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压力传感器测量水下爆炸压力

作者:admin   发布时间:2015/10/16 15:43:19   浏览次数:1591
压力传感器测量水下爆炸压力
为了测量炸药在水中的爆炸压力,因测量介质与常规测量的不同,测量环境比较恶劣,所以,对传感器就要有一些特殊的要求:首先,传感器要有较高的频率响应,水下爆炸的压力是一个高速变化的过程;其次传感器要有较强的抗干扰能力,以便减小测量误差,提高测试精度。再者,传感器要有足够的强度、良好的密封性能和较强的防腐蚀能力。因此,以电气石为敏感元件的传感器则被应用于水中爆炸压力的测量。由于在水中爆炸压力的测量中,传感器的基本性能指标为:测量范围上限为250MPa。测量精度≤2%FS;上升前沿≤2.5μs。根据系统性能指标要求,确定了用于水中爆炸压力测量传感器的结构,同时,克服了选材和工艺方面的技术难题。

  敏感元件是传感器的关键元件,因为它决定着传感器的原理和特性。因此,是传感器结构设计时首先要考虑的问题。根据测试对象,对炸药在水中爆炸产生的压力进行测量,故采用压电式压力传感器。所以,敏感元件选用压电晶体,压电晶体种类较多,如,石英、电气石、铌酸锂、锆钛酸铅、钛酸钡等,根据几种常用的压电晶体性能,由于电气石晶体具有体压电效应的特点,而且,国内外在对炸药在水中爆炸产生的压力进行测试时,均采用电气石晶体作为压电式压力传感器的敏感元件,所以,敏感元件材料选择电气石晶体。
           
该压力传感器以具有压电效应的电气石为敏感元件,内部填充硅油,采用高绝缘密封胶进行密封。工作时,将压力传感器放入水下离爆炸源一定的距离,当炸药爆炸后产生的压力通过水,以冲击波的形式向各个方向传播,电气石晶体将感受到的压力信号转换成的电信号,从而实现能量的转换。

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