專利名稱：大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明公開的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置屬壓力 傳感器技術領域，具體涉及一種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源性校準方法及校 準裝置，該方法與裝置可以對大量程寬頻帶的壓力傳感器進行校準，在校準過 程中可有效地保護壓力傳感器。 '
二.
背景技術：
目前壓力傳感器的校準方法很多，但校準壓力幅值高而且頻帶覆蓋范圍寬 的校準技術，在國際上一直沒有取得突破性的進展。目前常用的幾種高壓動態(tài)
校準裝置所能覆蓋的壓力和頻率范圍的情況如下一種是氣體激波管的校準裝 置，其頻帶覆蓋范圍從100Hz到800kHz左右，但是壓力幅值很低。另一種是落錘 液壓動標的校準裝置，雖然壓力幅值可達1000MPa，但是頻帶覆蓋范圍太窄，只 有l(wèi)kHz左右。其它一些校準裝置，如用于高壓動態(tài)校準的快開閥裝置，產(chǎn)生的 壓力信號幅值可達1000MPa，但是脈寬只能達到毫秒級。正弦信號類校準裝置， 校準的壓力幅值一般不超過50MPa，且校準的頻率上限多在20kHz左右。南京理 工大學研制的水激波管校準裝置，壓力上限達到700MPa，頻率覆蓋上限接近 lMHz。華北工學院曾經(jīng)研制的動壓傳感器準5脈沖校準系統(tǒng)，可產(chǎn)生500MPa幅 值的壓力，頻率范圍為0 20kHz。該方法由于壓力脈寬幅值很高、持續(xù)時間極 窄，傳感器的敏感元件和傳力部件會發(fā)生強烈的應力振蕩，在實際校準中，會 導致壓電傳感器的膜片，錳銅壓阻傳感器錳銅線圈被負應力拉出等現(xiàn)象發(fā)生。 這是在校準中所不希望發(fā)生的。如何在校準過程中有效的保護傳感器，顯然是 一個亟待解決的問題。為克服其它校準方法不能同時兼顧高幅值壓力和寬頻帶 的缺陷，并且在高壓校準時不損壞傳感器，我們研究了本發(fā)明所涉及的校準方 法并設計了本發(fā)明的校準裝置。
三.
發(fā)明內(nèi)容
'
本發(fā)明的目的是向社會提供一種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法 與校準裝置，本發(fā)明的校準方法與校準裝置的頻帶覆蓋范圍寬，壓力幅值高，這 種裝置的校準壓力幅值高達800Mpa，頻帶覆蓋范圍為0 1MHz，還可以對被
校傳感器進行溯源,在校準時施加的靜態(tài)預壓力就是零頻時的壓力，該壓力是通 過活塞式壓力計施加的，可以將零頻時的壓力溯源到質(zhì)量基準和長度基準。由 于采用了預加一定幅值的靜壓力的處理方法，降低了傳感器實際受到的反方向 的動壓，可以有效地保護了昂貴的被測傳感器。
本發(fā)明的技術方案包括大壓力傳躊器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置 兩部分。
本發(fā)明關于大壓力傳感器動特性的溯源校準方法的技術方案是這樣的這 種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點在于首先給校準的大壓 力傳感器施加一個靜態(tài)予壓力，如采用液壓校準機給油腔加一個靜態(tài)的預壓 力，在對校準的大壓力傳感器實現(xiàn)頻率域的0頻溯源性校準的基礎上，再采用
極窄脈沖激勵校準的大壓力傳感器，如通過應力波桿(Hopkinson桿)給該油腔
施加窄脈沖激勵壓力，通過測試或計量儀器，測得該大壓力傳感器的動態(tài)特性， 即該大壓力傳感器的頻率響應特性,實現(xiàn)其動態(tài)特性的溯源校準。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點還有
所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用極窄脈沖作用到該大壓
力傳感器的傳壓面，激勵該大壓力傳感器，通過測試或計量儀器，測試預壓力與
動態(tài)激勵脈沖壓力合成的激勵信號，處理激勵信號和大壓力傳感器的輸出信號:
得到該大壓力傳感器的頻率響應特性，通過其頻率響應特性表征并實現(xiàn)其動態(tài) 溯源校準。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點還有
所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:所述的給大壓力傳感器施加 的極窄脈沖激勵源是采用等離子加速器加速的飛片撞擊應力波桿-Hopkinson 桿產(chǎn)生的寬頻帶窄脈沖的激勵源并作為應力波桿-Hopkinscm桿的應力波源。 所述的等離子加速器可將厚300陶直徑5腦的聚酯飛片加速到1 km/s。這種等 離子加速器產(chǎn)生的加速飛片撞擊應力波桿-H叩kinson桿而形成寬頻帶窄脈沖 的激勵源，形成的極窄脈沖寬為1 5ixs，其頻帶范圍為0 1MHz,可覆蓋被測 大壓力傳感器的固有頻率。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點還有 所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用超動態(tài)應變儀通過粘貼 在應力波桿一Hopkinson桿上的應變片測量應力波信號。所述的超動態(tài)應變儀 采用公知公用的超動態(tài)應變儀即可，如采用超動態(tài)電阻應變儀等。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點還有 所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用粘貼在該大壓力傳感器
