专利名称：压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置的制作方法
技术领域：
本发明公开的压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置属压力传感 器技术领域，具体涉及一种压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置，也 即是该压力传感器的加速度灵敏度的校准方法与装置。
二.
背景技术：
压力传感器的校准方法很多，但压力传感器的加速度效应与厂家给出的说 明书上的技术指标是有差别的，尤其是动态条件下，压力传感器的加速度效应 会对压力传感器的输出有多大影响，在国内外一直鲜见报道。如今在测试领域 很多情况下，压力传感器都在动态条件或高加速度下使用，此时压力传感器的 加速度效应对其测到的压力值是否有影响，从量值上该如何分析，显然是一个 亟待解决的问题，为克服其它校准方法不能同时兼顾高幅值压力和大加速度的 缺陷，并且在高压校准时不损坏传感器，我们研究了本发明所涉及的校准方法 并设计了本发明的校准装置。
三.
发明内容
本发明的目的是向社会提供这种压力传感器加速度效应的校准方法与校
准装置。该校准方法与校准装置的优点是:可在高压力幅值和大加速度情况下，
又不损坏被校准的传感器实施校准工作。
本发明的技术方案包括压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置两
方面的技术内容，具体技术方案如下
关于这种压力传感器加速度效应的校准方法，是压力传感器加速度灵敏度 的校准方法，技术特点在于所述的该压力传感器加速度效应的校准方法是 在对被校准的压力传感器施加校准需要的压力基础上，再采用霍普金森杆产生 激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过测试或计量仪器，测得该压力传感器 的激励加速度，通过施加系列不同的压力并采用霍普金森杆产生对应的不同系 列激励加速度脉冲激励该压力传感器，对应测得该压力传感器不同系列激励加 速度效应，从不同系列的加速度校准效应便得出该被校准的压力传感器受压状 态下加速度的灵敏度。所述的施加系列不同的压力即是施加一系列级次的不同的压力,如一系列不同级差的压力、 一系列不同递次的压力。所述的霍普金森杆 产生对应的不同系列激励加速度脉冲即是对应施加的一系列级次不同的压力 中每一压力时霍普金森杆产生对应的一系列级次的不同激励加速度脉冲,在一 系列级次不同的激励加速度脉冲作用下,将使霍普金森杆产生对应的不同系列 的激励加速度脉冲作测试用。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准方法，技术特点还有所述
的该压力传感器加速度效应的校准方法还有:采用密封式施压器对被校准的压
力传感器施加校准需要的压力，被校准的压力传感器安装在该密封式施压器的 压力传感器座上，用气源向密封式施压器内充校准需要的压力，需要的压力通
常选择50 450Mpa (压力逐次递增)，由施压器钢体、密封钢球、密封螺栓将 其密封，在对被校准的压力传感器施加校准需要的某压力情况下，再采用霍普 金森杆产生系列级次激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过测试或计量仪器, 测得该压力传感器对应的系列激励加速度，对应测得某压力下的该压力传感器 加速度效应。所述的密封式施压器通过气压源(用气泵)施加需要的不同压力的 气体而后由施压器钢体、密封钢球和螺栓将其密封。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准方法，技术特点还有所述 的该压力传感器加速度效应的校准方法还有采用系列级次压縮气体(例如采 用0.06 0.12MPa的压縮气体，压力逐次递增)推动弹体垂直撞击霍普金森杆前 端的波形整形器，使霍普金森杆中产生系列级次应压力激励脉冲，这些系列级 次应压力激励脉冲激励固连或安装在该霍普金森杆末端面的施加压力的密封 式施压器上被校准的压力传感器，被系列级次激励脉冲激励的压力传感器获得 对应的系列加速运动，经测试或计量的激光干涉仪通过设置在密封式施压器上 的光栅或/和电荷放大器测试或计量被校准的压力传感器获得的对应系列加速 度，计算得出某压力下的被校准的压力传感器的加速度效应。所述的该霍普金 森杆的结构例如选择长度1600mm、直径25mm。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准方法，技术特点还有所述的 经测试或计量的激光干涉仪通过设置在密封式施压器上的光栅或/和电荷放大 器测试或计量被校准的压力传感器获得的加速度，计算得出被校准的压力传感 器的加速度效应的方法是根据多普勒效应，被校准的压力传感器运动速度v(O 与激励脉冲的多普勒瞬时频率A^)成正比(1) 式中义为激光波长，S为衍射角；进行变换得速度v(O与多普勒瞬时频率 A/(0数学关系为
