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壓力傳感器測量水下爆炸壓力

作者:admin 發(fā)布時間:2015/10/16 15:43:19 瀏覽次數(shù):2730

為了測量炸藥在水中的爆炸壓力，因測量介質(zhì)與常規(guī)測量的不同，測量環(huán)境比較惡劣，所以，對傳感器就要有一些特殊的要求：首先，傳感器要有較高的頻率響應(yīng)，水下爆炸的壓力是一個高速變化的過程;其次傳感器要有較強的抗干擾能力，以便減小測量誤差，提高測試精度。再者，傳感器要有足夠的強度、良好的密封性能和較強的防腐蝕能力。因此，以電氣石為敏感元件的傳感器則被應(yīng)用于水中爆炸壓力的測量。由于在水中爆炸壓力的測量中，傳感器的基本性能指標(biāo)為：測量范圍上限為250MPa。測量精度≤2%FS;上升前沿≤2.5μs。根據(jù)系統(tǒng)性能指標(biāo)要求，確定了用于水中爆炸壓力測量傳感器的結(jié)構(gòu)，同時，克服了選材和工藝方面的技術(shù)難題。

　　敏感元件是傳感器的關(guān)鍵元件，因為它決定著傳感器的原理和特性。因此，是傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計時首先要考慮的問題。根據(jù)測試對象，對炸藥在水中爆炸產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測量，故采用壓電式壓力傳感器。所以，敏感元件選用壓電晶體，壓電晶體種類較多，如，石英、電氣石、鈮酸鋰、鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇等，根據(jù)幾種常用的壓電晶體性能，由于電氣石晶體具有體壓電效應(yīng)的特點，而且，國內(nèi)外在對炸藥在水中爆炸產(chǎn)生的壓力進(jìn)行測試時，均采用電氣石晶體作為壓電式壓力傳感器的敏感元件，所以，敏感元件材料選擇電氣石晶體。
　　　　　　　　　　　
該壓力傳感器以具有壓電效應(yīng)的電氣石為敏感元件，內(nèi)部填充硅油，采用高絕緣密封膠進(jìn)行密封。工作時，將壓力傳感器放入水下離爆炸源一定的距離，當(dāng)炸藥爆炸后產(chǎn)生的壓力通過水，以沖擊波的形式向各個方向傳播，電氣石晶體將感受到的壓力信號轉(zhuǎn)換成的電信號，從而實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。

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