端面的壓阻傳感器測得的壓力波信號和應力波桿一Hopkinson桿上應變片輸出 的應力波信號的相互關系，建立油壓腔傳遞介質(zhì)對Hopkinson桿端面輸出的應 力波的彌散特性，通過對該彌散特性的計算，得到該大壓力傳感器的激勵信號， 進而得到該大壓力傳感器的頻率響應特性。這己經(jīng)把該大壓力傳感器的頻率響 應特性測試、計量辦法與過程闡述清楚了。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，詳細技術特點還 有a.所述的粘貼在該大壓力傳感器端面的壓阻傳感器是錳銅壓阻傳感器，它 是一種頻率響應極高的壓阻傳感器。b.所述的粘貼在應力波桿一H叩kinson 桿上的應變片是測量應力波信號的應突計，如其型號為KTH-05-120-DZS-11。 根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，技術特點還有 所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是改變校準條件可實現(xiàn)不同脈 寬、不同壓力值下的校準,便得到該大壓力傳感器在不同脈寬、不同壓力下的頻 率響應特性。如在該大壓力傳感器上施加級次預壓力(施加系列不同數(shù)值的預 壓力)、施加不同脈寬的窄脈沖的激勵源,便得到該大壓力傳感器在不同脈寬、 不同壓力下校準的頻率響應特性。
關于大壓力傳感器動特性的溯源校準裝置的技術方案是這樣的這種大壓 力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，包括有校準裝置的殼體、靜態(tài)予壓力源一 如采用1000MPa活塞壓力計給被測傳感器加預加壓力(其幅值可通過改變活 塞式壓力計的砝碼來調(diào)節(jié))，壓力傳遞介質(zhì)、H叩kinson桿、應變片、與測試或 計量儀器聯(lián)接的采樣端或/和聯(lián)接端及其纜線，這些纜線及其采樣端、聯(lián)接端等 將聯(lián)接超動態(tài)電阻應變儀、錳銅傳感器應力儀、寬頻帶適配放大器、瞬態(tài)波形 記錄儀、計算機等。技術特點在于所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準 裝置還包括有:被校準的大壓力傳感器，以及給該被校準的大壓力傳感器再施 加激勵壓力的極窄脈沖激勵源,還有測試或計量被校準的大壓力傳感器端面輸 出信號的壓阻傳感器等。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，技術特點還有 所述的極窄脈沖激勵源是等離子加速器加速的飛片撞擊應力波桿-Hopkinson 桿產(chǎn)生的寬頻帶窄脈沖的激勵源。所述的等離子加速器可將厚300Mra直徑5mm 的聚酯飛片加速到1 km/s。該等離子加速器產(chǎn)生的加速飛片撞擊應力波桿-Hopkinson桿可形成寬頻帶窄脈沖的激勵源，形成的極窄脈沖寬為1 5"s, 其頻帶范圍為0 1MHz，可覆蓋被測大壓力傳感器的固有頻率。
根據(jù)以上所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，技術特點還有 a.所述的壓阻傳感器是錳銅壓阻片。b.所述的粘貼在應力波桿^Hopkinson桿 上的應變片是測量應力波信號的應變計。c.所述的壓力傳遞介質(zhì)是甘油，如高壓 甘油。
本發(fā)明的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法優(yōu)點有1.該方法特點是 用常規(guī)的液壓校準方法實現(xiàn)大壓力傳^器動態(tài)特性的溯源校準，這種溯源是通 過在頻率域的O頻下施加的靜態(tài)預壓力實現(xiàn)的；2.在此溯源基礎上，用極窄 脈沖激勵傳感器，求得傳感器的頻率響應特性，如果被校傳感器的頻率響 應特性從0頻起到某個最高頻率足夠平直，則認為該傳感器的動態(tài)特性 是經(jīng)過溯源校準的；3.由于采用了預加靜壓力的處理方法，降低了被測傳感 器實際受到的反方向的動壓，可以有效地保護了昂貴的傳感器；4.校準方法頻 帶覆蓋范圍寬，壓力幅值高，其校準壓力幅值高達800Mpa，頻帶覆蓋范圍為 0 1MHz; 5.本發(fā)明的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法先進，是創(chuàng)新性 思維的發(fā)明，值得借鑒和推廣。
本發(fā)明的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置的優(yōu)點有1.可校準壓力 值高，頻帶覆蓋范圍寬；2.校準頻率可覆蓋零頻，能夠?qū)Ρ恍蚀髩毫鞲衅?進行溯源；3校準裝置結(jié)構簡單,成本低廉；4.校準操作簡單，校準過程安全， 不會損壞傳感器。這種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置值得采用和推 廣。
四.


