[发明专利]一种液体介质中冲击波压强的测量方法及检测装置

权利要求书

1.一种液体介质中冲击波压强的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过激光诱导使液体介质产生空化冲击波；

通过移动平台(8)调节激光诱导的空泡(9)与自由液面之间的距离d_n，其中n为测量次数，n为整数；

通过拍摄液面凸起图像，测得最大液面凸起高度h_n、球冠边缘到球心连线与液面法线的夹角和球冠边缘到球冠顶点与液面的夹角θ_n，计算凸起液面瞬态附加压强P_sn；具体为：凸起液面瞬态附加压强P_{s n}与最大液面凸起高度h_n的关系为：

其中，γ为表面张力系数；

通过公式计算C平均值，其中，

P为液体介质中距离空泡(9)中心l处的压强，P＝P_sn，l＝d_n；

ρ₀为液体初始密度；

B为与压强及液体介质有关的常数；

根据l值计算冲击波压强。

2.根据权利要求1所述的液体介质中冲击波压强的测量方法，其特征在于，还包括如下步骤：构建实验装置，调节焦距和激光参数。

3.根据权利要求2所述的液体介质中冲击波压强的测量方法，其特征在于，所述调节激光参数具体为：根据所述激光诱导的空泡(9)与自由液面之间的距离d_n和液体介质的击穿阈值，选取激光诱导空泡的激光能量J：J≥J₀+J₁，其中J₀为形成空泡(9)所需最低能量；J₁为激光传输过程中的其它损耗。

4.根据权利要求1所述的液体介质中冲击波压强的测量方法，其特征在于，激光诱导的空泡(9)与自由液面之间的距离d_n的范围为：1mm≤d_n≤100mm。

5.一种根据权利要求1所述的液体介质中冲击波压强的测量方法的检测装置，其特征在于，包括脉冲激光发射装置、高速相机(7)和控制系统(1)；所述脉冲激光发射装置用于将脉冲激光聚焦到液体介质(6)中；所述高速相机(7)用于拍摄液面凸起图像；盛放所述液体介质的容器底部安装移动平台(8)，所述控制系统(1)控制所述脉冲激光发射装置、高速相机(7)与移动平台(8)。

6.根据权利要求5所述的液体介质中冲击波压强的测量方法的检测装置，其特征在于，所述脉冲激光发射装置包括脉冲激光器(2)、反射镜(3)和聚焦透镜(4)，所述脉冲激光器(2)用于产生脉冲激光，所述脉冲激光通过反射镜(3)和聚焦透镜(4)聚焦到液体介质(6)中。

7.根据权利要求5所述的液体介质中冲击波压强的测量方法的检测装置，其特征在于，所述液体介质为透明介质。