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空气压缩机
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一、激波压力传感器标定激波管系统组成

标定激波管机械结构的主体为高压段和低压段两段管体。膜片将管体分为高低压两段。标定激波管的高压气源来自于空气压缩机或者高压气瓶。当高压段压力逐步上升时,膜片受到压力的作用逐步变形直至破裂。膜片破裂后,高压气体推动低压段气体向前运动,运动气体的前锋形成一个干净的间断面,在空气动力学里被称为激波。当激波到达待标定压力传感器表面时,施加在传感器表面一个短暂持续的压力阶跃。这个压力阶跃的爬升时间比压力传感器的跟随时间快得多,所以可用来标定压力传感器的动态特性。

1、低压标定激波管的系统配置包括:两节(0.4m+1m)管段、前后端盖、支撑系统、空气压缩机及其他辅件。本标定激波管是一台产生阶跃压力的设备,可以标定压电式压力传感器的动态响应性能,也可标定其他类型的压力传感器的动态响应性能。不同的传感器型号具有不同的外形尺寸,通过加工不同的连接件将传感器安装在激波管的低压段标定端面上。

本标定装置的主要组成部件为激波管,全套设备如图1所示。

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1 标定激波管

安装时,应将短管(高压段)与空气压缩机(图2)相连,将膜片夹于与低压段(长管)的连接处,将待标定传感器安装在低压段末端。再将传感器输出连接至电荷放大器(图3),电荷放大器的输出连接至记忆示波器(图4)。

记忆示波器调制合适的量程,设置为上升沿触发,在信号到来时传感器输出获得保留记忆。

所有连接正确无误后,可以开始实验。实验的第一步为设置记忆示波器至待触发状态,第二步为高压段加压至破膜,得到实验结果。

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2 空气压缩机


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3 电荷放大器 

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4 记忆示波器

2、中压标定激波管的系统配置包括:两节(1m+1.5m)管段、前后端盖、支撑系统、高压空气压缩机及其他辅件。

3、高压标定激波管的系统配置包括:两节(3m+7m)管段、前后端盖、支撑系统、高压空气压缩机及其他辅件。

二、主要技术指标

1、低压标定激波管

根据不同需要,高压段可充气至1MPa,低压段可保持常压。一般情况下,高压段充压至0.3-0.4MPa,低压段保持常压,产生激波马赫数为1.3-1.4的激波压力。在这个状态下,易于操作,激波后压力平台质量很好,持续时间4-5ms,对于一般动态响应特性的标定是个理想的操作状态。

2、中压标定激波管

根据不同需要,高压段可充气至30MPa,低压段可根据状态设计充压。持续时间2-3ms,可满足一般传感器的动态特性标定需求。

3、高压标定激波管

根据不同需要,高压段可充气至60MPa,低压段可根据状态设计充压。持续时间2-3ms,可满足一般传感器的动态特性标定需求。

三、气源的选择

    当高压段压力值使用范围在0.8MPa以下时可选用一般的空气压缩机提供气源,中高压激波管可通过高压气瓶供气,也可通过高压空气压缩机供气。

四、膜片的选择

    膜片用来分隔高压段和低压段的气体,它能够承受一定的压差,并在希望的压差时破裂,使得高压段内的气体冲入低压段,最终在低压段端面形成干净激波后压力P5,并保持这个压力几个毫秒。

    低压激波管膜片可选择使用纸、塑料、铝。高压激波管必须采用金属膜片,且需进行失效处理和开槽加工。








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