DD288665A5 - Verfahren zur dynamischen kalibrierung von impulsdruck-messeinrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Kalibrierung von Impulsdruck-Meszeinrichtungen. Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Messung von Impulsdruecken im MPa- und GPa-Bereich, die dynamische Kalibrierung von Druckmeszeinrichtungen fuer Industrieanlagen, fuer Forschungsanlagen und in der Innenballistik; insbesondere fuer die dynamische Kalibrierung von Druckmeszeinrichtungen, die zur Einschaetzung des Verhaltens von anderen solchen Einrichtungen dienen koennen. Erfindungsgemaesz wird der in einem ballistischen Kompressor erzeugte Impulsdruck von einem oder mehreren Impulsdruck-Meszeinrichtungen bei Minimierung der in ballistischen Kompressoren auftretenden Verlustprozesse aufgenommen und registriert. Gleichzeitig wird durch eine vom Meszprinzip der zu kalibrierenden Impulsdruck-Meszeinrichtung unabhaengige Methode der Abstand des Kolbens des ballistischen Kompressors von der Bodenflaeche der Hochdruckkammer des Kompressors oder die Kolbengeschwindigkeit gemessen und mit diesen Meszwerten der wahre Druckverlauf aus der Bewegungsgleichung fuer den Kolben im ballistischen Kompressor unter Beruecksichtigung der Reibungskraefte berechnet. Der so erhaltene wahre Druckverlauf wird mit den von den Impulsdruck-Meszeinrichtungen registrierten Druckverlaeufen verglichen. Das kann direkt oder durch Vergleich der entsprechenden Fourierspektren erfolgen. Aus diesem Vergleich werden die dynamische Empfindlichkeit, die Linearitaet und das dynamische Hystereseverhalten ermittelt.{dynamische Kalibrierung; Impulsdruck-Meszeinrichtung; ballistischer Kompressor; Kolbenabstand; Kolbengeschwindigkeit; Druckverlauf; Bewegungsgleichung}

Description

Plasmaphysik 29 (1989) 4/5. Es lassen sich in vielen Fällen auch für Kalibrierungszwecke Bedingungen erzeugen, die den Einsatzbedingungen der zu kalibrierenden Impulsdruck-Meßeinrichtung nahekommen (Maximaldrücke, Anstiegszeiten). In SU 1413465 wird im Prinzip ein ballistischer Kompressor in abgewandelter Form zur Kalibrierung benutzt, jedoch wird der Kalibrierdruck nicht gemessen, sondern unter falschen Voraussetzungen berechnet (ca. Faktor 50 zu hoch I).

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die dynamische Kalibrierung von Impulsdruck-Meßeinrichtungen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Verwendung eines ballistischen Kompressors den zeitlichen Verlauf des Kalibrierdruckes mit der zur dynamischen Kalibrierung erforderlichen Zuverlässigkeit und Genauigkeit beim Kalibriervorgang selbst experimentell zu ermitteln, bzw. ausgehend von Messungen zu berechnen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der in dem ballistischen Kompressor erzeugte Impulsdruck von einer oder mehreren Impulsdruck-Meßeinrichtungen bei Minimierung der in ballistischen Kompressoren auftretenden Verlustprozesse aufgenommen und registriert wird. Gleichzeitig wird durch eine vom Meßprinzip der zu kalibrierenden Impulsdruck-Meßeinrichtung unabhängige Methode der Abstand des Kolbens des ballistischen Kompressors von der Bodenfläche der Hochdruckkammer des Kompressors oder die Kolbengeschwindigkeit gemessen und mit diesen Meßwerten der wahre Druckverlauf aus der Bewegungsgleichung für den Kolben im ballistischen Kompressor unter Berücksichtigung der Reibungskräfte berechnet. Der so erhaltene wahre Druckverlauf wird mit den von den Impulsdruck-Meßeinrichtungen registrierten Druckverläufen verglichen. Das kann direkt oder durch Vergleich der entsprechenden Fourierspektren erfolgen. Aus diesem Vergleich werden die dynamische Empfindlichkeit, die Linearität und das dynamische Hystereseverhalten ermittelt. Mit ballistischen Kompressoren lassen sich Druckimpulse erzeugen mit Maximaldrücken bis in den GPa-Bereich und Anstiegszeiten von wenigen Mikrosekunden. Die bei einer Kompression erreichbaren Maximalwerte für Druck und Temperatur sind in gewissen Grenzen vorbestimmt durch Gasart, Anfangsdruck, Anfangstemperatur und maximale Kolbenenergie (bestimmt durch Druck, Temperatur und Einlaßzeit des Treibgases). Der Kolben läuft bei jedem Experiment mitunter mehr als 10mal hin und her. Das ist ein Zeichen dafür, daß die Energieverluste insgesamt nicht sehr groß sind. Man erhält eine Druckimpulsfolge, von der nur der erste Impuls für die Kalibrierung verwandt wird, jedoch kann man auch die ganze Folge aufnehmen, um zu sehen, wie das Druckmeßsystem auf dicht hintereinander (einige Millisekunden Abstand) eintreffende Druckimpulse reagiert. Die Kolbenbewegung wird beeinflußt durch dfen Kalibriergasdruck P(t) und die Reibung an der Rohrwand. Der Druck als thermodynamische Größe des Gases reagiert auf Teilchenverluste, Wärmeableitung und Strahlung. Die Reibung beeinflußt nicht den Druck, sondern die Kolbenbewegung direkt und muß erfaßt werden. Vor den Kalibrierversuchen sind also in jedem Falle die Reibungskräfte R(t) für die Anlage zu bestimmen. Um die Berechenbarkeit des Kompressionsvorganges zu ermöglichen, ist die Minimierung der anderen Verlustprozesse erforderlich. Die Bewegungsgleichung für den Kolben lautet in der ballistischen Phase:

~ dt² dt

(F = Kolbenquerschnitt, R(t) = Reibungskraft, x(t) = Abstand des Kolbens von der Bodenfläche der Hochdruckkammer, v_K(t) = Kolbengeschwindigkeit)

Die Korrekturgröße R(t) kann experimentell bestimmt werden. Dazu wird x(t) oder v_K(t) gemessen, und der Druckverlauf P(t) wird mit einer beliebigen Impulsdruck-Meßeinrichtung gemessen. Die Qualität dieser Impulsdruck-Meßeinrichtung beeinflußt praktisch nicht die Bestimmung der Hauptgröße P(t), sondern nur die Ermittlung der kleinen Korrekturgröße R(t) in der Bewegungsgleichung des Kolbens. Falls nicht mehrere Impulsdruck-Meßeinrichtungen in die Hochdruckkammer eingesetzt werden können, muß der Druckverlauf in gesonderten Experimenten gemessen werden. Hauptproblem bei der Ermittlung des wahren Druckverlaufes ist die Differentiation von x(t) bzw. v_K(t). Diese experimentellen Verläufe lassen sich nur unter Verwendung spezieller Verfahren der numerischen Mathematik (Glättungen, Spline-Funktionen) differenzieren. In vielen Fällen wird nur die einfache Differentiation von v_K(t) praktisch möglich sein. Am günstigsten ist es also, die Kolbengeschwindigkeit v_K(t) zu messen, v_K(t) zu differenzieren und P(t) aus der Bewegungsgleichung für den Kolben direkt zu berechnen. Stehen nur x(t !-Meßmethoden zur Verfügung und liefern diese glatte Signale (wiez. B. im Falle der Kompression von He), so kann man eventuell 2fach differenzieren und P(t) aus der Kolbenbewegungsgleichung bestimmen. Die Genauigkeit des Verfahrens hängt wesentlich von der Genauigkeit der x(t)- oder v_K(t)-Messung und der Differentiation der Meßkurven ab. Auch Kraftmeßeinrichtungen, in welche die Kraft über einen Stößel bekannten Querschnittes eingekoppelt wird, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kalibrieren. Dazu muß die Stößelvorderfläche so angeordnet werden, daß sie Teil der mit dem Druck P(t) beaufschlagten Kammerwand ist. Der Spalt um den Stößel muß mit einer Dichtmembrane verschlossen sein. Bei der Verwendung ballistischer Kompressoren sind einige Besonderheiten zu beachten. Der Kompressionsvorgang ist in diesen Anlagen nicht streng adiabatisch, da durch verschiedene Prozesse Energie verloren geht. Verlustprozesse sind: Wärmeleitung vom Gas zur Kammerwand, Strahlung des Gases oder Plasmas, Gasteilchenverluste durch Überströmen am Kolben oder Eindringen von Teilchen in Toträume und die Reibung zwischen Kolben und Rohrwand. Ein wesentlicher Verlustprozeß ist die Wärmeableitung aus dem Gas zu den Hochdruckkammerwänden. Ohne Verluste müßte die Energiedichte (Druck) bei der Dekompression in gleicher Weise abfallen wie sie bei der Kompression angestiegen ist, d.h. P(t) müßte symmetrisch aussehen. Die Energieverluste führen aber zu einem unsymmetrischen P(t), und damit sind auchx(t) und v_K(t) unsymmetrisch. Man muß also davon ausgehen, daß die Drucksignale infolge von Verlustprozessen unsymmetrisch und leicht deformiert (schwache Eindellungen) sind, und daß ihr Maximum um At vor dem Kolbenumkehrzeitpunkt erscheint. Die