本發(fā)明的說明書附圖共有2幅
圖1為大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置示意圖2為大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置的測試信號流程圖。
在兩圖中1.等離子加速器；2.力[j速飛片；3. Hopkinson桿；4.與6.與10.
電纜；5.與7.應變計；8.高壓甘油；9.被校準的壓力傳感器(或貼錳銅傳感器
的鋁塊)；ll.輸油管；12. 1000MPa活塞式壓力計；13.裝置的支架；14.錳銅壓
阻片；15.超動態(tài)電阻應變儀；16.錳銅傳感器應力儀；17.寬頻帶適配放大器； 18.瞬態(tài)波形記錄儀；19.計算機。
五. 具體實施方
本發(fā)明的非限定實施例如下
實施例一.大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置 該實施例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置分為兩部 分，其一是大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置；其二是大壓力傳感器動態(tài)
特性的溯源校準方法。
1. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置 該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置的具體結(jié)構由圖l示出，圖
2則示出與該例校準裝置聯(lián)接或聯(lián)系的一些測試儀器的情況。該校準裝置包括 有裝置的殼體及裝置的支架13，該例采用的靜態(tài)予壓力源是1000MPa活塞壓 力計12，用以給被測傳感器9加預加壓力(其幅值可通過改變活塞式壓力計12 的砝碼來調(diào)節(jié))，壓力傳遞介質(zhì)一如是高壓甘油8，Hopkinson桿3和粘貼在應 力波桿一Hopkinson桿上的應變片，應變片是測量應力波信號的應變計5、 7， 如采用的型號為KTH-05-120-DZS-11。以及測試或計量儀器聯(lián)接的采樣端或/ 和聯(lián)接端及其纜線，如電纜4、 6、 10:這些纜線及其采樣端、聯(lián)接端等將聯(lián)接 超動態(tài)電阻應變儀15、錳銅傳感器應力儀16、寬頻帶適配放大器17、瞬態(tài)波 形記錄儀18、計算機19等。所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置還 包括有:被測大壓力傳感器9,以及給該被測大壓力傳感器9再施加激勵壓力的 極窄脈沖激勵源，等離子加速器1，還有測試或計量被測大壓力傳感器9端面輸 出信號的壓阻傳感器一錳銅壓阻片14等。錳銅壓阻傳感器是一種頻率響應極 高的壓阻傳感器。所述的極窄脈沖激勵源是等離子加速器1加速的飛片2撞 擊應力波桿--Hopkinson桿3產(chǎn)生的寬頻帶窄脈沖的激勵源。該例的等離子加 速器l是一種采用起爆或激光等方法產(chǎn)生并加速等離子、能將厚300Mm直徑5mm 的附著在薄膜上的聚酯飛片2加速到，1 km/s的等離子加速器，這種等離子加速 器1可以按其功能設計制做或委托定做。該例的等離子加速器1能出射加速到 1 km/s的飛片2，去撞擊應力波桿-Hopkinson桿3。該例的等離子加速器1 產(chǎn)生的加速飛片2撞擊應力波桿-H叩kinson桿3而形成寬頻帶窄脈沖，形成的 極窄脈沖寬為為1 U s、或2. 5 y s、或5 u s，其頻帶寬度范圍為0 1MHz,可覆 蓋被測大壓力傳感器9的固有頻率。
2. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法
該例的大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法的具體技術方案由圖1和 圖2聯(lián)合示出，圖1示出的是該例大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法實 施所用校準裝置的具體結(jié)構圖，圖2則示出該例校準方法的測試信號流程方框
圖。這種大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法如下首先給被校準的大壓
力傳感器施加一個靜態(tài)予壓力，如是通過活塞式壓力計12施加的。在校準時施
加的靜態(tài)預壓力就是零頻時的壓力，可以將零頻時的壓力溯源到質(zhì)量基準和長
