CN104990667B - 一种用于激波管校准的冲击波压力测试安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种用于激波管校准的冲击波压力测试安装结构，属于动态校准技术领域。这是一种毁伤工况冲击波地面反射压力测量的压力传感器安装结构，可将该结构安装于激波管末端，进行动态校准。本结构包括安装座、组件、缓冲垫片、夹紧件和压力传感器。压力传感器安装于组件上，组件两端套入缓冲垫片后放置于安装座内，通过夹紧件将组件固定于安装座上。安装完成后，压力传感器端面、组件端面和安装座端面平齐。本发明可实现实际毁伤工况下冲击波地面反射压力测量系统的动态校准，获取实际冲击波地面反射压力测量系统的动态特性。

Description

一种用于激波管校准的冲击波压力测试安装结构
技术领域
本发明属于传感器校准技术领域，具体涉及一种冲击波压力测试的安装结构，将该结构安装于激波管末端，进行动态校准，获取相应冲击波压力测试系统的动态特性。
背景技术
在爆炸场威力评估中，冲击波压力是重要考量依据。实际靶场测量冲击波地面反射压力时，考虑安装座重量因素，会将装有压力传感器的安装座厚度设计较薄，一般不超过15mm，爆炸冲击波作用于压力传感器安装座上，会使其产生振动，爆炸产生的地震波也使安装座产生振动，对压力测量产生较大影响，因此，将压力传感器安装于组件上，通过缓冲垫片和夹紧件将组件安装于安装座中，构成一种冲击波压力测试安装结构。
过去的研究工作中，对冲击波地面反射压力测量系统进行动态标定时，直接将压力传感器安装于安装座上，然后将安装座安装于激波管末端进行动态校准，获取压力传感器的动态灵敏度及动态特性。这样的校准方法没有考虑实际毁伤工况冲击波地面反射压力测量时的安装结构对整个测压系统的影响，只能校准压力传感器的动态灵敏度，获取压力传感器的动态特性，不能实现实际毁伤工况下冲击波地面反射压力测试系统的动态校准，无法获取实际冲击波地面反射压力测试系统的动态特性。
本发明基于实际毁伤试验中使用的一种冲击波压力测试结构，将该结构安装于激波管上进行动态校准，实现实际毁伤工况下冲击波地面反射压力测试系统的动态校准，获取实际冲击波地面反射压力测试系统的动态特性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种冲击波压力测量时的安装结构，用于激波管动态校准。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种用于激波管校准的冲击波压力测试安装结构，包括，
安装座，采用钢材料，为圆柱体，端面留有圆环形空槽，用于放入密封部件与激波管连接；端面中心留有组件安装孔；背面中间掏空，掏出的圆柱体以安装座轴心为轴心，掏空处的安装座高度不超过15mm。
组件，采用钢材料，为不规则圆柱体，中间直径较大，两端直径较小，用于安装缓冲垫片；下端圆柱上以对称方式洗出一定宽度的扁平带，方便压力传感器的安装。组件与安装座连接部分采用间隙配合。组件中心留有压力传感器的安装孔。
缓冲垫片，采用聚四氟乙烯材料，形状为圆环形，套于组件两端。缓冲垫片与组件间采用间隙配合，与安装座间采用间隙配合。
夹紧件内孔套于组件上，两者采用间隙配合。
进一步地，压力传感器安装于组件上，组件两端套入缓冲垫片后放置于安装座内，通过夹紧件将组件固定于安装座上。安装完成后，压力传感器端面、组件端面和安装座端面平齐。
本发明的有益效果体现在以下几个方面：
(1)本发明所述结构，可用于对毁伤试验中冲击波地面反射压力测量时的压力传感器安装结构进行激波管动态校准。实现实际毁伤工况下冲击波地面反射压力测量系统的动态校准。
(2)本发明所述结构用于激波管动态校准后，可用于获取实际冲击波地面反射压力测量系统的动态特性。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；图中标号分别代表：1—安装座，2—组件，3—缓冲垫片，4—夹紧件，5—压力传感器。
图2是本发明实施例中动态校准曲线；
图3是本发明实施例中冲击波测压系统的动态特性曲线；
图4是压力传感器直接安装到安装座上的动态校准曲线；
图5是压力传感器的动态特性曲线。
具体实施方式
遵从上述技术方案，如图1所示，本发明第一优选实施方案为：安装座直径为180mm，厚度为60mm，后端内孔直径为100mm，深度为50mm，激波作用于安装座的部位的厚度为10mm。安装座端面空槽内径为110mm，外径为125mm，深度为5mm，安装组件的板面厚度为10mm；组件总长25mm，中间直径较大的部分长3mm，直径为22mm，前端直径较小的部分长4mm，直径为16mm，后端直径较小的部分长18mm，直径为16mm，组件内部留有PCB 113型压力传感器的安装孔；缓冲垫片厚度为2mm，内径为16.2mm，外径为22mm，一个套在组件前端，一个套在组件后端，全部紧贴与组件直径较大的部位；夹紧件内部通孔直径为16.2mm，通过M24×1.5的外螺纹将组件压紧于安装座上。
使用时先将压力传感器安装于组件上，在组件前后端套上两个缓冲垫片，再将夹紧件套于组件后端，夹紧件的外螺纹与安装座紧密连接，将组件夹紧于安装座上。
将整个结构通过密封圈安装于激波管末端，安装好激波管的膜片，达到破膜压力时刺破膜片，管内产生理想阶跃波作用于整个结构上。
实施例1
使用PCB 113型压力传感器作为被校传感器，将其安装于组件内，组件上套好两个缓冲垫片，通过夹紧件将组件固定于安装座上。
在安装座空槽内放入密封圈，将其放置于204所研建的GXJ-100s高压激波管末端，启动液压油缸将激波管低压段密封。激波管夹膜段装好膜片后，将夹膜段和高压段密封。先向低压段充气，再向夹膜段充气，再向高压段充气，最后将夹膜段放气，膜片破裂，产生理想阶跃波作用于安装座上。压力传感器输出的压力信号如图2所示，可以看出，除却压力传感器的谐振信号(500kHz)和压力传感器的安装螺纹引起的振荡(120kHz)外，还叠加有一个低频振荡信号(18kHz)，图3是对应的动态特性曲线，明显可看出在18kHz处幅值较高，分析该18kHz低频振荡信号是组件与安装座间的螺纹连接引起的，此为实际毁伤工况下的冲击波地面反射压力测量系统的动态特性。
图4是压力传感器直接安装到安装座上获得的动态校准曲线，该曲线几乎不存在低频振荡信号。图5是对应的动态特性曲线，明显可见，在18kHz处幅值较低，说明压力传感器直接安装到安装座上进行动态校准无法获取实际毁伤工况下的冲击波地面反射压力测量系统的动态特性。

