一种水下压力传感器标定套件分解装置制造方法
【专利摘要】一种能够实现PCB公司生产的W138A型水下压力传感器标定套件分解装置，由外六方挤压螺母、双半环挤压支撑垫、内圆衬筒、六方外筒组成，所有零件采用黄铜材料。其特征是通过将带有未分解密封环的水中压力传感器的测量电缆端沿六方外筒的螺纹端穿过外筒的测量电缆通道孔。在传感器电气石敏感元件端将双半环挤压支撑垫的凹槽部分与传感器密封头端面配合。将双半环内圆衬筒包裹密封环及双半环挤压支撑垫并轴向放入六方外筒的内部空心中。将外六方挤压螺母穿过传感器电气石敏感元件端，旋入六方外筒。通过六方螺母的轴向运动，双半环挤压支撑垫受力挤压传感器密封头端面，传感器受力产生轴向运动，致使传感器与密封环沿轴向产生相对运动，实现传感器的分解。其有益效果是可使校准后的W138A型水中压力传感器从密封环中顺利分解，并避免对传感器造成损伤。
【专利说明】一种水下压力传感器标定套件分解装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压力传感器标定套件分解装置，尤其是能完成美国PCB公司生产的W138系列水下激波自由场压力传感器准静态校准后的分解装置。
【背景技术】
[0002]水下爆炸冲击波变化时间历程的准确测试对爆炸冲击波能及气泡能的评估产生关键影响。爆炸压力传感器的压力灵敏度是其最主要技术指标。因此，对压力灵敏度的校准具有重要的实际意义。
[0003]压力传感器的灵敏度校准分静态校准法和动态校准法【新技术新仪器，2009，29 (4):24-26】。静态校准法不能产生正弦压力脉冲波。动态校准方法有正弦压力信号输入法和瞬变压力信号输入法。但正弦压力信号输入法只能产生较小的及低频的压力信号，远未达到水下爆炸压力传感器所需的数百兆帕的压力幅度。瞬变压力输入法常用的激波管法主要依据的是高速空气动力学。因此，这两种动态校准方法都不适用于水下爆炸测量用传感器的校准【压力测量技术与仪表，机械工业出版社，2005.宇航计测技术，2011，31(6):15-20】。
[0004]采用准静态法能够实现水下爆炸测量用压力传感器的测量范围，可产生的瞬态压力近似正弦波。其原理是通过落锤击打腔室中装有的液体，受冲击液体产生毫秒级的正弦压力脉冲，在液体同一平面中放入标准传感器及被校传感器，由于同一水平面中压力相等，采用比较法即可得到被校传感器的压力灵敏度。
[0005]美国PCB公司生产的W138系列水下激波传感器将能产生压电效应的电气石置于盛满硅油的塑胶管中，防潮性好，没有方向性，避免了其它传感器试验时正对爆心的苛刻条件。同时，这种传感器的敏感元`件可将高阻信号转变成低阻信号。低阻信号可经电缆传输较远距离而不产生信号衰减，可消除电缆效应造成的干扰，因而是水下爆炸广泛应用的压力测试传感器。该系列传感器每过一年左右时间均需对灵敏度进行校准，以保证测量结果的准确性。由于W138系列水下激波自由场压力量程较大，达数百兆帕，这就要求计量设备可产生数百兆帕的动态压力。
[0006]北京理工大学研制的BLG09压力传感器校准装置可实现八百兆帕的压力校准，是国内最先进的水下爆炸压力传感器准静态校准装置。对压力传感器进行校准时需先安装传感器:先将定位套旋入脉冲高压室的传感器安装孔中，再将被校水下压力传感器外套双半环支撑垫及密封环一同插入定位套中，然后旋入支撑螺母，通过支撑螺母与定位套的螺纹结合挤压双半环支撑垫和密封环实现压力传感器的固定密封，传感器的敏感元件深入硅油中。基准传感器在同一平面的另一端插入高压脉冲室中。基准传感器为圆柱形，安装分解均较容易实现。但经过多次冲击校准试验后，被校传感器外套的密封环多次受高压冲击会产生轻微塑性变形，形成与水下压力传感器的过盈配合状态，导致被校传感器的无法正常分解。
【发明内容】
[0007]为了能够顺利分解过盈配合状态水下压力传感器与密封环，本发明目的在于提供一种PCB公司W138A系列水下压力传感器标定套件分解装置。
[0008]本发明所采用的技术方案，其特征在于:本装置由四个零件组成。分别是外六方挤压螺母、双半环挤压支撑垫、内圆衬筒、六方外筒。其中，双半环挤压支撑垫安装于内圆衬筒内，其凹槽部分与传感器密封头端面配合，双半环内圆衬筒放入六方外筒内，外六方挤压螺母与六方外筒的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动。
