导爆索爆轰波压力测试技术研究

为测量导爆索端面的输出压力,介绍了锰铜压阻式传感器爆压测量的工作原理,并根据其原理设计了一种爆压测试系统;利用该装置对导爆索端面的压力进行了多次测量,得到了较满意的测试结果,同时对失败的测试原因进行了深入的分析和讨论.     

某温压弹爆轰气体靶场测试技术

以电化学传感器为主要元件的气体在线检测设备,对温压弹爆轰气体产物进行了靶场实时测试。探讨了关于设备的布置和防护,得到了温压弹爆轰时气体的浓度-时间变化曲线。建立缺氧窒息效应和毒气窒息效应的概念,并对温压弹爆轰缺氧窒息效应及毒气窒息效应进行了计算。对比三种装药爆轰气体测试结果表明,温压装药缺氧窒息效应远大于普通装药,温压缺氧窒息效应较CO的毒气效应更为强烈。     

温压药剂的热持续杀伤能力研究

使用红外热成像仪分别对不同质量的温压药剂和TNT爆炸火球的表面温度进行了测量,根据实测结果拟合出温压药剂爆炸火球直径、持续时间与装药量的关系式.依据炸药的爆炸特性,计算了温压药剂爆炸火球参数并确定了热毁伤准则,对温压药剂和TNT爆炸产生的不同程度的热可杀伤半径进行了计算.结果表明,温压药剂具有较好的热杀伤效果,高温持续杀伤作用效果尤其明显.     

无水冷条件下温度与热流复合传感器设计与试验

针对飞行试验中参数测量需求,研究长时间飞行过程中无水冷条件下传感器表面温度和热流的快速响应测量技术。在分析环境特点和测量需求的基础上,设计一种自锁紧固的柱塞式复合传感器,根据圆柱体侧面的温度响应处理得到表面温度和热流。提出一种基于最小二乘法的多项式拟合数据处理方法,有限元数值分析表明,该方法能够获得更好的数据抗畸变和抗噪声能力。标定该热流传感器的热流测量结果,得到不锈钢传感器的98%热流响应时间约为0.7 s,热流测量结果受到侧向隔热结构的影响明显。表面温度对比试验结果表明,该传感器所测结果能够反映表面温度对热流的影响。     

“金属风暴”武器的耦合膛压测试弹设计

为了获得“金属风暴”武器发射过程中的耦合内弹道参数,以达到武器系统优化改进目的,设计测试“金属风暴”武器相邻弹丸之间耦合膛压的测试弹。针对30 mm小口径武器弹上空间有限、耦合膛压导致弹丸同时受弹底压力、弹前压力,力学特性复杂的问题,设计了测试弹的机械结构,将薄膜压电传感器、加速度传感器、信号采集调理、信息处理和存储、通信传输、电池等电路系统集成一体,制成了耦合膛压测试弹; 为了提高耦合膛压的测量准确性,利用加速度测试结果对薄膜传感器压力测量结果中的惯性力进行了修正。利用“金属风暴”武器开展了射击试验,检验了耦合膛压测试弹的性能。试验结果表明:耦合膛压测试弹的机械强度满足发射及回收要求,测试弹机械结构可以保护薄膜传感器不被火药气体烧蚀,经过加速度传感器修正处理可以得到弹丸发射期间的弹底压力与弹前压力,耦合膛压测试弹能够获得“金属风暴”武器的耦合内弹道参数。     

冲击波壁面反射压カ的压杆测试法

为测量爆炸容器壁面反射压力，设计了一种压杆测压系统，对应力波在压杆中的传播进行了数值模拟，分析了压杆测压系统的频响、可测量下限和有效测量时间。对于直径为8 mm的钢质压杆系统，其频响约为115 kHz，使用电阻应变片可测量下限约为3.6 MPa．将压杆测压系统成功应用于小比距离爆炸冲击波测试，获得了较理想的结果，测量最大压力约1.2 GPa．研究表明压杆测压是一种原理简单、量程大、频响高、成本低、抗干扰能力强的方法，可用于爆炸近区壁面反射压力测试。     

舱室内爆炸压力载荷测试方法研究

针对装药在密闭或准密闭舰船舱室内的爆炸实验,研究首次反射冲击波和准静态压力两种毁伤压力载荷测试方法。分析了舱室内装药爆炸形成的首次反射冲击波和准静态压力两种载荷的频率与幅值特性,阐明了采用不同频响传感器分别进行测量的必要性和合理性;提出了采用高频压电传感器测量首次反射冲击波和低频压阻传感器测量准静态压力的传感器选型方法;给出了专用工艺工装设计以及传感器布设方法,其中尼龙套筒工装可有效起到绝缘和衰减应力波的作用,其内腔传压管设计可有效消除爆炸产生的高频信号和光、热信号对压阻传感器的干扰,从而保证了测试精度。进行了模拟舱室内的装药爆炸实验,所得测试数据与经典公式计算结果一致性良好。研究结果表明：所提出的舱室内爆炸毁伤压力载荷并行测试方法以及工艺工装设计合理可行,能够在获取足够精度的反射冲击波数据基础上更加精确地获取准静态压力峰值及衰减规律;为了准确获取舱室内爆炸压力载荷数据,在合理预估待测信号幅值范围前提下,首次反射冲击波测试采样率应为兆赫兹量级,准静态压力测试采样率应为千赫兹量级;为了防止干扰信号对测试的影响,应采用尼龙套筒工装并采用过盈配合的安装方法。     

