磁阻式拉压一体化微型霍普金森杆装置

摘要

本发明公开了一种磁阻式拉压一体化微型霍普金森杆装置，由电磁控制发射系统和微型三杆件系统组成，其中电磁控制发射系统包括拉压共用的电能提供单元、压缩磁阻式线圈多级发射单元、拉伸磁阻式线圈多级发射单元；微型三杆件系统主要包括双入射杆和拉压共用透射杆。本发明采用了简便的磁阻式线圈多级发射装置作为微型霍普金森杆系统的子弹驱动加载装置，实现了由气动驱动向电磁驱动的转化，同时也实现了驱动装置的小型化和整体结构的简单化；将传统的霍普金森压杆和拉杆装置通过微型三杆件系统的创新设计而有机地结合起来，真正实现了霍普金森杆装置的拉压一体化与微型化。

主权项

一种磁阻式拉压一体化微型霍普金森杆装置，由电磁控制发射系统和杆件系统组成，其特征在于，其中，所述电磁控制发射系统，进一步为多级电磁线圈发射系统；所述多级电磁线圈发射系统由拉压共用的电能提供单元、压缩磁阻式线圈多级发射单元、拉伸磁阻式线圈多级发射单元组成；其中，所述拉压共用的电能提供单元，进一步为拉压实验共用的电能提供单元，包括：电压调节器、两套整流二极管阵列装置、第一级发射电容组、第二级加速电容组；所述压缩磁阻式线圈多级发射单元与所述拉伸磁阻式线圈多级发射单元结构相同，均包括：双向保险开关、双向触发开关、第一级高压金属氧化物硅场效应晶体管、第二级高压金属氧化物硅场效应晶体管、高强度玻璃管、第一级光电开关、第二级光电开关、第一级磁阻式线圈发射装置、第二级磁阻式线圈发射装置；其中，所述第一级磁阻式线圈发射装置与第二级磁阻式线圈发射装置安装在同一高强度玻璃管上，所述高强度玻璃管通过滑块与支座固定在光学导轨上；所述杆件系统，进一步为拉压共用的微型三杆件系统；所述拉压共用的微型三杆件系统，由圆柱形子弹、压缩入射杆、拉压共用透射杆、拉伸入射杆、圆筒形子弹、凸台、吸收装置组成，其中，所述拉压共用的微型三杆件系统依次安装在光学导轨的同一水平高度上；所述压缩入射杆、拉压共用透射杆、拉伸入射杆组成拉压共用微型三杆件系统的三杆件；其中，所述拉压共用透射杆，当在压缩实验中为压缩透射杆，当在拉伸实验中为拉伸透射杆；所述压缩入射杆、拉压共用透射杆、拉伸入射杆上分别粘贴有应变片；所述凸台，安装于所述拉伸入射杆的右端；所述电压调节器、一套整流二极管阵列装置与第一级发射电容组连接组成第一级充电回路，所述电压调节器、另一套整流二极管阵列装置与第二级加速电容组连接组成第二级充电回路，所述第一级充电回路和第二级充电回路采用并联形式连接；所述第一级发射电容组、双向触发开关、第一级高压金属氧化物硅场效应晶体管、第一级磁阻式线圈发射装置连接组成多级电磁线圈发射系统的第一级发射系统放电回路；所述第二级加速电容组、第二级高压金属氧化物硅场效应晶体管、第二级磁阻式线圈发射装置、双向保险开关连接组成多级电磁线圈发射系统的第二级发射系统放电回路；所述第一级光电开关与第二级光电开关产生电压信号以控制第一级高压金属氧化物硅场效应晶体管和第二级高压金属氧化物硅场效应晶体管导通与断开；所述第一级光电开关安装在所述第一级磁阻式线圈发射装置的左端面入口处，控制所述第一级高压金属氧化物硅场效应晶体管的导通与断开；所述第二级光电开关安装在所述第二级磁阻式线圈发射装置的左端面入口处，控制所述第二级高压金属氧化物硅场效应晶体管的导通与断开。