[0009]本发明所述的六方外筒，其特征在于:其外表面为六方棱柱形，便于在卡具上固定。上端内部为一细牙内螺纹，用于与外六方挤压螺母配合，使外六方挤压螺母通过螺纹旋转挤压双半环挤压支撑垫轴向运动。外筒内部空心圆柱用于安放双半环内圆衬筒。外筒下端圆柱孔为连接传感器的测量电缆通道孔。
[0010]本发明所述的双半环内圆衬筒，其特征在于:其外部为圆柱形，用于与六方外筒内部配合。内部圆柱形空心为安放密封环及双半环挤压支撑垫。下部圆柱孔为传感器通道孔。
[0011]本发明所述的双半环挤压支撑垫，其特征在于:其外表面为圆柱形，用于与双半环内圆衬筒配合。圆形凹槽与传感器密封头端面配合。内部空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件通道孔。
[0012]本发明所述的外六方挤压螺母，其特征在于:其外部下端为六方形，用于与卡具固定。螺母的细牙外螺纹用于与六方外筒的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动。上端的圆柱形凸起用于与双半环挤压支撑垫配合，挤压双半环挤压支撑垫。贯穿螺母内部的空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件通道孔。
[0013]本发明所述的分解装置，其特征在于:各零件均采用黄铜材料，以避免分解过程导致传感器受损。
[0014]本发明的有益效果是，可使校准后的W138A型水下压力传感器从密封环中顺利分解，并避免对传感器造成损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是被校传感器安装在校准装置中的示意图；
图2是被校传感器与密封环的配合图；
图3是本发明的装配示意图；
图4是六方外筒零件图；
图5是双半环内圆衬筒零件图；
图6是双半环挤压支撑垫；
图7是外六方挤压螺母；
图8是水下压力传感器标定设备套件分解装置工作原理图。
[0016]图中:1.外六方挤压螺母,2.双半环挤压支撑垫,3.双半环内圆衬筒,4.六方外筒，5.压力传感器，6.支撑螺母，7.双半环支撑垫，8.密封环，9.定位套，10.脉冲高压室，
11.电气石元件，12.密封胶圈，13.密封胶圈，14.密封胶圈。
【具体实施方式】[0017]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0018]实施例1
水下压力传感器标定套件分解装置的组成及连接关系。图3中，本发明的水下压力传感器标定套件分解装置，包括外六方挤压螺母(I)、双半环挤压支撑垫(2)、双半环内圆衬筒(3)、六方外筒(4)。其连接关系是:双半环挤压支撑垫(2)安装于内圆衬筒(3)内，其凹槽部分与传感器密封头端面配合，双半环内圆衬筒(3)放入六方外筒(4)内，外六方挤压螺母(I)与六方外筒(4)的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动。
[0019]实施例2
水下压力传感器标定套件分解装置中六方外筒(4)的结构特征及连接关系。六方外筒
(4)的外表面为六方棱柱形，便于在卡具上固定。上端内部为一细牙内螺纹，用于与外六方挤压螺母配合(I )，使外六方挤压螺母(I)通过螺纹旋转挤压双半环挤压支撑垫(2)轴向运动。六方外筒(4)内部空心圆柱用于安放双半环内圆衬筒(3)。六方外筒(4)下端圆柱孔为连接传感器的测量电缆通道孔。
[0020]实施例3
水下压力传感器标定套件分解装置中双半环内圆衬筒(3)的结构特征及连接关系。双半环内圆衬筒(3)夕卜部为圆柱形,用于与六方外筒(4)内部配合。内部圆柱形空心用于安放密封环(8)及双半环挤压支撑垫(2)。下部圆柱孔为传感器(5)通道孔。
[0021]实施例4
水下压力传感器标定套件分解装置中双半环挤压支撑垫(2)的结构特征及连接关系。双半环挤压支撑垫(2)外表面为圆柱形,用于与双半环内圆衬筒(3)配合。圆形凹槽与传感器密封头端面配合。内部空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件(11)通道孔。
[0022]实施例5
水下压力传感器标定套件分解装置中外六方挤压螺母(I)的结构特征及连接关系。外六方挤压螺母外部下端为六方形，用于与卡具固定。螺母的细牙外螺纹用于与六方外筒(4)的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动。上端的圆柱形凸起用于与双半环挤压支撑垫(2)配合，挤压双半环挤压支撑垫(2)。贯穿螺母内部的空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件