度基準，所以該方法是溯源校準方法。在對校準的大壓力傳感器9實現(xiàn)頻率域 的0頻溯源校準的基礎上，再采用極窄脈沖激勵校準的大壓力傳感器9，如通過 應力波桿(Hopkinson桿3)給該油腔施加極窄脈沖激勵壓力，再由油腔通過 高壓甘油8傳遞并施加給該大壓力傳感器9,通過測試或計量儀器，測得該大壓 力傳感器9的動態(tài)特性，即該大壓力傳感器9的頻率響應特性,實現(xiàn)其動態(tài)特性 的溯源校準。在圖2中示出所述的測試或計量儀器有超動態(tài)電阻應變儀15、 錳銅傳感器應力儀16、寬頻帶適配放大器17、瞬態(tài)波形記錄儀18和計算機19 等。所述的采用極窄脈沖作用到該大壓力傳感器9的傳壓面，就是給被校準的 大壓力傳感器9施加極窄脈沖激勵源，這個極窄脈沖激勵源是采用等離子加速 器1加速的飛片2撞擊應力波桿-Hopkinson桿3形成的應力波源。所述的等 離子加速器1可將厚300Mra直徑5腿的聚酯飛片2加速到1 km/s。應力波桿 -Hopkinson桿3被等離子加速器1產(chǎn)生的加速飛片2撞擊而形成寬頻帶窄脈 沖的激勵源，形成的極窄脈沖寬為1 ti s、或2. 5 u s、或5 u s,其頻帶寬度范圍 為0 1MHz,可覆蓋被測大壓力傳感器的固有頻率。這個極窄脈沖激勵源最終將 激勵該大壓力傳感器響應并自激振動,，通過測試或計量儀器，得到該大壓力傳 感器的頻率響應特性，通過其頻率響應特性表徵并實現(xiàn)其動態(tài)溯源校準。采用 超動態(tài)應變儀15通過粘貼在應力波桿一Hopkinson桿3上的應變片-應變計5、 7測量應力波信號。所述的超動態(tài)應變儀15采用公知公用的超動態(tài)應變儀即 可，如采用超動態(tài)電阻應變儀等。通過粘貼在該大壓力傳感器9(或貼錳銅傳感 器14的鋁塊9代替大壓力傳感器9)端面的壓阻傳感器14測得的壓力波信號和 應力波桿一H叩kinson桿3上應變片5與7輸出的應力波信號的相互關系，建 立油壓腔傳遞介質(zhì)--甘油8對Hopkinson桿3端面輸出的應力波的彌散特性， 通過對該彌散特性的計算或計量，得到該大壓力傳感器的頻率響應特性。所述 的設置在該大壓力傳感器9端面的壓阻傳感器14是錳銅壓阻傳感器，它是一種 頻率響應極高的壓阻傳感器。所述的粘貼在應力波桿—Hopkinson桿3上的 應變片是測量應力波信號的應變計5、 7，其型號為KTH-05-120-DZS-11。再通 過該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置測試大壓力傳感器9的預壓力
與動態(tài)激勵脈沖壓力合成的激勵信號(即輸入信號)，處理激勵信號和大壓力傳 感器的輸出信號，測得該大壓力傳感器的動態(tài)特性，即該大壓力傳感器的頻率 響應特性,實現(xiàn)其動態(tài)特性的溯源校準。這己經(jīng)把該大壓力傳感器的頻率響應特 性測試、計量辦法與過程闡述清楚了。
實施例二.大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置 該實施例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置為兩部分
1. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置
該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置的具體結(jié)構由圖l示出，圖 2則示出與該例校準裝置聯(lián)接或聯(lián)系的一些測試儀器的情況。該例的大壓力傳
感器動態(tài)特性的溯源校準裝置與實施例一.1.中不同點有l(wèi).如采用液壓校準 機通過油腔給校準的大壓力傳感器施加一個靜態(tài)的預壓力；2.所述的極窄脈沖 激勵源仍是采用等離子加速器1加速的飛片2撞擊應力波桿-Hopkinson桿3 作為應力波源，通過壓力傳遞介質(zhì)高壓甘油8再施加給被校準的大壓力傳感器 9，但加速的飛片2形成的是不同脈寬(如選擇為1. 1 u s、或1. 5 y s、或2 u s、 或2.6ps、或3us、或3. 5us、或4us、或4. 5us、或5 u s等)、不同頻率、 不同能量或不同動態(tài)壓力的窄脈沖激勵壓力源；3.在l.與2.的條件下，可得 到該大壓力傳感器9在不同脈寬、不同壓力下校準的頻率響應特性。該例的大 壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置其余未述的，全同于實施例一.1.中所述 的，不再重述。
2. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法
該例的大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法的具體技術方案由圖1和 圖2聯(lián)合示出，圖1示出的是該例大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法實 施所用校準裝置的具體結(jié)構圖，圖2則示出該例校準方法的測試信號流程方框 圖。該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與實施例一.2.中不同點有 改變校準條件可實現(xiàn)不同脈寬、不同壓力值下的校準,便得到該大壓力傳感器9 在不同脈寬、不同壓力下的頻率響應特性。如在該大壓力傳感器9上施加級次 預壓力(施加系列不同數(shù)值的預壓力)、施加不同脈寬(如選擇為1. 1 " s、或1. 5 lis、或2us、或2.6tis、或3ps、或3.5ns、或4us、或4.5tis、或5 u s 等)、不同能量或不同動態(tài)壓力的極窄脈沖的激勵源，便得到該大壓力傳感器在 不同脈寬、不同壓力下校準的頻率響應特性。該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的 溯源校準方法其余未述的,全同于實施例一.2.中所述的，不再重述。
