[其他]壓力傳感器液力型動態測試系統

無效

• 申請號: 85104740
• 申請日: 1985-06-24
• 公開（公告）號: CN85104740B
• 公開（公告）日: 1988-06-08
• 發明（設計）人: 焦國全
• 申請（專利權）人: 北京航空學院
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 北京航空學院專利代理事務所
• 代理人: 官漢增

一種在新原理基礎上建立的壓力傳感器液力型動態測試系統屬計量測試類。

目前國內外對壓力傳感器進行動態測試，盛行激波管方法，但實驗壓力只有幾十公斤壓力至幾百公斤壓力。壓力傳感器單只測試費用需幾百元至幾千元。建立一套實驗壓力在1000公斤壓力的激波管設備，基本投資估計要100萬元左右，（西安二○四所），由于原理所致，壓力愈高，實驗結果的置信度就愈低，安全問題也不易解決。其它方法如落錘、火藥爆炸、快速開關等，實驗壓力可以做到比較大，但欲試高頻寬的壓力傳感器動態特性有困難，主要是測試結果的精度不易達到，目前國內外對大壓力高頻寬壓力傳感器的動態特性測試仍存在困難。

本發明是用于壓力傳感器動態測試，由于它是液電效應的力學效應的應用，所以稱液力型動態測試系統，液電效應的力學效應，目前廣泛用于礦石破碎，鑄件表面清砂，腎結石破碎，但用于壓力傳感器動態測試，當前在國內外尚屬首次。由于激勵信號的獲取是基于與現行的方法不同，所以解決了目前壓力動態測試中要求實驗壓力高又安全又有一定精度等方面存在的難以克服的困難。

傳感器液力型動態測試系統其方法與原理與現行的激波管、落錘等不同，所以克服了目前在壓力傳感器動態測試中存在的問題和困難。用壓力傳感器液力型動態測試系統可獲得實驗壓力為5000公斤至10000公斤壓力。設備基本投資僅為激波管方法的1/10左右。單只壓力傳感器測試費用僅為激波管方法的1/200～1/500左右。壓力傳感器頻寬5兆以內皆可測試。

運用一種新的原理來獲得實驗脈沖壓力，建立一個實驗壓力可以在幾公斤至幾千公斤壓力范圍內隨意調節，設備基本投資小、實驗費用低、占地面積僅2～3平方米、易裝折便于攜帶、實驗數據處理快速（幾分鐘內可以在實驗現場得到被試壓力傳感器的動態特性），在一臺設備上可同時對數只壓力傳感器進行動態測試的壓力傳感器新型動態測試系統。

這一發明的主要原理是將工業用電升至數萬伏。通過整流向低感電容充電，并將放電電極置于介電液體內，使電能突然釋放，從而產生一個近似δ函數的壓力脈沖，以此作為激勵源，來測量壓力傳感器的動態特性。通過程序包可以獲得壓力傳感器的幅值譜、傳遞函數、對數幅相特性等。

壓力傳感器液力型動態測試系統由下列主要幾部分組成，分別說明如下：

（1）沖擊大電流裝置：

實質上是一個充放電電路，目的在于從電網獲取能量并對低電感電容器進行充電，利用它為實驗信號提供功率。

控制臺除了對充放電及點火等進行控制外為提高放電電壓的穩定性，在控臺上有放電電壓設置開關，電壓超過或低于要求值公差范圍時，點火電路自動保護，放電不能進行。另外在控制臺上還裝有可以直接升降壓力傳感器實驗臺架的控制按鈕。

（2）放電室及實驗臺：

這是形成壓力脈沖及進行產品實驗的場所，在實驗臺架上根據計算要求，可以分布安裝數只壓力傳感器，以提高實驗效率。為了提高測量精度，必須消除波的反射及干涉的影響，為此，在放電室內應取消波設施，金屬構架在迎波方向應制作成具有一定角度的尖劈形結構。另外應設計一個反射罩，反射罩曲面應經過嚴格計算。這樣在放電室內存在一個反射盲區，使壓力傳感器及電極置于盲區內。

另外，為了獲得較為精確的被試壓力傳感器的動態模型，可在與被試壓力傳感器等效位置安裝一只精度高，頻寬比被試壓力傳感器寬5～10倍以上的壓力傳感器。將它的輸出信號與被試壓力傳感器輸出信號一起輸入計算機，以求取被試壓力傳感器的數學模型。

為了保證放電的穩定性、兩放電極間有快速裝卡金屬引爆絲的裝置，可以保證金屬引爆絲每次長度及張緊度接近。

（3）數據采集及處理系統。

用壓力傳感器液力型動態測試系統測試各類壓力傳感器動態特性，從實驗開始到得到實驗結果僅需幾分鐘時間。數據處理可以脫機也可以在實驗室現場進行。可以得到被測壓力傳感器的幅值譜曲線，傳遞函數、對數幅相特性曲線。

附圖是本發明的原理示意圖，其中：

1、沖擊大電流裝置2、放電室及實驗臺3、引爆絲4、電極5、壓力傳感器6、介電液體7、吸波塑料及反射罩8、數據采集及處理系統。