PVDF传感器在水中爆炸弱压力信号测量中的应用

为了研究水中爆炸微弱压力信号的测试方法,采用聚偏氟乙烯（ PVDF）压电薄膜作为敏感元件制成带内装放大电路的传感器,在试验水池中进行小药量的爆炸试验,验证利用PVDF传感器进行水中爆炸微弱压力信号测量的可行性。试验结果表明：PVDF压电薄膜传感器在5g TNT炸药水池爆炸压力测量中,得到了冲击波和气泡脉动压力曲线,波形一致性较好。PVDF传感器具有频响高、灵敏度高、制作简单、成本低的优点,可以用于水中爆炸微弱压力信号的测量。     

水中压力传感器灵敏度校准的研究

在研制水中压力传感器的过程中为了降低研究成本,校准采用自研校准装置进行.通过用自研的压力校准装置对水中压力传感器进行动态灵敏度校准方法的研究结果表明:校准装置可实现300 MPa量程范围内、脉宽小于12 ms的校准脉冲压力信号;在25 MPa以内,装置的不确定度在4%以内;由对比试验得到,用该装置校准PCB传感器的灵敏度与出厂给出的校准灵敏度比较,其相对误差小于1%.说明用自研压力校准装置校准传感器的灵敏度方法可行且可靠.     

一种F-P光纤爆炸压力传感器设计

设计了一种支撑式光纤法布里—珀罗(F-P)爆炸压力传感器,传感器采用支撑式结构,采用三波长法进行解调,量程50～500 MPa.压力加载试验表明:研制的F-P压力传感器线性度较好,回程误差小,具有较高的频响特性,在实际的爆炸测试中不受电磁干扰影响,可用于爆炸动压测量.     

水下爆炸压力传感器技术研究综述

压力是水下爆炸测量的重要参数,相应的传感器技术决定了整体压力测试水平的高低,因此有必要对水下爆炸压力传感器技术的应用及发展现状进行总体性的把握;首先从传感器敏感元件的选择、国内外在中远场、近场压力测量技术等方面概述了自由场压力传感器技术的发展现状,并指出了现在自由场压力测量中存在的一些问题;其次,论述了结构物表面压力测量技术的研究进展,总结了测试难点及对传感器性能要求,并对目前的测试现状进行了评述,指出了结构物表面压力测量传感器技术的发展方向;最后,对水下爆炸压力传感器技术进行了总结并提出了发展趋势。     

一种标校水下爆炸压力传感器的实验方法

采用实验装置产生符合动压特征的压力源列水下爆炸压力传感器的灵敏度进行了标校,与动态实爆标校的结果进行了对比。对比情况表明：实验标校的结果与动态实爆标校的结果相符。     

一种基于半导体压力传感器的液位测量方法

先从理论上分析了半导体压力传感器的液位测量方法,导出差压与液位高度之间的数学表达式并给出了仿真曲线。介绍了测量系统中压力传感器的选型、信号调理电路的设计以及应用中的注意事项。     

一种高精度薄膜压力传感器

薄膜压阻传感器具有很多优点,尤其是它省去了一般应变片的胶贴工艺,由此引起的一系列缺点也就随之消失。它的蠕变极小,是一种很有前途的高精度压力传感器。近年来由于薄膜技术发展的推动,使这种五十年代就提出的传感器得到了迅速发展。本文将介绍我们自1988年以来所做的一些工作及其初步结果。     

一种水中溶解氧浓度传感器及其应用

一种水中溶解氧浓度传感器及其应用宋寿祥ＡＳｅｎｓｏｒｏｆＤｉｓｓｏｌｖｅｄＯｘｙｇｅｎＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎＷａｔｅｒａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ￥ＳｏｎｇＳｈｏｕｘｉａｎｇ１引言水中的溶解氧浓度是水生物生长环境所需要控制的一个重要参数...     

爆炸场冲击波压力测量及其传感器技术现状分析

爆炸场冲击波压力是衡量武器弹药毁伤威力的重要战技指标。针对冲击波压力测量及其传感器技术存在的问题,以压电式压力传感器为主,从爆炸场冲击波压力测量方法、压力传感器技术和压力校准技术等多个方向总结分析了国内外研究现状及发展趋势。介绍了常用冲击波压力传感器的特点以及结构特征,对比得出了国内外在冲击波压力传感器技术领域的差距,明确了传感器技术的发展方向。概述了冲击波压力传感器的校准方法,并分析各校准方法的不足,有助于推动我国新型战斗部的发展研制。     

基于F-P原理的非本征型光纤爆炸动压传感器设计

设计了一种非本征型光纤法布里-珀罗(F-P)爆炸压力传感器,传感器采用膜片式结构,采用三波长法对F-P信号进行解调.压力加载试验表明,研制的F-P压力传感器线性度较好,具有较高的频响特性,在实际的爆炸测试中不受电磁干扰影响,可用于爆炸动压测量.     

