脉冲式动态压力溯源方法研究

史博,杨军,蔡菁,王辰辰,李程

(航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京 100095)

0 引言

随着技术的发展,目前针对压电式压力传感器灵敏度及火炮膛压的校准基本采用脉冲式动态压力校准装置实现,其工作原理为:自由下落的锤体撞击液压活塞系统,在液压缸中产生近似半正弦的脉冲压力波,液压缸的两侧对称安装被校压力传感器和标准压力传感器,取被校传感器和标准传感器输出曲线的峰值点进行比较法校准。脉冲式动态压力校准装置操作简单,在动态压力的校准试验中被广泛使用,但由于其准确度主要受限于标准压力传感器性能,很难再有所提高。国内现有的脉冲压力校准装置已经不能完全满足高精度动态压力测量的需求,因此研究能进行可靠量值溯源的绝对法脉冲压力校准装置十分必要[1-3]。

1 溯源方法

在脉冲式动态压力的溯源方式的研究方面,南京理工大学曾提出了间接比较法,即用多支传感器换位测量,最后再对多组数据进行分析[4-5];PCB 公司相关研究人员提出在落锤式脉冲压力校准装置产品913A10 中使用加速度计进行校准[6-8],其幅值不确定度为3%;另外,国内相关研究机构还曾提出用力传感器测量锤体下落过程中力值的方法进行校准。这几种方法的校准结果受到压力传感器、加速度传感器或力传感器的动态性能的影响,其本质还是比较法校准,而且这几种方法未考虑对锤体的加速度分布以及液压缸中油介质的压力场分布不均等因素对压力幅值计算带来的影响。……