1、 实验二. 爆轰波波速测量一 实验名称:爆轰波波速测量二 实验目的:1练习扫描高速摄影机的操作使用。 2掌握扫描摄影原理及摄影参数选择。 3掌握测量一维运动速度的方法。三 实验内容:用高压放电产生的电火花引爆导爆管,用高速扫描摄影机拍摄爆轰波发光 前沿的轨迹,由此计算出爆轰波波速。四 实验设备:冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、高速扫描摄影机等五 实验步骤: 使转镜高速扫描摄影机工作在扫描状态并将摄影箱调水平。 确定传感器角度。具体作法:将高压同步脉冲发生器的输出电缆接至火花板两端,在预定的转镜转速下运行相机。在黑暗中观察摄影箱的观察窗口是否能看到电火花,若观察不到,调整传感器的角度直至电火
2、花的位置合适为止。操作相机方法见附录。 在铅垂方向上固定导爆管。 将冲击大电流装置的负载端分别接上一段漆包线,端部绞在一起,用剪刀剪去一段,露出金属部分,插入导爆管的一端约4cm处.。 摄影箱调焦。取下电磁快门,转动转镜,先用狭缝部件的光孔调节视场,对导爆管调焦。然后换成狭缝,微调摄影箱使狭缝与导爆管重合。调节狭缝的位置使焦平面上观察到清晰的狭缝及物象。检查摄影箱是否水平,调至水平状态。 装上电磁快门,安装胶卷,关灯,全部人员撤出放电室。 相机控制部分准备工作,按预定扫描速度(米秒)设置拍摄时的转镜周期(4000微秒)快门开启时转镜周期(5000微秒),高压同步脉冲发生器高压充至1015kv。
3、操作相机方法见附录。 操作冲击大电流装置。隔离间隙的距离调至mm左右。待充至预定电压(kv),停止充电。 启动高速摄影机,缓慢向右旋转电机转速旋钮,使转镜转速逐渐增加,到达预置值时,显示静止,高压触发脉冲使冲击大电流装置放电,引爆导爆管,拍摄完毕。 进入放电室,用放电杆放电,卸下胶卷并冲洗。 拍摄标尺静止象。在导爆管近处、铅垂方向上固定钢板尺,用狭缝部件的 光孔调节视场,使钢板尺的像位于中部。转动转镜,使像位于胶片的尾部。 安装胶卷,第一次拍摄曝光15秒;使胶片往前移动一小格,拍摄第二次 曝光20秒;第三次拍摄曝光25秒。卸下胶卷并冲洗。注意,此时的光路 布置应与拍摄导爆管爆轰时完全相同。 用
4、kodak 胶片数据扫描仪将扫描图象及标尺静止象输入微机。 判读胶片,计算爆速:V=Vs/*tg 其中: Vs-扫描速度;-横向 放大率,由测量标尺静止象得到;:轨迹与t方向夹角,由测量导爆管 扫描图象得到。六 实验报告要求 列出完整的数据表,给出所有原始数据及实验结果并讨论误差。附录:举例说明转镜扫描高速相机操作一.拍摄频率扫描速度与转镜周期对应表转镜周期T(微秒)拍摄频率(104fps) 扫描速度 Vs (米/秒) 4000 12.57502000 251500二.设置操作举例: 设开快门及拍摄时刻的转镜周期分别为5ms和4ms按Key1,使小数码管显示1,为拍摄时刻的时转镜周期.1000
5、002.连续按Key2四次, 使显示为:1000043.按Key3确认. 按Key2一次,进一位;连续交替按Key3 和Key2使显示:1040004.按Key3. 拍摄时刻的转镜周期设置完毕.5.按Key1, 使小数码管显示2, 为开快门时转镜周期.2000006.连续按Key2, 使显示:200005按Key3, 显示:205005快门开时的转镜周期设置完毕。7连续按Key1, 检查12的数据是否正确。若正确, 连续按Key1, 使显示:600000 即可进行拍摄.三.拍摄步骤: 接上述步骤7,电机转速旋钮逆时针旋到底。 1.高压同步脉冲发生器预热10分钟以后,充电至1015kv。2.主电控箱背部“工作”、“检验”开关在“工作”位置。 3.按“启动”按钮, 再按下Key3, 使显示为:-00000沿顺时针缓慢旋转电机转速旋钮, 数码管动态显示转镜周期。 5.显示周期到达开快门的值, 快门“开”指示灯亮, 显示周期到达拍摄时刻的值, 符合脉冲给出同步信号给高压同步脉冲发生器., 产生高压同步脉冲引爆被摄现象,快门关闭, 电机电源被切断, 数码管显示拍摄时刻的转镜周期值(s), 拍摄过程即完成。四 检验1.主电控箱背部“工作”、“检验”开关在“工作”位置。连续按Key1, 使小数码管显示7,700000按下Key3, 主电控箱即有同步信号输出,可用于检验高压同步脉冲。