vW=r^A/W (2)
(2) 式中rf为光栅常数，m、 n为衍射级数，获得瞬时频率AT(O，即可求出实时 速度HO，对速度一次微分可得加速度"(O;或者，通过光栅位移"(O与速度v(O的 关系式
v(,)=4^) (3)
求出(3)式中的位移^W，进行一次、二次微分即可得速度和加速度；而被校 准的压力传感器的压力是己知的，这样就求出或得出被校准的压力传感器在受 压状态下受激励的加速度。所述的(l)、 (2)、 (3)式提供出不同参数情况下计 算压力传感器的加速度的不同公式、方法或途径，均可采用之。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准方法，技术特点还有通过密 封式施压器对被校准的压力传感器施加系列不同的压力并采用霍普金森杆产 生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，对应测得该压力传感器 不同系列激励加速度效应，从该不同系列的加速度校准结果或效应便得出该被 校准的压力传感器加速度的灵敏度。所述的该被校准的压力传感器加速度的灵 敏度应该从不同系列的加速度校准结果或效应统计中得出。
关于这种压力传感器加速度效应的校准装置，是压力传感器加速度灵敏度 的校准装置，技术特点在于所述的该压力传感器加速度效应的校准装置由霍 普金森杆以及霍普金森杆前端面安装的波形整形器、霍普金森杆末端面安装的 密封式施压器和该密封式施压器上安装的被校准的压力传感器、光栅组成。所 述的这套校准装置设计简单、结构实用。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准装置，技术特点还有所述 的该校准装置的密封式施压器的结构是该密封式施压器前端面可与霍普金森 杆末端面形成平面接触安装、其后端为安装座并安装有被校准的压力传感器、 由气源向该密封式施压器内充校准需要的压力并由施压器钢体与密封螺栓将 其密封，在该密封式施压器的侧平面安装有测试用光栅。所述的密封式施压器通 过气压源(用气泵)施加需要的不同压力的气体,而后由施压器钢体、密封钢球、密封螺栓将其密封，需要的压力通常选择范围为50 450Mpa(压力逐次递增)。 根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准装置，技术特点还有所述 的该校准装置的霍普金森杆的结构是所述的该霍普金森杆的结构例如选择长 度1600mm、直径25mm,该霍普金森杆前端面安装有带波形调整垫的波形整形器，
该波形调整垫是接受在压縮气体推动下的弹体垂直撞击并使霍普金森杆中产 生一应压力激励脉冲的被撞体，霍普金森杆末端面固定或安装有密封式施压器 及其上的被校准的压力传感器，所述的弹体是压縮气体推动或发射的射弹，如 弹体是在发射管内由压縮气体(例如采用0.06 0.12MPa的压縮气体,压力可逐 次递增)推动或发射的射弹。在密封式施压器内须密封充有被校准的压力传感 器校准需要的压力。所述的波形整形器就是波形调整垫，可由铝、铜、聚四氟乙 烯等材质做成，该波形调整垫的结构可选择铝垫、铜垫、聚四氟乙烯垫等。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准装置，技术特点还有所述 的该压力传感器加速度效应的校准装置需要测试或计量的辅助仪器有激光干 涉仪、电荷放大器、波形记录仪、计算机。所述的这套辅助仪器由激光干涉仪、 电荷放大器采集测试校准的光电信号，由波形记录仪作测试记录、由计算机完 成计算或处理。
根据以上所述的压力传感器加速度效应的校准装置，技术特点还有通过
密封式施压器对该校准装置的被校准的压力传感器施加系列不同的压力并采 用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，使用测 试或计量的辅助仪器对应测得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从该不 同系列的加速度校准结果或效应便得出该被校准的压力传感器加速度的灵敏 度。所述的该被校准的压力传感器加速度的灵敏度应该从不同系列的加速度校 准结果或效应统计中得出。
本发明的压力传感器加速度效应的校准方法和校准装置的优点有1.这种 压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置开创了在动态条件和高幅值压 力和大加速度下对压力传感器进行校准；2.这种在动态条件下对压力传感器的 加速度效应进行校准的方法和装置解决了该领域的一个技术难题，该问题在此 之前是一个亟待解决而未解决的问题；3.这种压力传感器加速度效应的校准方 法与校准装置能同时在高幅值压力和大加速度情况下进行校准，又不损坏传感 器,是该校准方法和校准装置的发明特点。本发明的校准方法和设计的校准装置 值得采用和推广。四.