基于MEMS传感器的弹丸加速度测量系统设计

弹丸轴向加速度是火炮动态测试中一项重要参数,针对小口径榴弹内部空间狭小以及传统加速度传感器体积大抗过载能力差的问题,以热对流式MEMS加速度传感器为核心设计了弹丸轴向加速度的测量系统。通过静态测试和动态测试表明该传感器测量精度较高,可以满足测量要求。为了进一步提高测量的精度,通过卡尔曼滤波算法对传感器测量噪声进行了降噪处理。采用离心加速度机进行了过载测试,测试结果表明系统至少可以承受50 000 g的准静态过载。通过靶场试验表明该系统可实现弹丸轴向加速度的测量。该测量系统具有优良的特性,在实际的工程测试中具有重要的意义。     

快速响应热流/温度传感器设计与特性分析

针对高超声速飞行器长时间地面试验中同时测量壁面温度和热流的要求,设计了一种快速响应的新型热阻式热流传感器,在不同金属层界面上形成热电偶接点,通过测量交界面温度响应,获得传感器表面热流和温度。建立了传感器有限元数值模型,通过传感器内部传热计算,分析了其响应特性。数值计算结果表明：短时间响应后,传感器的内部温度响应和分布满足理论假定;在数据处理时考虑温差项和储能项,可同时得到传感器表面热流和温度,比稳态处理方法更真实地反映壁面温度对热流的影响。     

温压药剂的爆炸温度场测量及热辐射效应研究

运用红外热成像仪分别对温压药剂和TNT爆炸火球的表面温度进行了测量,根据实测结果分析了温度场的分布情况。依据炸药的爆炸特性及热毁伤准则,结合Baker火球模型,对温压药剂和TNT爆炸产生的热辐射效应进行了计算,结果表明：装填20kg温压药剂的模拟战斗部,其造成死亡的平均热毁伤半径远大于30kgTNT的。     

弹载双路磁传感器测角原理及实现方案

基于磁通门传感器,文中提出了一种利用双路磁通门传感器,并根据零交叉时传感器输出的相位信息确定方位的原理和方法.同时借助一个二自由度实验转台模拟弹体在地磁场中的运动,利用磁传感器进行地磁测量从而确定弹体的飞行姿态.     

高温超导磁通传感器技术研究

基于超导体的约瑟夫森效应设计一种新型的磁通传感器,以高温超导量子干涉仪制作,再配合相应的输入线圈、滤波电路、振荡电路和辅助电路实现.其利用LC谐振电路把超导环和室温电路紧密耦合,同时采用杜瓦罐作为制冷装置,把超导磁通变换器接入系统中,以保证不影响磁通灵敏度前提下,提高磁场灵敏度.     

基于BP 神经网络的风洞传感器非线性误差修正方法

针对风洞试验时传感器测值受到非线性误差干扰的问题,提出基于BP神经网络的风洞传感器非线性误差修正方法.利用BP神经网络强大的非线性映射能力,通过神经网络模型融合传感器校准数据对传感器的测量误差进行计算,并根据网络计算误差对传感器测值进行修正.试验结果表明:该方法能有效地减小非线性误差对传感器测值的影响,提高传感器的测量精度.     

膛壁盲孔测温技术在内弹道测试中的应用

本文简述了膛壁盲孔测温技术在研究密闭爆发器热散失修正方法、模拟连续射击时的壁温测试,评价火药烧蚀性、测定膛壁液膜冷却及各种缓蚀剂的护膛隔热效果等方面的应用.也介绍了测温传感器结构小型化方面所做的工作.由于测温传感器在原理及结构上的独特性,本项测试技术具有同时测温及测热流密度的双重功能,显示了它的优越性及实用价值。     

光纤传感器在固体火箭发动机中应用的关键问题

针对大规模光纤传感网络在固体火箭发动机复合材料结构损伤及缺陷的快速与实时检测中应用可能遇到的关键问题,从光纤传感器类型的选取、大应变的测量、光纤传感器与复合材料的相容性、光纤传感器网络与传感器布置的设计、大规模光纤传感网络信号的快速处理等5个方面展开分析,在已有研究的基础上,结合自身的研究,提出解决上述5个关键问题的初...     

背压式硅压阻压差传感器的研制

根据伺服系统高精度、高可靠性的测量需求,研制一种背压式硅压阻压差传感器.传感器基于硅的压阻效应,与目前硅压阻压差传感器使用薄膜隔离式敏感芯体不同,其感压芯片的背部直接接触被测介质感受压力,避免了硅油介质传递压力.因此,敏感芯体结构简单可靠,提高了传感器长期承压的可靠性.介绍背压式硅压阻压差传感器的原理及设计与实现,主要包括芯体设计、电路设计、结构设计等.传感器通过性能试验以及环境适应性试验的考核,并在伺服系统上进行相关试验,结果证明能够满足伺服系统使用要求.     

霍尔传感器在发射装置运动机构中的应用

针对发射装置运动机构中关键件运动情况的可测试性差、产品现用的机械触发式微动开关的瞬间抖动、密封性差、寿命低等固有缺点,选择了霍尔传感器对运动机构的运动情况进行测试。根据实验数据分析,表明了霍尔传感器能够有效替代原来的微动开关。     

基于ZMD31050 的一体化应变式传感器设计方法

针对传统应变式传感器补偿和信号调理方法等方面存在的问题,介绍一种基于ZMD31050芯片的一体化应变式传感器的设计方法。通过设计专用的传感器结构、信号调理电路以及补偿校准系统,有效解决了传统应变式传感器补偿和信号调理中的问题,实现了对传感器零点和满量程输出以及满量程输出非线性的补偿和校准。实践结果表明:该传感器简化了调理电路,实现了一体化传感器的设计,可为相关一体化应变式传感器研制提供参考。