本發(fā)明屬于傳感器檢測(cè)，具體涉及一種沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、爆炸沖擊波壓力大小是衡量各類(lèi)炸藥及戰(zhàn)斗部毀傷威力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，沖擊波壓力的準(zhǔn)確測(cè)量，在國(guó)防事業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均具有舉足輕重的地位。使用沖擊波壓力傳感器對(duì)沖擊波壓力進(jìn)行測(cè)量是一種常見(jiàn)的沖擊波壓力測(cè)試手段。沖擊波壓力測(cè)試常常在野外進(jìn)行，環(huán)境溫度變化范圍較大。在北方地區(qū)冬季試驗(yàn)環(huán)境溫度可能低至-30℃，夏季傳感器在陽(yáng)光直射的環(huán)境中溫度甚至?xí)^(guò)50℃。除此之外，在沖擊波壓力測(cè)試時(shí)，沖擊波也常常伴隨著高溫。因此，沖擊波壓力傳感器在不同溫度環(huán)境下的工作特性參數(shù)，如靈敏度、線(xiàn)性度等，對(duì)于沖擊波壓力的準(zhǔn)確測(cè)量十分重要。針對(duì)沖擊波壓力傳感器的高低溫工作特性進(jìn)行檢測(cè)對(duì)沖擊波壓力測(cè)試具有重要的意義。

2、沖擊波壓力傳感器工作特性檢測(cè)方法，包括靜態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，多在室溫環(huán)境下進(jìn)行，其檢測(cè)結(jié)果為室溫的工作特性參數(shù)，未能體現(xiàn)不同溫度環(huán)境對(duì)沖擊波壓力傳感器工作特性參數(shù)的影響，無(wú)法保證在不同環(huán)境溫度下測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前針對(duì)沖擊波壓力傳感器溫度特性的檢測(cè)多在高低溫箱中進(jìn)行，難以對(duì)傳感器施加壓力載荷以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下工作特性參數(shù)的求取。

3、中國(guó)專(zhuān)利201610455273.4公開(kāi)了一種擺錘式?jīng)_擊波壓力傳感器現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)裝置，該裝置通過(guò)擺錘撞擊造壓油缸活塞桿，擠壓油缸內(nèi)的造壓油從而產(chǎn)生近半正弦壓力脈沖，實(shí)現(xiàn)壓力傳感器的工作特性參數(shù)校準(zhǔn)，但該方法難以實(shí)現(xiàn)針對(duì)指定環(huán)境溫度下傳感器工作特性的檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

2、實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)系統(tǒng)，包括溫度控制柜，可拆卸式保溫箱，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置，造壓油缸，通風(fēng)管道，被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器和標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器；

3、被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器以及標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器安裝在造壓油缸側(cè)面，造壓油缸固定在可拆卸式保溫箱中、且造壓油缸的活塞桿端部位于可拆卸式保溫箱外，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置通過(guò)敲擊造壓油缸的活塞桿在造壓油缸內(nèi)產(chǎn)生準(zhǔn)靜態(tài)壓力，溫度控制柜通過(guò)通風(fēng)管道和可拆卸式保溫箱連通，實(shí)現(xiàn)對(duì)可拆卸式保溫箱內(nèi)溫度可控。

4、進(jìn)一步的，可拆卸式保溫箱內(nèi)設(shè)溫度傳感器，溫度控制柜根據(jù)溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)可拆卸式保溫箱內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。

5、進(jìn)一步的，可拆卸式保溫箱側(cè)面設(shè)置有出線(xiàn)口，用于將被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器以及標(biāo)準(zhǔn)傳感器的信號(hào)線(xiàn)引出，并通過(guò)海綿塞進(jìn)行密封。

6、進(jìn)一步的，溫度控制柜包括循環(huán)風(fēng)機(jī)，加熱器和空氣壓縮機(jī)組；

7、空氣壓縮機(jī)組對(duì)空氣的制冷，加熱器對(duì)空氣進(jìn)行加熱，經(jīng)過(guò)加熱或者制冷的空氣在循環(huán)風(fēng)機(jī)的作用下、通過(guò)通風(fēng)管道進(jìn)行流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)熱量交換。

8、進(jìn)一步的，可拆卸式保溫箱通過(guò)螺栓固定在準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置上，可拆卸的保溫箱包括卡扣連接的上蓋和下蓋，上蓋和下蓋均為箱式，可拆卸式保溫箱側(cè)面設(shè)有進(jìn)風(fēng)口以及出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口通過(guò)通風(fēng)管道與溫度控制柜連接。

9、進(jìn)一步的，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置選用擺錘式準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置或者落錘式準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置。

10、一種基于上述的系統(tǒng)進(jìn)行沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)的方法，包括如下步驟：