Verlustprozesse sind miteinander verkoppelt und einige sind beteiligt an der Ausbildung von Randschichten vor den Kammerwänden. Das kompliziert die mathematische Beschreibung des Kompressionsvorganges beträchtlich, jedoch ist sie unter bestimmten Bedingungen möglich. Für die Kalibrierung von Impulsdruck-Meßeinrichtungen lassen sich solche Bedingungen realisieren, indem man die Verlustprozesse minimiert. Teilchenverluste können durch Vermeidung von Toträumen (z.B. Gewinde und Spalte) und geringem Schlupf zwischen Kolben und Rohr minimiert werden. Strahlungsverluste sind zu minimieren durch gute Reflexionseigenschaften der Kammerwände und möglichst niedrige Temperatur des Gases (d.h. z.B. Verwendung von einfachen Molekülgasen, wie N₂, da bei deren Kompression viel Energie für Dissoziation und innere Freiheitsgrade verbraucht wird, ohne daß Ionisation und hohe Strahlungsintensitäten auftreten). Wärmeleitungsverluste lassen sich ebenfalls durch Verwendung schwerer Gase, möglichst niedrige Gastemperatur und kurze Kompressionszeiten minimieren, wobei hier Kompromisse gemacht werden müssen, da in ballistischen Kompressoren schnelle Kompressionen (hohe Kolbenergien) gerade zu hohen Temperaturen führen. Reibungsverluste sind nur durch entsprechende konstruktive Gestaltung des Kolbens (hoher dynamischer Verformungswiderstand) und des Rohres (hohe Oberflächengüte) und zweckmäßige Materialwahl zu minimieren. Sie können experimentell in der jeweiigen Anlage ermittelt werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es erstmals, den Verlauf des Kalibrierdruckes mit der erforderlichen Zuverlässigkeit und Genauigkeit anzugeben. Aus dem direkten Vergleich des gemessenen mit dem berechneten Druckverlauf kann die dynamische Empfindlichkeit beim Druckanstieg ermittelt werden und daraus wiederum die dynamische Linearität und das Hystereseverhalten. Die erfindungsgemäße dynamische Kalibrierung erfolgt im eingebauten Zustand der Impulsdruck-Meßeinrichtung. Dieser entspricht in vielen Fällen vorteilhafterweise gut den realen Anwendungsbedingungen (z. B. Absenkung der unteren Resonanzfrequenzen durch Anpreßdruck beim Anschrauben der Impulsdruck-Meßeinrichtung).

Ausführungsbeispiel

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird das erfindungsgemäße Verfahren für die Kalibrierung piezoelektrischer Impulsdruck-Meßeinrichtungen erläutert. Diese werden auf Grund ihrer Eigenschaften am häufigsten angewendet und spielen auch kommerziell die Hauptrolle.

