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技術(shù)文章

沖擊波壓力傳感器的介紹

  





沖擊波壓力通常指爆炸時,爆炸中心壓力急劇升高,使周圍空氣猛烈震蕩而形成的波動。沖擊波以超音速的速度從爆炸中心向周圍沖擊,具有很大的破壞力,是爆炸重要的殺傷破壞因素之一,亦作爆炸波。也可以指由超音速運動產(chǎn)生的強烈壓縮氣流。比喻為使某種事物受到影響的強大力量而受到?jīng)_擊。


  瞬變壓力的精確測量和動態(tài)壓力的不失真波形在沖擊波壓力試驗測試、設(shè)計優(yōu)化論證過程中有著極為重要的作用。頻響高、優(yōu)良動態(tài)性能的壓力傳感器成為測試工作者的選擇。捕捉化爆測試中沖擊波壓力就需要用到?jīng)_擊波壓力傳感器,即一種高頻響動態(tài)壓力傳感器。


  壓電式壓力傳感器固有頻率在100-400kHz,可使用頻率為其值的1/5~1/10,除了在某些超高頻響的要求中尚有不足,多數(shù)情況下,上限頻響頻率夠了,但是在微秒數(shù)量級滿足不了高速上升脈沖前沿精確測量的要求,線性大多為1%。最大的問題還在于它的低頻響應(yīng)很差,無法了解到從快到慢壓力波從高到低的全過程。壓電壓力傳感器的信號轉(zhuǎn)換處理較為復(fù)雜,成本高,而且引入的噪聲難以克服,試驗中出線信號異常的幾率很高。


  壓阻式動態(tài)壓力傳感器在激波管測試試驗中上升時間<0.8μs,諧振頻率可達(dá)400KHz,其靜態(tài)誤差可以到±0.25%FS,是優(yōu)于壓電式壓力傳感器。壓阻動態(tài)壓力傳感器在沖擊報壓力測量中正漸漸多于壓電式壓力傳感器。壓阻式高頻動態(tài)壓力傳感器我國的動態(tài)測量工作者和傳感器工程技術(shù)人員已經(jīng)有了20多年的應(yīng)用經(jīng)驗,其技術(shù)的極大進(jìn)步也使其與進(jìn)口的動態(tài)壓力傳感器相媲美。


  在罐體、管道等有限空間內(nèi)的爆炸沖擊波壓力測量我們推薦螺紋安裝式高頻動態(tài)壓力傳感器,常規(guī)一體式安裝螺紋有M20*1.5,G1/4,G1/2。分體式安裝螺紋有M8*1、M10*1、M12*1。傳感器諧振頻率約400KHz,綜合精度在±0.5%FS。常規(guī)量程有1MPa、2.5MPa、4MPa......60MPa。產(chǎn)品實物如下

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  齊平膜封裝防應(yīng)力設(shè)計




  水中爆炸產(chǎn)生沖擊波和氣泡壓力比在自由場空氣中的壓力大的多。水中爆炸沖擊波測量除了考慮響應(yīng)的測量量程、精度、安裝方式外,還要考慮傳感器防水密閉性。一般考慮電纜出線防水。


  傳感器后端出線為密封防水設(shè)計




  自由場沖擊波壓力測量的動態(tài)壓力傳感器采用了具有流線型的筆型設(shè)計,長達(dá)400mm的筆桿是為了使安裝處的反射波在入射波測量完成后才可能到達(dá)敏感元件裝配點,長達(dá)130mm的筆尖的流線結(jié)構(gòu)是為了使沖擊氣流不改變流型,使測試點符合自由場測量的前題。內(nèi)部繼承有搞帶寬的放大調(diào)理模塊,傳感器輸出標(biāo)準(zhǔn)模擬信號0-5V(1-5V)。產(chǎn)品實物如下圖所示

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