Claims (1)

1.一种用于激波管校准的冲击波压力测试安装结构，包括安装座(1)、组件(2)、缓冲垫片(3)、夹紧件(4)、压力传感器(5)，其特征在于：
安装座(1)，采用钢材料，为圆柱体，端面留有圆环形空槽，用于放入密封部件与激波管连接；端面中心留有组件(2)安装孔；背面中间掏空，掏出的圆柱体以安装座(1)轴心为轴心，掏空处的安装座(1)高度不超过15mm；
组件(2)，采用钢材料，为不规则圆柱体，中间直径较大，两端直径较小，用于套入缓冲垫片(3)；组件(2)下端圆柱上以对称方式洗出一定宽度的扁平带，方便压力传感器(5)安装，组件(2)与安装座(1)连接部分采用间隙配合，组件(2)中心留有压力传感器(5)安装孔；
缓冲垫片(3)，采用聚四氟乙烯材料，形状为圆环形，从组件(2)两端套入，贴紧组件(2)直径较大的部位，缓冲垫片(3)与组件(2)间采用间隙配合，与安装座(1)间采用间隙配合；
夹紧件(4)，采用钢材料，内孔套于组件(2)上，两者采用间隙配合；
压力传感器(5)安装于组件(2)上，组件(2)两端套入缓冲垫片(3)后放置于安装座(1)内，通过夹紧件(4)将组件(2)固定于安装座(1)中心，安装完成后，压力传感器(5)端面、组件(2)端面和安装座(1)端面平齐。
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