Zur Druckerzeugung wird ein ballistischer Kompressor (Fig. 1) benutzt. Er besteht aus einer Hochdruckkammer 1, die vakuumdicht an das Laufrohr 2 angeflanscht ist. In diesem Rohr kann mittels eines Treibgasstoßes ein Kolben 3 (mit nur wenigen pm Schlupf zum Rohr) beschleunigt werden. Der Kolben 3 kann aus Plaste bestehen, muß aber dann einen unmagnetischen Metallschutzschild 10 tragen. Der Kolben sollte sich bei Beschleunigungen möglichst wenig verformen. Vor der Kompression wird der Kolben an das Rohrende befördert, bis er am Prallkörper 4 anliegt. Danach wird das Rohr über den Vakuumanschluß 5 evakuiert und das zu komprimierende Gas wird durch das Ventil 6 eingelassen. Der Treibgasstoß wird erzeugt durch von einem Schnellventil 7 (Öffnungszeit einige Millisekunden, Lavaldüse) gesteuertes Einströmen von Gas aus einem Hochdrucktank 8. Der Kolben wird beschleunigt, und der Kalibrier-Meßdruck vor dem Kolben bei der Kompression aufgebaut. Das zeitliche Verhalten dieses Druckes P(t) wird von der zu kalibrierenden Impulsdruck-Meßeinrichtung 15 (oder von mehreren simultan) und evtl. von einer bereits kalibrierten Impulsdruck-Meßeinrichtung 16 in der Bodenfläche der Hochdruckkammer unter Verwendung entsprechender Verstärker 20,21 (bei piezoelektrischen Druckwandlern Ladungsverstärker) aufgenommen. Die Signale werden gespeichert in einem Transientenrekorder 22. Ein Stauchstift 23 aus Aluminium ermöglicht die Bestimmung des absoluten Minimalwertes von x(t). Gleichzeitig wird der Abstand x(t) zwischen Kolbenvorderfläche und Endplatte der Hochdruckkammer bzw. die Kolbengeschwindigkeit v_K(t) gemessen. Zur Ermittlung derx(t) müssen die an den Ausgängen der Verstärker 17,18,19 ankommenden Meßspannungssignale U(t) noch mit entsprechenden Kalibrierkurven U(x) korreliert werden. Mit Hilfe der erhaltenen x(t) bzw. v_K(t) kann nun der wahre Kalibrierdruck-Verlauf berechnet werden, der mit den Ausgangssignalen der Impulsdruck-Meßeinrichtungen (nach Normierung im Maximum) verglichen wird. Einen Fixpunkt für x(t) liefert die unabhängige Messung des minimalen Abstandes x_min. Der Fixpunkt bezüglich der Geschwindigkeitsmessung liegt ebenfalls im Kolbenumkehrpunkt. Dort ist v_K = 0. Da bei der Kompression der Druck über große Bereiche ansteigt und abfällt, ermöglicht ein Vergleich der Drucksignale mit dem unabhängig ermittelten wahren Druckverlauf auch die Einschätzung der dynamischen Linearität der Druckmeßeinrichtung. Bei linearem Verhalten müßte sich zu jedem Zeitpunkt die gleiche Empfindlichkeit E (C/Pa) ergeben. Wenn man Zeitpunkte gleichen Druckes in An- und Abstieg wählt, so kann man außerdem das dynamische Hystereseverhalten einschätzen. In diesen Punkten muß sich die gleiche Empfindlichkeit ergeben. Andernfalls reagiert die Druckmeßeinrichtung auf den Anstieg des Druckes anders als auf dessen Abfall. Da in ballistischen Kompressoren mit dem Druck auch die Gastemperatur ansteigt, werden die Gehäuse der Impulsdruck-Meßeinrichtungen mit Wärmeimpulsen beaufschlagt. Deshalb ist vor der Impulsdruck-Meßeinrichtung ein mehrschichtiger Schockwärmeschutz 24 angeordnet, der jeden Wärmeeinfluß auf das Meßsignal verhindert. Die Messung des Abstandes oder der Kolbengeschwindigkeit ist auf verschiedene Arten möglich (einzeln oder simultan):

1. Mittels einer kleinen schnellen Hall-Sonde 14 (GaAs, 100 pm χ 100 pm in unmagnetischem und hochdruckfestem Gehäuse) wird die Änderung der magnetischen Feldstärke bei Annäherung des im Kolben 3 eingebauten Magneten 9 gemessen. Magnet und Hallsonde sind auf der Rohrachse angeordnet. Das erhaltene Signal U_H(t) wird mit einer in der Anlage unter identischen Umgebungsbedingungen aufgenommenen Kalibrierkurve U_H(x) korreliert, um x(t) zu erhalten, welches in einem Transientenrekorder 22 gespeichert und weiter verarbeitet wird. Bei dieser Methode ist die Empfindlichkeit abstandsabhängig, jedoch vorteilhafterweise im Bereich des besonders genau zu erfassenen Kolbenumkehrbereiches am größten. Die Methode ist einfach und relativ billig, hat aber eine nichtlineare Kalibrierkurve. Das Gas muß bei der Kompression neutral bleiben, d. h., es können nur schwer ionisierbare Gase (wie He) oder Molekülgase (die relativ kalt bleiben) verwendet werden, und es muß darauf geachtet werden, daß nicht leicht ionisierbare Substanzen in den Kompressionsraum gelangen. Andernfalls kann es zu Signalverfälschungen kommen. Bei Verwendung der sehr schnellen GaAs-Hallsensoren und entsprechend niederohmiger Verstärker sind Signalverzerrungen durch das Meßsystem nicht zu erwarten.

