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傳感器
測試系統(tǒng)
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自由場爆炸試驗測試系統(tǒng)

時間:2020/9/10閱讀:1612
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一.  測試系統(tǒng)概述

爆炸沖擊波壓力(超壓)*值、正壓作用時間爆炸壓力沖量以及沖擊波傳播規(guī)律是評價火工品性能的重要指標(biāo),這些技術(shù)參數(shù)一般由試驗測定。由于爆炸過程的特殊性,要得到完整準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),必須在測試系統(tǒng)的構(gòu)建以及測試系統(tǒng)的現(xiàn)場安裝連接上全面考慮。

二.傳感器

1.壓力傳感器:

爆炸測試中,應(yīng)該選用高頻壓力傳感器。目前爆炸測試,壓力傳感器一般選用壓電式或壓阻式。我們認為在氣體粉塵爆炸壓力測試中,選用壓阻式壓力傳感器比壓電式傳感器更好。

壓電式壓力傳感器測量的壓力較大,*可到1000Mpa,目前國內(nèi)的產(chǎn)品,*小量程為15Mpa,更小量程的傳感器制作很難。因此用國內(nèi)的壓電式壓力傳感器測量氣體壓力是不合適的,進口傳感器的價格又太高,售后也不方便。

壓電傳感器在測量管道內(nèi)氣體爆炸壓力時,更大的問題是傳感器對熱敏感,測量由于熱的作用,會產(chǎn)生負信號。

關(guān)于熱作用對壓電傳感器的影響,《科學(xué)通報》2007,52(17)有一篇中科院力學(xué)所的報告中(一種壓電式壓力傳感器的放防熱方法)有進一步的分析。

以前一般認為,壓電式傳感器的頻率響應(yīng)很高。實際上,目前壓阻傳感器的頻響可以作得更高。進口壓電壓力傳感器的自振頻率*的為400KHz—500kHz,國產(chǎn)的在150KHz—200KHz。而國產(chǎn)的壓阻式壓力傳感器自振頻率可以作到800KHz—1MHz。

但壓阻壓力傳感器在制成高頻響時,又必須考慮光對傳感器的影響,目前我們成都科大勝英科技有限公司和有關(guān)傳感器廠家合作,生產(chǎn)出了防光影響的高頻壓阻式壓力傳感器,并在氣體爆炸壓力測試中,得到了很好的壓力波形。河北科技大學(xué)、中北大學(xué)的氣體爆炸壓力測試就是用這種傳感器,測量的壓力波形很好。

有必要強調(diào)一點,在爆炸瞬態(tài)測試中,傳感器出來的信號不一定是需要的測試信號。

成都科大勝英科技有限公司的CY400高頻壓力傳感器

 

2.火焰?zhèn)鞲衅?/p>

   爆炸過程的火焰,一般通過測試爆炸過程的光來實現(xiàn)。目前常見的火焰?zhèn)鞲衅魇怯霉饷綦娮枳鳛閭鞲衅?,光敏電阻的頻率響應(yīng)很低,將光信號轉(zhuǎn)換為開關(guān)量,只檢測有無火焰,事實上除了火焰在管道內(nèi)的傳播規(guī)律,檢測點火焰的持續(xù)時間也是很重要的參數(shù),我公司為重慶煤科院制作的火焰?zhèn)鞲衅鳎霉怆姽艿母哳l特性,把光電信號作為模擬信號,通過數(shù)據(jù)采集,能測量火焰的持續(xù)時間。

成都科大勝英科技有限公司的CKG100火焰?zhèn)鞲衅?/p>

自由場爆炸試驗測試系統(tǒng)

3.溫度傳感器

自由場爆炸試驗測試系統(tǒng)

 

三.系統(tǒng)構(gòu)成

下圖為實際測量曲線。測試系統(tǒng)包括高頻壓力傳感器,CR6251移動式瞬態(tài)信號記錄儀,網(wǎng)線,筆記本電腦,傳感器安裝座, 爆炸源為一個*。

自由場爆炸試驗測試系統(tǒng)

從圖中可以看出:壓力曲線與爆炸力學(xué)的理論曲線是很接近的,爆炸壓力、正壓作用時間、信號的時間間隔都非常清楚。

自由場爆炸試驗測試系統(tǒng)

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