爆炸容器内小药量实验动态标定压力传感器

薛冰 马宏昊 沈兆武 余勇

薛冰, 马宏昊, 沈兆武, 余勇. 爆炸容器内小药量实验动态标定压力传感器[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 437-441. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0437-05
引用本文: 薛冰, 马宏昊, 沈兆武, 余勇. 爆炸容器内小药量实验动态标定压力传感器[J]. 爆炸与冲击, 2015, 35(3): 437-441. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0437-05
Xue Bing, Ma Hong-hao, Shen Zhao-wu, Yu Yong. Dynamic calibration of pressure sensors by small-scale explosive experiments in an explosion containment vessel[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 437-441. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0437-05
Citation: Xue Bing, Ma Hong-hao, Shen Zhao-wu, Yu Yong. Dynamic calibration of pressure sensors by small-scale explosive experiments in an explosion containment vessel[J]. Explosion And Shock Waves, 2015, 35(3): 437-441. doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0437-05

爆炸容器内小药量实验动态标定压力传感器

doi: 10.11883/1001-1455(2015)03-0437-05
基金项目: 国家自然科学基金项目(51174183, 51134012)
详细信息
    作者简介:

    薛冰(1989—), 男, 博士研究生

    通讯作者:

    马宏昊, hhma@ustc.edu.cn

  • 中图分类号: O384

Dynamic calibration of pressure sensors by small-scale explosive experiments in an explosion containment vessel

  • 摘要: 在爆炸容器中进行小药量空中爆炸实验, 利用传感器序列测量冲击波速度, 根据冲击波Rankine-Hugoniot关系获得测点近似理论峰值压力, 从而实现压力传感器的标定, 获得的灵敏度相对误差较小。同时测量了相应的冲击波参数, 并利用Modified-Friedlander公式进行数据后处理, 结果表明固定超压拟合更接近物理事实, 固定正相时间拟合也具有较高精度。最后进行了误差分析, 发现不同传感器特性及数据后处理方法都会带来一定误差。实验结果表明这种测量和后处理方法具有较高的精度, 可以同时标定传感器和测量冲击波参数。
  • 图  1  传感器序列示意图

    Figure  1.  Schematic of sensor series assembly

    图  2  空中爆炸实验装置示意图

    Figure  2.  Schematic of air explosion system

    图  3  冲击波到达传感器序列的时间

    Figure  3.  Arrival time of shock wave at sensor series

    图  4  超压时程曲线拟合

    Figure  4.  Nonlinear curve fit of overpressure history traces

    图  5  已标定传感器压力时程曲线

    Figure  5.  Overpressure history of standard sensor

    图  6  不同响应位置误差示意图

    Figure  6.  Scheme of error caused by different response positions

    表  1  传感器2动态标定结果

    Table  1.   Dynamic calibration results of sensor 2

    测试编号 t1,2/μs t2, 3/μs Ma2 Δpm2/kPa U/mV k/(Pa·mV-1)
    1 21.0 27.7 1.335 89 93.95 101.003 9 930.16
    2 21.0 27.5 1.343 88 95.28 101.725 9 936.63
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    表  1  不同数据处理方法得到的冲击波参数

    Table  1.   Shock wave parameters by different data processing methods

    测试 方法 Δpm/kPa t+/μs I/(Pa·s) α
    1 实验 86.04 435.50 11.925
    固定Δpm 93.95 470.02 12.478 2.018 6
    固定t+ 90.19 435.50 12.290 1.604 2
    2 实验 84.64 430.72 12.309
    固定Δpm 95.28 469.87 12.971 1.914 4
    固定t+ 92.31 430.72 12.898 1.464 3
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-28
  • 修回日期:  2014-07-06
  • 刊出日期:  2015-05-25

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