本发明的说明书附图共有2幅 图1为密封式施压器的结构示意图； 图2为压力传感器加速度效应的校准装置结构示意图。
在两图中采用了统一标号，即同一物件在两图中用同一标号。在两图中1. 密封螺栓；2.密封钢球；3.传感器座即施压器钢体；4.被校准的压力传感器； 5.弹体；6.波形调整垫；7.霍普金森杆；8.光栅；9.激光干涉仪；10.电荷放 大器；ll.波形记录仪；12.计算机；13.控制气阀门(连接高压气室)；14.发射管。
五. 具体实施方案
本发明的压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置非限定实施例如
下，其中实施例一 实施例四是关于校准方法的实施例，实施例五 实施例
八是关于校准装置的实施例。
实施例一.压力传感器加速度效应的校准方法 该例的压力传感器加速度效应的校准方法，是压力传感器加速度灵敏度的
校准方法，该例的校准方法是在对被校准的压力传感器施加校准需要的压力
基础上，再采用霍普金森杆产生激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过测试 或计量仪器，测得该压力传感器的激励加速度，通过施加系列不同的压力并采 用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，对应测 得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从不同系列的加速度校准效应便得 出该被校准的压力传感器受压状态下加速度的灵敏度。所述的施加系列不同的 压力即是施加一系列级次的不同的压力，如一系列不同级差的压力、一系列不同 递次的压力。所述的霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲即是对应 施加的一系列级次不同的压力中每一压力时霍普金森杆产生对应的一系列级 次的不同激励加速度脉冲,在一系列级次不同的激励加速度脉冲作用下,将使霍 普金森杆产生对应的不同系列的激励加速度脉冲作测试用。该例的校准方法还
有:采用图1的密封式施压器和图2的压力传感器加速度效应的校准装置等设
备实现该例的压力传感器加速度效应的校准方法。其一，采用密封式施压器对 被校准的压力传感器施加校准需要的压力，图1示出这种密封式施压器的结构
示意图，被校准的压力传感器4安装在该密封式施压器的压力传感器座3上，用 气泵向传感器座3内充校准需要的压力,如充气50MPa、 80MPa、 100MPa、
9120MPa等，这是静态压力,由施压器钢体3、密封钢球2、密封螺栓1将其密 封，该密封式施压器另一端的直径是25mm，可将传感器座3 (施压器钢体)用 黄油粘在霍普金森杆上。在对被校准的压力传感器施加校准需要的该压力情况 下，再采用霍普金森杆产生系列级次激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过 测试或计量仪器，测得该压力传感器对应的系列激励加速度，对应测得某压力 下的该压力传感器加速度效应。其二，采用图2所示的压力传感器加速度效应 的校准装置继续进行校准。在图2中有传感器座即施压器钢体3、被校准的 压力传感器4、弹体5、波形调整垫6、霍普金森杆7、光栅8、激光干涉仪9、 电荷放大器IO、波形记录仪ll、计算机12、控制气阀门(连接高压气室)13、 发射管14。通过连接高压气室的控制气阀门13，使用系列级次不同压縮气体(例 如采用0.06Mpa、 0.08Mpa、 0.12MPa的压縮气体)在发射管14中推动弹体5 垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形器6，使霍普金森杆7中产生系列级次 应压力激励脉冲，这些系列级次应压力激励脉冲激励固连或安装在该霍普金森 杆7末端面的施加压力的密封式施压器上被校准的压力传感器4，被系列级次激 励脉冲激励的压力传感器4获得对应的系列加速运动，经测试或计量的激光干 涉仪9通过设置在密封式施压器上的光栅8和电荷放大器10,再经过波形记录 仪11测试或计量被校准的压力传感器4获得的对应系列加速度，由计算机12 计算得出某压力下的被校准的压力传感器4的加速度效应。该例采用的霍普金 森杆7的结构如选择长度1600mm、直径25mm的。实验得知:图2中弹体5的形 状和实验中产生加速度的脉宽及幅值有影响，例如同样的气压下弹体5头部的 锥度越大，脉宽越宽，加速度幅值越小。还得知如果用同一材质的波形调整 垫6--铝垫，在同样的气压下铝垫越软加速度幅值越低，脉宽越宽。激光干涉 仪9通过设置在密封式施压器上的光栅8和电荷放大器10，再经过波形记录仪 11测试或计量被校准的压力传感器4获得的加速度，由计算机12计算得出被 校准的压力传感器的加速度效应的方法是根据多普勒效应，被校准的压力传 感器4运动速度力)与激励脉冲的多普勒瞬时频率4^)成正比
