炸藥在空中爆炸時生成的空氣衝擊波的峰值超壓和衝量是炸藥能量特性的一項重要參數,也是衡量彈藥特別是爆破及殺傷――爆破戰鬥部損傷效果的一項重要指標,其準確測量具有重要的意義。超壓測試試驗裝置一般如圖所示:
傳感器接受爆炸產生的壓力信號,經信號適配器(放大器),由數據采集器數字化後,記錄並分析處理。
作為國內數據采集設備主要的提供商, 我們協助多個單位完成了自由場爆炸衝擊波壓力測試, 熟悉如何處理現場測試中的問題, 了解現有測試係統存在的問題, 並負責組建了一套新的測試係統, 主持完成了測試實驗, 得到了較為理想的測試數據。如有興趣, 我們可進一步交流。
目前常見的超壓測試主要由以下部分組成:
傳感器:超壓測試中,壓力信號測試一般使用壓電式和壓阻式傳感器。 信號適配器:壓電式傳感器需配電荷放大器。壓阻式傳感器需配數據放大器或動態應變儀 數據采集及處理係統:目前數據采集設備有兩種方式:通用型動態測試分析儀、外場用遠程數據采集器 通用型數據測試分析儀
TST3000 動態測試分析儀:TST3000係列動態測試分析儀,是將工業級PC機ji與yu瞬shun態tai數shu字zi化hua波bo形xing記ji錄lu儀yi集ji成cheng為wei一yi體ti的de新xin一yi代dai測ce試shi儀yi器qi,它ta通tong過guo專zhuan門men設she計ji的de高gao速su數shu據ju采cai集ji板ban及ji係xi統tong軟ruan件jian,實shi現xian將jiang高gao速su瞬shun態tai信xin號hao由you模mo擬ni信xin號hao轉zhuan為wei數shu字zi信xin號hao,同tong時shi利li用yong功gong能neng強qiang大da的dePC機,實現數字信號的存儲、分析處理及打印輸出等功能。采用與PC機(ji)的(de)有(you)機(ji)結(jie)合(he),使(shi)得(de)儀(yi)器(qi)的(de)操(cao)作(zuo)使(shi)用(yong)十(shi)分(fen)簡(jian)單(dan),操(cao)作(zuo)儀(yi)器(qi)隻(zhi)需(xu)使(shi)用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)鍵(jian)盤(pan)或(huo)鼠(shu)標(biao)就(jiu)能(neng)完(wan)成(cheng),用(yong)戶(hu)能(neng)在(zai)很(hen)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)學(xue)會(hui)操(cao)作(zuo)使(shi)用(yong)。使(shi)其(qi)成(cheng)為(wei)各(ge)種(zhong)高(gao)精(jing)度(du)動(dong)態(tai)測(ce)試(shi)的(de)首(shou)選(xuan)產(chan)品(pin)。已(yi)用(yong)於(yu)工(gong)程(cheng)爆(bao)破(po)、結構衝擊響應、風洞、內燃機燃燒、槍炮膛壓等測試領域。 並行通道數:8--32 每通道最高采樣率:20M sps(每秒樣點數) 存儲深度:1M樣點/CH 量程:±25V ~ ±100mV,多檔可調 AD:10bit 配置:一體化工作站 軟件處理功能:采集/顯示/存儲/時域處理/頻域處理/數字濾波/工程定標等 外場用遠程數據采集器 TST5105D係列便攜式高速數據采集器是專為野外和現場試驗設計的儀器。具有重量輕,結構尺寸小等特點。TST5105D內置CPU,通過以太網實現與主控機(帶以太網接口的PC機或筆記本電腦)的數據交換,按照TCP/IP協議進行通訊,每台采集器有8路獨立采集通道,可積木式擴展,提供在線、離線兩種工作方式。
通道數:8CH/台 A/D分辨率:12Bit 量程:±5V 帶寬:不小於400K 采樣率:1MHz、500KHz、200KHz、…、200Hz多檔可調 采樣長度:2K、3K、…、128K多檔可調 采樣負延時:可調 觸發方式:手動觸發、內觸發、外觸發 觸發電平:可調 觸發沿:上升沿、下降沿 提供以太網通接口通訊,通訊距離為100m以內 外型尺寸:230mm х100mmх310mm(寬х高х深) TST3206動態分析儀和TST5105D數據采集器的比較
TST3206在超壓測試中得到了廣泛的應用,我公司人員參與多次自由場中爆炸衝擊波測試,儀器完全能滿足測試要求的。但TST3206對測試裝藥量更大的靜爆試驗時,會有一些困難。
為了保證儀器操作人員的安全 ,儀器操作人員與爆心須有一定的距離。TST3206儀器是由操作人員在現場操作的,同時TST3206儀器中硬盤的耐衝擊的能力有限。前麵提到的幾個試驗,裝藥量都在10Kg以內,傳感器到儀器的電纜長為50米(mi),當(dang)裝(zhuang)藥(yao)量(liang)更(geng)大(da)時(shi),須(xu)增(zeng)加(jia)電(dian)纜(lan)線(xian)的(de)長(chang)度(du)。而(er)增(zeng)加(jia)電(dian)纜(lan)線(xian)的(de)長(chang)度(du)一(yi)方(fang)麵(mian)是(shi)不(bu)經(jing)濟(ji)的(de),也(ye)增(zeng)加(jia)了(le)保(bao)護(hu)電(dian)纜(lan)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang),更(geng)主(zhu)要(yao)的(de)是(shi)所(suo)測(ce)試(shi)的(de)瞬(shun)態(tai)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao),由(you)於(yu)電(dian)纜(lan)線(xian)過(guo)長(chang)帶(dai)來(lai)的(de)信(xin)號(hao)畸(ji)變(bian),這(zhe)種(zhong)信(xin)號(hao)畸(ji)變(bian)是(shi)很(hen)難(nan)處(chu)理(li)的(de)。
對TST3206在大藥量靜爆試驗中的弱點,我公司開發了TST5105D數據采集器。TST5105D數據采集是類似於“黑匣子”的de記ji錄lu裝zhuang置zhi,它ta可ke以yi實shi現xian瞬shun態tai信xin號hao的de就jiu地di數shu字zi化hua,並bing具ju有you數shu據ju存cun儲chu的de功gong能neng。設she置zhi好hao測ce試shi參can數shu,將jiang儀yi器qi放fang置zhi測ce試shi現xian場chang,當dang爆bao炸zha發fa生sheng時shi,儀yi器qi工gong作zuo,並bing保bao存cun好hao數shu據ju。試shi驗yan完wan成cheng後hou,將jiang儀yi器qi回hui收shou。並bing將jiang測ce試shi數shu據ju轉zhuan到dao計ji算suan機ji中zhong,再zai分fen析xi處chu理li。現xian場chang測ce試shi時shi,隻zhi須xu考kao慮lv儀yi器qi的de防fang護hu(儀器受衝擊波及破片的損壞)。TST5105D以八個測試通道為一組,儀器外形尺寸為90mm*240mm*320mm,重量4.5Kg,其防護是較容易的。TST5105D數據采集器,每通道最高采樣率為1Msps,這是我公司 在調研了較多的用戶以及分析了超壓測試的特點而設計的。在我們參加的爆試驗中,實際的采樣速率隻用到了500Ksps,而不管是壓電式和壓阻式壓力傳感器,其使用頻率很難超過200KHZ ,同時信號中的高頻成分占的比重很小,因此TST5105D將最高采樣設計成1Msps是能滿足測試要求的.
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