(11)通道孔。
[0023]实施例6
水下压力传感器标定套件分解装置用材料。分解装置各零件均采用黄铜材料，以避免分解过程导致传感器受损。
[0024]实施例7
水下压力传感器标定套件分解装置的应用方法。图8中，当使用本发明的水下压力传感器标定套件分解装置分解传感器上的密封环(8)时，先将六方外筒(4)在卡具上固定，然后将带有未分解密封环(8)的水下压力传感器(5)的测量电缆端沿六方外筒(4)的螺纹端穿过六方外筒的测量电缆通道孔。在传感器电气石敏感元件端(11)将双半环挤压支撑垫
(2)的凹槽部分与传感器密封头端面配合。将双半环内圆衬筒(3)包裹密封环(8)及双半环挤压支撑垫(2 )并轴向放入六方外筒(4)的内部空心中。将外六方挤压螺母(I)穿过传感器电气石敏感元件端(11)，旋入六方外筒(4)。通过外六方挤压螺母(I)的轴向运动，双半环挤压支撑垫(2)受力挤压传感器密封头端面(11)，传感器(5)受力产生轴向运动趋势，由于与传感器(5 )过盈配合的密封环(8 )被双半环内圆衬筒(3 )限制轴向运动，致使传感器
(5)与密封环(8)沿轴向产生相对运动。由于与密封环(8)配合的传感器(5)部分具有较小的锥面，发生相对运动的传感器(5)解脱与密封环(8)的过盈配合，实现传感器(5)的分解。由于双半环挤压支撑垫(2)为黄铜材料，密度较软，不会导致传感器(5)密封头端面的塑性变形。
【权利要求】
1.一种水下压力传感器标定套件分解装置，由外六方挤压螺母(I)、双半环挤压支撑垫(2)、双半环内圆衬筒(3)、六方外筒(4)组成；将校准后与密封环过盈配合的PCB公司生产的W138A型水中压力传感器通过分解装置使密封环与传感器相对轴向运动，实现分解。
2.根据权利要求1所述的水下压力传感器标定套件分解装置，其特征是:采用双半环内圆衬筒(3)包裹配合有PCB公司生产的W138A型水中压力传感器的密封环，并限制其相对运动；将双半环内圆衬筒(3)放入带有内螺纹的六方外筒(4)中，通过外六方挤压螺母(1)轴向运动挤压传感器与密封环产生相对运动，实现传感器的分解。
3.根据权利要求1所述的水下压力传感器标定套件分解装置，其连接关系是:双半环挤压支撑垫安装(2)于双半环内圆衬筒(3)内，其凹槽部分与传感器密封头端面配合，双半环内圆衬筒(3)放入六方外筒内(4)，外六方挤压螺母(I)与六方外筒(4)的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动。
4.根据权利要求1所述水下压力传感器标定套件分解装置的六方外筒(4)，其特征在于:其外表面为六方棱柱形，便于在卡具上固定；上端内部为一细牙内螺纹，用于与外六方挤压螺母(I)配合，使外六方挤压螺母(I)通过螺纹旋转挤压双半环挤压支撑垫(2)轴向运动；外筒内部空心圆柱用于安放双半环内圆衬筒(3);六方外筒(4)下端圆柱孔为连接传感器(5)的测量电缆通道孔。
5.根据权利要求1所述水下压力传感器标定套件分解装置的双半环内圆衬筒(3)，其特征在于:其外部为圆柱形，用于与六方外筒(4)内部配合；内部圆柱形空心为安放密封环(8)及双半环挤压支撑垫(2);下部圆柱孔为传感器(5)通道孔。
6.根据权利要求1所述水下压力传感器标定套件分解装置的双半环挤压支撑垫(2)，其特征在于:其外表面为圆柱形，用于与双半环内圆衬筒(3)配合；圆形凹槽与传感器密封头端面配合；内部空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件(11)通道孔。
7.根据权利要求1所述水下压力传感器标定套件分解装置的外六方挤压螺母(1)，其特征在于:其外部下端为六方形，用于与卡具固定；螺母的细牙外螺纹用于与六方外筒(4)的内螺纹配合，通过螺纹旋转作轴向运动；上端的圆柱形凸起用于与双半环挤压支撑垫(2)配合，挤压双半环挤压支撑垫(2);贯穿螺母内部的空心圆柱孔为传感器电气石敏感元件(11)通道孔。
8.根据权利要求1所述的水下压力传感器标定套件分解装置，本装置各零件均采用黄铜材料。
【文档编号】G01L27/00GK103808456SQ201310602953
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】邵建军, 鞠晓春, 张永坤, 周学滨, 金辉, 李家波, 邢阳阳 申请人:邵建军