(1)式中A为激光波长，0为衍射角；进行变换得速度V(O与多普勒瞬时频率 A/(/)数学关系为vW=t^4a/W (2) 、m —wj
(2)式中d为光栅常数，m、 n为衍射级数，获得瞬时频率4/X0，即可求出实时 速度v的，对速度一次微分可得加速度"W;或者，通过光栅位移"(0与速度《)的 关系式
v(,)4刷 (3)
求出(3)式中的位移d(f)，进行一次、二次微分即可得速度和加速度；而被校 准的压力传感器4的压力是已知的，这样就求出或得出被校准的压力传感器在 受压状态下受激励的加速度。所述的(l)、 (2)、 (3)式提供出不同参数情况下 计算压力传感器的加速度的不同公式、方法或途径,均可采用之。还要指出通 过密封式施压器对被校准的压力传感器4施加系列不同的压力(需要的压力通 常选择范围为50 450Mpa,)并采用霍普金森杆7产生对应的不同系列激励加 速度脉冲(例如选择5OOO 20000g左右加速度的)激励该压力传感器4，对应测 得该压力传感器4不同系列激励加速度效应，从该不同系列的加速度校准结果 或效应便得出该被校准的压力传感器4加速度的灵敏度。所述的该被校准的压 力传感器加速度的灵敏度应该从不同系列的加速度校准结果或效应统计中得 出。
实施例二.压力传感器加速度效应的校准方法
该例的压力传感器加速度效应的校准方法可采用图l的密封式施压器和图 2的压力传感器加速度效应的校准装置等设备辅助实现,该例的压力传感器加 速度效应的校准方法与实施例一的压力传感器加速度效应的校准方法不同点 有1.该例的密封式施压器内充校准需要的压力,如充气150MPa、 180MPa、 200MPa、 230MPa等；2.例如采用0.06MPa的压縮气体(可以产生5000g左右 的加速度)，在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形 器6; 3.波形调整垫6采用材质为铜垫的；4.根据实施例一中的计算公式(1)计 算该例被校准的压力传感器的加速度。该例的压力传感器加速度效应的校准方 法其余未述的，全同于实施例一中所述的，不再重述。
实施例三.压力传感器加速度效应的校准方法
该例的压力传感器加速度效应的校准方法可采用图1的密封式施压器和图 2的压力传感器加速度效应的校准装置等设备辅助实现，该例的压力传感器加 速度效应的校准方法与实施例一、实施例二的压力传感器加速度效应的校准方法不同点有l.该例的密封式施压器内充校准需要的压力，如充气250MPa、 270MPa、 300MPa、 320MPa等；2.例如采用0.08MPa的压縮气体(可以产生 10000g左右的加速度)，在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端 的波形整形器6; 3.波形调整垫6采用为聚四氟乙烯垫的；4.根据实施例一中的 计算公式(2)计算该例被校准的压力传感器的加速度。该例的压力传感器加速 度效应的校准方法其余未述的，全同于实施例一、实施例二中所述的，不再重 述。
实施例四.压力传感器加速度效应的校准方法
该例的压力传感器加速度效应的校准方法可采用图1的密封式施压器和图 2的压力传感器加速度效应的校准装置等设备辅助实现,该例的压力传感器加 速度效应的校准方法与实施例一 实施例三的压力传感器加速度效应的校准 方法不同点有1.该例的密封式施压器内充校准需要的压力，如充气350MPa、 380MPa、 400MPa、 430MPa、 450MPa等；2.如采用0.12MPa的压縮气体(可 以产生20000g左右的加速度),在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆 7前端的波形整形器6; 3.波形调整垫6采用材质为铝垫、或铜垫、或聚四氟乙 烯垫的;4.根据实施例一 中的计算公式(3)计算该例被校准的压力传感器的加速 度。该例的压力传感器加速度效应的校准方法其余未述的，全同于实施例一 实施例三中所述的，不再重述。
实施例五.压力传感器加速度效应的校准装置