水下枪械自动机速度测量系统

为了研究自动机的运动规律,由安装在实验装置上的传感器和其他测量仪器组成水下枪械自动机速度测量系统。对感应测速传感器的组成、工作原理、水下速度测量的关键问题进行了分析讨论。利用测量系统,获得自动机的运动速度,根据实测的数据初步分析实验现象。实验显示:测量系统有良好的绝缘性能和从每秒几赫兹到每秒几千赫兹的平坦的频率响应,能满足水下枪械自动机速度测量的特殊要求。     

实验室尺度水下爆炸气泡实验方法

为研究水下爆炸气泡的动态特性,建立了实验室尺度水下爆炸气泡实验方法,该方法采用高速摄影技术,在2m×2m×2m的水箱中进行,分别从定性和定量的角度分析了水箱边界影响产生的的误差.研究了小当量PETN的水下爆炸气泡现象,高速摄影的速度控制在4000～5 000 s-1,精度控制在1％以内.实验结果表明:随着药量的增加,水...     

水下测速涡轮传感器动态实验研究

水下高速运动体可利用前置涡轮传感器来测量其自身运动速度。建立了水下测速涡轮传感器的动态方程,并分析了其在稳定加减速下的响应规律。利用高速水洞设备,设计了加减速的动态过程实验,并对实验结果进行了分析。理论分析和实验结果表明：动态模型与实验结果基本吻合,动态下的运动规律与稳态变化规律基本相符。与静态测量值相比,此水下涡轮测速方案在加减速过程中存在动态误差,其中加速过程误差较大,在实际测量中需要修正。     

水下非接触爆炸作用下的船体结构响应分析

当遭受水下非接触爆炸载荷作用时,船体结构的响应规律十分复杂.用Abaqus对某船在一些水下非接触工况进行数值模拟.结果表明,船舶整体结构在非接触爆炸载荷作用下的响应规律与船体的垂向、纵向距离以及结构形式有关.     

AUV辅助的水下传感器网络时钟同步算法

针对当前水下传感器网络中的时钟同步难题,设计了一种三元阵被动定位自主水下航行器（ AUV）模型,并基于此模型提出了AUV辅助的时钟同步（ AUV-Sync）算法。该算法通过AUV与节点之间相对运动过程中进行的信息交换来对节点相对距离进行估计,进而基于相对距离计算单向传播时延来降低由于节点移动性所导致的误差。最后,通过两轮加权最小二乘法进行线性回归来估计时钟同步的参数。仿真结果表明：在存在节点漂移的动态水下传感器网络环境中,该算法较其他相关算法有更高的精度。     

基于驱动电流的水下热敏剪应力微传感器灵敏度研究

驱动电流是热敏式剪应力微传感器的一个重要参数。增大驱动电流可以提高传感器的灵敏度,但传感器的安全工作温度又限制了驱动电流的增大。研究了如何基于驱动电流来最大程度地提高传感器灵敏度。从理论上分析了传感器灵敏度随剪应力输入的变化规律。通过静水中的I-V特性测试实验,确定了传感器在水下工作的最大允许驱动电流。通过电压—剪应力特性测试实验,验证了传感器灵敏度与驱动电流的关系,得到了传感器在最大允许驱动电流激励下的灵敏度。研究,发现最大允许驱动电流可以使传感器在剪应力为0.2Pa时的灵敏度达到23.8mV/Pa。     

微型热膜传感器的水下壁面剪应力标定研究

针对水下壁面剪应力的测量需求,建立了恒流模式下微型热膜传感器的剪应力测量与标定的数学模型,设计采用了扁薄矩形水槽剪应力发生装置,并在0 ～5 Pa范围内对传感器进行了测量标定实验.实验结果验证了测量与标定模型的正确性,标定实验的确定系数均超过了0.995,均方差保持在10-4量级,呈现良好的重复性与一致性,为水下壁面剪应力的测量应用奠定了重要基础.     

水下爆炸载荷作用下加筋板的动态响应分析

利用Abaqus计算不同水下爆炸载荷作用下加筋板的动态响应,并与RAMAJEYATHILAGAM得出的试验值进行对比,以保证计算分析过程的正确性.计算得到的位移-时间历程曲线可以为加筋板的优化设计提供参考,从而提高其水下爆炸的抗爆能力.