2. In die Wandung der Hochdruckkammer ist an geeigneter Stelle eine Hallsonde 12 eingebaut (druckgeschützt). Längs einer Mantellinie ist auf die Mantelfläche des Kolbens ein breiter magnetischer Datenträgerstreifen 11 mit einem entsprechend feinen Strichcode (gegen Abrieb geschützt) aufgebracht. In langjähriger Praxis hat sich gezeigt, daß sich der Kolben bei der Kompression fast nicht verdreht (ggf. kann der Strichcode auch auf die gesamte Mantelfläche aufgebracht werden; z.B. bei kleineren Kolbendurchmessern). Die Empfindlichkeit kann den Erfordernissen angepaßt werden durch Gestaltung des Strichcodes. Bei dieser Art der Abstandsmessung dürfen auch Plasmen in der Hochdruckkammer entstehen, da die Leitfähigkeit keinen Einfluß auf die x(t)-Messung hat.

3. In die Rohrwandung wird ein magnetoresistiver Sensor 13 (in unmagnetischem Stahlgehäuse) druckgeschützt eingebaut. Beim Kompressionsvorgang bewegt sich der in die Vorderfläche des Kolbens eingebaute kleine Magnet 9 an dem magnetoresistiven Sensor 13 vorbei. Das ergibt ein vom Winkel a(t) abhängiges Signal. Die Anordnung kann einfach (unter Umgebungsverhältnissen wie bei der Kompression) kalibriert werden. Die Empfindlichkeit ist nicht konstant und unvorteilhafterweise im Kolbenumkehrbereich nicht am größten.

4. In die Wandung der Hochdruckkammer 1 wird unter möglichst kleinem Winkel β eine Bohrung eingebracht und durch ein stabförmiges Hochdruckfenster 26 (ζ. B. aus Quarz) verschlossen. Durch dieses Fenster wird der Strahl eines Laser-Doppler-Velocimeters 25 schräg auf die sich mit der Kolbengeschwindigkeit vorbeibewegende Kolbenmantelfläche geleitet, an dieser gestreut und mit veränderter Wellenlänge wieder zurück in das Interferometer des Velocimeters eingekoppelt. Die entstehenden Interferenzstreifen werden elektronisch gezählt, woraus sich die Kolbengeschwindigkeit v<(t) ergibt.

Claims (1)

1. Verfahren zur dynamischen Kalibrierung von Impulsdruck-Meßeinrichtungen unter Verwendung eines ballistischen Kompressors, gekennzeichnet dadurch, daß der in dem ballistischen Kompressor erzeugte Impulsdruck von einem oder mehreren Impulsdruck-Meßeinrichtungen bei Minimierung der in ballistischen Kompressoren auftretenden Verlustprozesse aufgenommen und registriert wird, daß gleichzeitig durch eine vom Meßprinzip der zu kalibrierenden Impulsdruck-Meßeinrichtung unabhängige Methode der Abstand des Kolbens des ballistischen Kompressors von der Bodenfläche der Hochdruckkammer des Kompressors oder die Kolbengeschwindigkeit gemessen und mit diesen Meßwerten der wahre Druckverlauf aus der Bewegungsgleichung fur den Kolben im ballistischen Kompressor unter Berücksichtigung der Reibungskräfte berechnet wird und daß der so erhaltene wahre Druckverlauf mit den von den Impulsdruck-Meßeinrichtungen registrierten Druckverläufen verglichen wird.

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   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Messung von Impulsdrucken im MPa- und GPa Bereich, die dynamische Kalibrierung von Druckmeßeinrichtungen (z B von piezoelektrischen Druckwandlern) fur Industrieanlagen (z B Energie-und Chemieanlagen, Plasteverarbeitung, Verbrennungsmotorenbau, Hydraulik, BMSR-Technik), fur Forschungsanlagen (ζ Β ballistische Kompressoren, Stoßrohre, gasdynamische Versuchsanlagen) und in der Innenballistik, insbesondere fur die dynamische Kalibrierung von Druckmeßeinrichtungen, die zur Einschätzung des Verhaltens von anderen solchen Einrichtungen dienen können (sogenannte Vergleichsdruckwandler)

