第二电源可以是合并在一起具有两路供电的电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.中间夹有绝缘膜的对电极板很薄，等离子体导通的时间特别短，一般可以小于微秒(us)，所以得到的时间信号的精度高，从而得到的速度测量的精度高；

2.能够实现在线测量，在应用的过程中，采用工艺上尽可能薄的中间夹有绝缘膜的对电极板，微粒撞击并穿过中间夹有绝缘摸的对电极板仅损失很小的能量，即微粒速度的测量对微粒速度的影响很小，或者进一步通过其它方法能够定量评估出微粒高速撞击并穿过中间夹有绝缘膜的对电极板的过程对微粒速度的影响，能够很好的满足高速微粒碰撞实验的要求；

3.本实用新型提取直流电路瞬时闭合/断开产生的大(mA量级甚至更高)电流/电压脉冲信号进行速度测量，信噪比高，抗电磁干扰能力强，有效探测面积可以做的尽可能大，探测效率高；

4.本实用新型容易实施，工艺简单，可靠性高，成本低。

5.本实用新型适合地面实验应用，由于其结构和输出信号形式简单，可靠性高，尤其适合与空间航天器应用。

附图说明

图1是本实用新型进行高速微粒速度测量的原理示意图；

图2是本实用新型实施例中的测量装置的一个电路回路的电路图；

图3是本实用新型一实施例中的中间夹有绝缘膜的对电极板的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例中的中间夹有绝缘膜的对电极板及其支架示意图；

图5是本实用新型一实施例的电路图；

图面说明：

1——中间夹有绝缘膜的对电极板   3——第一电源      3’——第二电源