11、設(shè)置需要對(duì)傳感器工作特性檢測(cè)的溫度值t，然后啟動(dòng)高低溫控制柜；

12、當(dāng)可拆卸式保溫箱內(nèi)的溫度達(dá)到指定溫度后，啟動(dòng)準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置在造壓油缸內(nèi)產(chǎn)生不同幅值的近半正弦準(zhǔn)靜態(tài)激勵(lì)壓力信號(hào)，獲得標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器對(duì)激勵(lì)信號(hào)幅值的監(jiān)測(cè)結(jié)果pti，以及被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器的輸出幅值vti；

13、以標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器的監(jiān)測(cè)結(jié)果作為被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器的激勵(lì)壓力，獲得被校準(zhǔn)傳感器在不同輸入下的輸出；

14、通過(guò)最小二乘方法對(duì)pti及vti進(jìn)行線(xiàn)性擬合與獲得傳感器在溫度t下的工作特性曲線(xiàn)：

15、vt＝ktp+bt?(2)

16、其中p為輸入壓力，vt為沖擊波壓力傳感器在溫度t下的輸出電壓，kt、bt為該溫度下校準(zhǔn)得到的被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器工作特性特性曲線(xiàn)參數(shù)，其中kt為被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器的靈敏度；計(jì)算獲得在溫度t下被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器的非線(xiàn)性γlt；

17、調(diào)節(jié)可拆卸式保溫箱中溫度為t1、t2、t3、……，分別在不同的溫度環(huán)境下對(duì)被校準(zhǔn)沖擊波壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)獲得傳感器在不同溫度環(huán)境下的工作特性曲線(xiàn)，并獲得傳感器在對(duì)應(yīng)溫度環(huán)境下的靈敏度kt1、kt2、kt3……以及線(xiàn)性度γlt1、γlt1、γlt1……；從而獲得被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器靈敏度以及線(xiàn)性度隨溫度變化曲線(xiàn)。

18、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

19、可以通過(guò)高低溫環(huán)境模擬裝置靈活地模擬不同的環(huán)境溫度，進(jìn)而改變位于環(huán)境模擬裝置中的被測(cè)試沖擊波壓力傳感器的工作環(huán)境溫度。

20、在進(jìn)行環(huán)境溫度模擬的同時(shí)，可以通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置對(duì)沖擊波壓力傳感器施加準(zhǔn)靜態(tài)壓力載荷。

21、依靠這種方法可以實(shí)現(xiàn)在不同溫度環(huán)境下對(duì)沖擊波壓力傳感器的工作特性進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度控制柜(1)，可拆卸式保溫箱(2)，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置(3)，造壓油缸(4)，通風(fēng)管道(5)，被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器(10)和標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器(11)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，可拆卸式保溫箱(2)內(nèi)設(shè)溫度傳感器(12)，溫度控制柜(1)根據(jù)溫度傳感器(12)實(shí)現(xiàn)對(duì)可拆卸式保溫箱(2)內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，可拆卸式保溫箱(2)側(cè)面設(shè)置有出線(xiàn)口(9)，用于將被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器(10)以及標(biāo)準(zhǔn)傳感器(11)的信號(hào)線(xiàn)引出，并通過(guò)海綿塞進(jìn)行密封。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，溫度控制柜(1)包括循環(huán)風(fēng)機(jī)(6)，加熱器(7)和空氣壓縮機(jī)組(8)；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，可拆卸式保溫箱(2)通過(guò)螺栓固定在準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置上，可拆卸的保溫箱包括卡扣連接的上蓋和下蓋，上蓋和下蓋均為箱式，可拆卸式保溫箱(2)側(cè)面設(shè)有進(jìn)風(fēng)口(14)以及出風(fēng)口(13)，進(jìn)風(fēng)口(14)與出風(fēng)口(13)通過(guò)通風(fēng)管道(5)與溫度控制柜(1)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置(3)選用擺錘式準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置或者落錘式準(zhǔn)靜態(tài)校準(zhǔn)裝置。

7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)進(jìn)行沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明為一種沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性帶載檢測(cè)系統(tǒng)及方法。包括溫度控制柜，可拆卸式保溫箱，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置，造壓油缸，通風(fēng)管道，被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器和標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器；被檢測(cè)沖擊波壓力傳感器以及標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器安裝在造壓油缸側(cè)面，造壓油缸固定在可拆卸式保溫箱中，準(zhǔn)靜態(tài)壓力發(fā)生裝置通過(guò)敲擊造壓油缸的活塞桿在造壓油缸內(nèi)產(chǎn)生準(zhǔn)靜態(tài)壓力，溫度控制柜通過(guò)通風(fēng)管道和可拆卸式保溫箱連通，實(shí)現(xiàn)對(duì)可拆卸式保溫箱內(nèi)溫度可控。本發(fā)明基于高低溫環(huán)境模擬裝置來(lái)控制被測(cè)試沖擊波壓力傳感器的環(huán)境溫度，同時(shí)可以使用落錘或擺錘壓力校準(zhǔn)裝置對(duì)沖擊波壓力傳感器施加壓力載荷，實(shí)現(xiàn)沖擊波壓力傳感器高低溫工作特性的帶載檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：孔德仁,王傳志,徐春冬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19