   Charakteristik des bekannten Standes der Technik

   Fur Impulsdruck-Meßeinrichtungen ergibt sich grundsätzlich die Notwendigkeit der dynamischen Kalibrierung, d h der Ermittlung der dynamischen Empfindlichkeit, der Linearität und des dynamischen Hystereseverhaltens Statische Kalibrierungen sind nur eine gewisse Grundlage fur die Gesamteinschatzung einer Impulsdruck-Meßeinrichtung, da sich die verwendeten Materialien (besonders des Gehäuses) unter Impulsbelastung anders verhalten als unter statischer Last Statische Kalibrierungen gelten bestenfalls fur quasistatische Druckbelastungen, d h im Sinne der Vibrationseigenschaften solcher, meist sehr schwach gedämpfter, komplizierter Schwingungssysteme nur bis zu Druckanstiegssteilheiten, die Frequenzen entsprechen, die etwa 1Ofach kleiner als die untere der Resonanzfrequenzen sind Dynamische Drucke sind oft so hoch, daß eine statische Kalibrierung aufgrund von Dichtungsproblemen äußerst schwierig wurde oder aber der zu prüfende Druckwandler wurde zerstört (Deshalb werden manche Wandler nur bis 50% P_max geprüft) Infolge des unterschiedlichen Verhaltens der Konstruktionswerkstoffe bei statischen und dynamischen Belastungen übersteht er aber hohe dynamische Drucke

   Bisher wurden zahlreiche Methoden (Kugelfall, Schlaghammer, Entspannung von komprimierten Gasen und Flüssigkeiten, elektromagnetische Druckstoßerzeugung, Stoßwellen) entwickelt, um eine solche dynamische Kalibrierung zu ermöglichen Alle diese Methoden haben einen entscheidenden Mangel der zeitliche Verlauf des Prufdruckes P(t) ist nicht oder nur unsicher bekannt Bekanntsind mitausreichenderSicherheitlediglich Anfangs oder Maximaldrucke, d h das Problem der dynamischen Kalibrierung von Impulsdruck Meßeinrichtungen (piezoelektrische, piezoresistive, kapazitive, induktive, interferometrische) ist trotz jahrzehntelanger Bemühungen bisher nicht gelost Kugelfall- und Schlaqhammermethoden sind lediglich geeignet, Resonanzen der Druckwandler anzustoßen und deren Dampfungsverhalten zu untersuchen Entspannungsmethoden liefern zwar definierte Verhaltnisse fur den statischen Anfangs- und Endzustand, die Druckverlaufe bei der Entspannung selbst sind aber nur qualitativ bekannt Mittels elektromagnetischer Druckstoßerzeugung (GB 201 2053) ware zwar eine flexible Methode zur Kalibrierung vorhanden, jedoch kann der wahre Druckverlauf dabei nicht gemessen werden und seine Berechnung ist viel komplizierter als in dem obigen Patent angegeben Das zeigen Erfahrungen mit magnetischen Umformmaschinen Die Reproduzierbarkeit ist infolge plastischer Verformungen durch Impulsbelastungen und anderer Erscheinungen nicht ausreichend fur Kalibrierungen Stoßwellenmethoden haben zunächst den Vorteil, daß sich aus relativ einfachen Messungen der Stoßwellengeschwindigkeit der Drucksprung im Gas genau berechnen laßt, jedoch bleibt der Druckverlauf in der Stoßfront bisher unbekannt Außerdem senken Erscheinungen, die mit der Funktionsweise des Stoßrohres zusammenhangen (Membrane Platzen, Grenzschichten, nichtebene Stoßwellen), die Genauigkeit der Druckbestimmungen beträchtlich Infolge der steilen Druckanstiege werden in den meist schwach gedampften Impulsdruck Meßeinrichtungen Resonanzen (mit betrachtlichen Amplituden) angestoßen, die die Kalibrierung erheblich stören und eine mathematische Bearbeitung der Signale oder aber den Einsatz von Filtern erfordern Es werden im Falle von piezoelektrischen Druckwandlern oftmals so hohe Frequenzen angeregt, daß die äußerst hochohmigen Ladungsverstärker diese Signale gar nicht verarbeiten konnen Zur Erzeugung eines breiten Spektrums von Gaszustanden (vom heißen Hochdruckgas bis zum Niedertemperatur-Hochdruckplasma) sind ballistische Kompressoren bekannt, ζ B beschrieben in H Heß,, Dense Plasma Research Using Ballistic Compressors", Contrib Plasma Phys 26 (86) 4 und Schneidenbach H , Wirsig, M , Expenmetal demonstration of a time delay between maximum pressure and piston reversal point and its relation to loss processes in ballistic compressors", Beitr