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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111551463A(43)申请公布日2020.08.18(21)申请号202010573526.4(22)申请日2020.06.22(71)申请人中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所地址100095北京市海淀区温泉镇环山村(72)发明人孙浩琳梁志国尹肖(74)专利代理机构北京正阳理工知识产权代理事务所(普通合伙)11639代理人邬晓楠(51)Int.Cl.G01N3/62(2006.01)G01N3/307(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高温脉冲动态应变校准装置(57)摘要本发明公开的一种高温脉冲动态应变校准装置,属于应变计量测试技术领域。本发明主要由动态应变激励系统、高温环境试验系统、被校应变测量系统、激光测量系统和底座支架组成。本发明通过将受压缩气体推动加速的弹体高速撞击入射杆产生脉冲应变作为动态应变激励源,即使用一种基于双Hopkinson分离杆冲击模式产生脉冲应变,能够实现较大量程范围和持续时间的脉冲应变。本发明通过采用激光多普勒测量系统测得的应变值作为标准值,同时结合高温环境试验系统,采取局部半封闭加热方案,实现在高温下的应变动态校准。本发明将应变计量校准由静态特性拓展到动态特性,且能够同时实现常温和高温环境下的应变动态校准。CN111551463ACN111551463A权利要求书1/2页1.一种高温脉冲动态应变校准装置,其特征在于:主要由动态应变激励系统、高温环境试验系统、被校应变测量系统、激光测量系统和底座支架组成;所述动态应变激励系统,包括高压气室(1)、弹体(2)、气管(3)、砧体(4)、入射杆(6)、透射杆(15);所述高温环境试验系统,包括高温加热箱(10),高温应变片(12)、试样件(11)、同轴套管(13);所述被校应变测量系统,包括动态应变测量仪(7)、高速数据采集系统(8)、分析系统(9)、应变片(12)、应变片(14);所述激光测量系统,包括侧向激光测速仪(5)、轴向激光测速仪(17)、高速数据采集系统(8)、分析系统(9);所述底座支架,包括固定机架(16)、同步推杆机构(18)、平台底座(19);所述高温动态应变校准范围指温度范围为25~600)℃,应变范围为300~2000με,脉冲应变持续时间为50~100μs。2.如权利要求1所述的一种高温脉冲动态应变校准装置,其特征在于:入射杆(6)和透射杆(15)通过固定机架(16)同轴安装在平台底座(19)上,同轴套管(13)两端套在入射杆(6)和透射杆(15)上,高压气室(1)压缩气体,使弹体(2)在气管(3)中加速到所需的速度范围,通过控制高压气室(1)内的气压,调整弹体(2)速度值;砧体(4)根据材料和尺寸厚度的不同,用于产生不同的脉冲应变持续时间;根据应变持续时间;弹体(2)轴向撞击砧体(4),产生弹性应力波,弹性应力波通过砧体(4)传播到入射杆(6),进入入射杆(6)的弹性应力波到达入射杆(6)和试样件(11)交界面时,由于阻抗不同,一部分应力波在交界面发生发射,剩余应力波进入试样件(11),应力波同样在试样件(11)和透射杆(15)交界面处发生反射和透射;弹性应力波在入射杆(6)和透射杆(15)中传播时产生脉冲应变,由安装在透射杆(15)上的应变片(14)感知,通过动态应变测量仪(7)采集各应变电压值,经分析系统(9)获得常温应变测量值;高温加热箱(10)加热到所需温度,高温加热时仅试样件(11)处在高温加热箱(10)内,当温度达到要求,同步推杆机构推动入射杆(6)和透射杆(15)与试样件(11)接触,通过弹性应力波对试样件(11)压缩,安装在试样件(11)上的高温应变片(12)感知应力波压缩脉冲,通过动态应变测量仪(7)采集应变电压值,经分析系统(9)获得高温应变测量值;轴向激光测速仪(17)测得应力波传递的速度,高速数据采集系统(8)采集速度值,经分析系统(9)得到常温标准应变值,实现常温脉冲应变量值的溯源;侧向激光测速仪(5)和轴向激光测速仪(17)测得的速度差,经分析系统(9)得到试样件(11)变形量大小,从而解算得出高温应变标准值,实现高温脉冲应变量值的溯源;将应变片(14)的应变测量值与经轴向激光测速仪(17)测得的标准应变值比对,实现常温下的不同应变的动态校准;将应变片(12)的应变测量值与经侧向激光测速仪(5)和轴向激光测速仪(17)测得的标准应变值比对,实现高温下应变的动态校准。3.如权利要求2所述的一种高温脉冲动态应变校准装置,其特征在于:工作方法为,高2CN111551463A权利要求书2/2页压气室(1)压缩气体,使弹体(2)在气管(3)中加速到所需的能量;砧体(4)用于产生不同的脉