實施例三.大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置 該實施例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置為兩部分
1. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源^準裝置
該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置的具體結(jié)構由圖l示出，圖 2則示出與該例校準裝置聯(lián)接或聯(lián)系的一些測試儀器的情況。該例的大壓力傳 感器動態(tài)特性的溯源校準裝置與實施例一.1.、或?qū)嵤├? 1.中不同點有1. 該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，以及采用的靜態(tài)予壓力源、極
窄脈沖激勵源、壓阻傳感器、壓力傳遞介質(zhì)、Hopkinson桿、應變片、與測試 或計量儀器聯(lián)接的采樣端或/和聯(lián)接端及其纜線等，均可用公知公用的技術進 行設計和制做，還可使用公知、公用、市售的商品替代，只要它們能完成其功 能的均可采用；2.該例中與大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置聯(lián)接的超動 態(tài)電阻應變儀、錳銅傳感器應力儀、寬頻帶適配放大器、瞬態(tài)波形記錄儀、計 算機等測試或計量儀器，均可用公知公用的技術進行設計，還可使用公知、公
用、市售的商品替代，只要它們能完成其功能的均可采用。該例的大壓力傳感 器動態(tài)特性的溯源校準裝置其余未述的，全同于實施例一.1.中、實施例二. 1. 中所述的，不再重述。
2. 大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法
該例的大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法的具體技術方案由圖1和 圖2聯(lián)合示出，圖1示出的是該例大壓力傳感器9動態(tài)特性的溯源校準方法實 施所用校準裝置的具體結(jié)構圖，圖2則示出該例校準方法的測試信號流程方框 圖。該例的大壓力傳感器動態(tài)特性的鄉(xiāng)源校準方法與實施例一.2.、實施例二. 2. 中不同點有l(wèi).該例所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法中采用的校 準裝置以及靜態(tài)予壓力源、極窄脈沖壓力源、壓阻傳感器、壓力傳遞介質(zhì)、 Hopkinson桿、應變片、與測試或計量儀器聯(lián)接的采樣端或/和聯(lián)接端及其纜線 等，均可用公知公用的技術進行設計和制做，還可使用公知、公用、市售的商 品替代，只要它們能完成其功能的均可采用；2.該例所述的大壓力傳感器動態(tài) 特性的溯源校準方法中釆用的、與校準裝置聯(lián)接的超動態(tài)電阻應變儀、錳銅傳 感器應力儀、寬頻帶適配放大器、瞬態(tài)波形記錄儀、計算機等測試或計量儀器， 均可用公知公用的技術進行設計,還可使用公知、公用、市售的商品替代，只要 它們能完成其功能的均可采用；3.該例所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校 準方法中采用的各步驟的具體操作條^^及其規(guī)程均可用公知公用的現(xiàn)有技術
進行設計，只要它們能按規(guī)定完成該大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法中 各步驟所述的具體操作條件、規(guī)程及其功能的均可采用。該例的大壓力傳感器 動態(tài)特性的溯源校準方法其余未述的,全同于實施例一.2.中、實施例二. 2.中 所述的，不再重述。
權利要求
1.一種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在于在對被校準的大壓力傳感器實現(xiàn)頻率域的0頻溯源性校準的基礎上，再采用極窄脈沖激勵該大壓力傳感器，通過測試或計量儀器，測得該大壓力傳感器的頻率響應特性，實現(xiàn)其動態(tài)特性的溯源校準。
2. 根據(jù)權利要求1所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在 于:所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用極窄脈沖的壓力作用 到該大壓力傳感器的傳壓面，激勵該大壓力傳感器，通過測試或計量儀器，得到 該大壓力傳感器的頻率響應特性。
3. 根據(jù)權利要求1所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在 于:所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:所述的給大壓力傳感器施 加極窄脈沖的激勵源是由等離子加速器加速的飛片撞擊應力波桿—Hopkinson 桿產(chǎn)生的寬頻帶窄脈沖的激勵源并作應力波桿-Hopkinson桿的應力波源。
4. 根據(jù)權利要求1所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在 于:所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用超動態(tài)應變儀通過粘 貼在應力波桿一Hopkinson桿上的應變片測量應力波信號。
5. 根據(jù)權利要求1所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在 于:所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是:采用粘貼在該大壓力傳感 器端面的壓阻傳感器測得的壓力波信號和應力波桿一Hopkinson桿上應變片輸 出的應力波信號的相互關系，建立油壓腔傳遞介質(zhì)對H叩kinson桿端面輸出的 應力波的彌散特性，通過對該彌散特性的計算，得到該大壓力傳感器的激勵信 號。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征 在于 ，a. 所述的粘貼在該大壓力傳感器端面的壓阻傳感器是錳銅壓阻傳感器；b. 所述的粘貼在應力波桿一Hopkinson桿上的應變片是測量應力波信號的 應變計。
7.根據(jù)權利要求1所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法，特征在 于所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法是改變校準條件可實現(xiàn)不 同脈寬、不同壓力值下的校準,便得到該大壓力傳感器在不同脈寬、不同壓力下 的頻率響應特性。
8. —種大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，包括有校準裝置的殼體、靜 態(tài)予壓力源、壓力傳遞介質(zhì)、H叩kins'on桿、應變片、與測試或計量儀器聯(lián)接 的采樣端或/和聯(lián)接端及其纜線，特征在于所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯 源校準裝置還包括有極窄脈沖壓力源、壓阻傳感器、被校大壓力傳感器。
9.根據(jù)權利要求8所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置,特征在 于所述的極窄脈沖激勵源是等離子加速器加速的飛片撞擊應力波桿 -Hopkinson桿產(chǎn)生的寬頻帶窄脈沖的激勵源。
10.根據(jù)權利要求8所述的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準裝置，特征 在于a. 所述的壓阻傳感器是錳銅壓阻片；b. 所述的應變片是測量應力波信號的應變計；c. 所述的壓力傳遞介質(zhì)是甘油。
全文摘要
本發(fā)明的大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準方法與校準裝置屬壓力傳感器技術領域，其方法是先給校準的大壓力傳感器施加一靜態(tài)予壓力，實現(xiàn)頻率域0頻溯源校準基礎上，再施加極窄脈沖激勵壓力，通過測試或計量儀器，測得該大壓力傳感器的頻率響應特性，此方法優(yōu)點是它用常規(guī)的液壓校準方法實現(xiàn)大壓力傳感器動態(tài)特性的溯源校準，由于采用了預加靜壓力的處理方法，降低了被測傳感器受到的反向動壓，能有效地保護昂貴的傳感器，校準方法頻帶覆蓋范圍為0～1MHz；壓力幅值高達800MPa，本發(fā)明的校準方法先進，是創(chuàng)新性思維，值得借鑒和推廣；采用的校準裝置結(jié)構簡單，成本低廉，校準操作過程安全，不會損壞傳感器，校準壓力值高，頻帶覆蓋范圍寬，可覆蓋零頻進行溯源校準，這種校準裝置值得采用和推廣。
文檔編號G01L25/00GK101358894SQ20081007930
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者張紅艷, 鵬 徐, 朱仕永, 杜紅棉, 林祖森, 靜 祖, 范錦彪, 萍 高 申請人:中北大學