该例的压力传感器加速度效应的校准装置由图1 图2联合示出，图1示 出密封式施压器的结构示意图，图2示出压力传感器加速度效应的校准装置结 构示意图。该例的压力传感器加速度效应的校准装置，是压力传感器加速度灵 敏度的校准装置，该例的压力传感器加速度效应的校准装置由霍普金森杆7以 及霍普金森杆7前端面安装的波形整形器(也即波形调整垫6)、霍普金森杆末 端面安装的密封式施压器和该密封式施压器上安装的被校准的压力传感器4、 光栅8等组成。这套校准装置设计简单、结构实用。该例校准装置的密封式施 压器的结构由图1给出该密封式施压器前端面可与霍普金森杆7末端面形成 平面接触安装，如该密封式施压器一端的直径是25mm，可将传感器座3 (施压 器钢体)用黄油粘在霍普金森杆7上，其后端为安装座3并安装有被校准的压 力传感器4，密封式施压器通过气压源(例如用气泵，采用50MPa、 80MPa、 100MPa、 120MPa等的压縮气体,压力可递增)向该密封式施压器内充校准需要的压力，并由施压器钢体3 (也即传感器座)与密封螺栓l、密封钢球2将其密封，在该密封式施压器的侧平面安装有测试用光栅8。该例的霍普金森杆7如选择长度1600mm、直径25mm，它的结构是该例的霍普金森杆7前端面安装有带波形调整垫6 (即波形整形器)，该波形调整垫6是个被撞体，该波形调整垫的结构可选择铝垫材质的，它接受在压縮气体推动下的弹体5垂直撞击，该撞击使霍普金森杆7中产生一应压力激励脉冲，霍普金森杆7末端面固定或安装有密封式施压器及其上的被校准的压力传感器4，如弹体5是在发射管14内由压縮气体(例如采用0.06Mpa、 0.08Mpa、 0.12MPa的压縮气体)推动下发射的射弹，通过连接高压气室的控制气阀门13，使用系列级次不同压縮气体在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形器6。该例的压力传感器加速度效应的校准装置需要测试或计量的辅助仪器有激光干涉仪9、电荷放大器IO、波形记录仪ll、计算机12，它们都示在图2中。所述的这套辅助仪器由激光干涉仪9、电荷放大器10采集测试校准的光电信号，由波形记录仪ll作测试记录、由计算机12完成计算或处理，具体计算方法和公式请参见实施例一中的相关内容。通过密封式施压器对该校准装置的被校准的压力传感器4施加系列不同的压力(需要的压力通常选择范围是50 450Mpa)并采用霍普金森杆7上产生对应的不同系列激励加速度脉冲(例如选择5000 20000g左右的加速度)激励该压力传感器4，使用测试或计量的辅助仪器对应测得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从该不同系列的加速度校准结果或效应便得出该被校准的压力传感器加速度的灵敏度。所述的该被校准的压力传感器加速度的灵敏度应该从不同系列的加速度校准结果或效应统计中得出。实施例六.压力传感器加速度效应的校准装置
该例的压力传感器加速度效应的校准装置由图1的密封式施压器和图2的压力传感器加速度效应的校准装置联合示出，该例的压力传感器加速度效应的校准装置与实施例五的压力传感器加速度效应的校准装置不同点有1.该例的密封式施压器内充校准需要的压力，如充气150MPa、 180MPa、200MPa、230MPa等；2.例如采用0.06MPa的压縮气体(可以产生5000g左右的加速度)，在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形器6; 3.波形调整垫6采用材质为铜垫的；4.可根据实施例一中的计算公式(1)计算该例被校准的压力传感器的加速度。该例的压力传感器加速度效应的校准装置其余未述的，全同于实施例五中所述的，不再重述。实施例七.压力传感器加速度效应的校准装置
该例的压力传感器加速度效应的校准装置由图1的密封式施压器和图2的
压力传感器加速度效应的校准装置联合示出，该例的压力传感器加速度效应的校准装置与实施例五、实施例六的压力传感器加速度效应的校准装置不同点
有l.该例的密封式施压器内充校准需要的压力，如充气250MPa、 270MPa、300MPa、 320MPa等；2.例如采用0.08MPa的压縮气体(可以产生10000g左右的加速度)，在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形器6; 3.波形调整垫6采用为聚四氟乙烯垫的；4.可根据实施例一中的计算公式(2)计算该例被校准的压力传感器的加速度。该例的压力传感器加速度效应的校准装置其余未述的，全同于实施例五、实施例六中所述的，不再重述实施例八.压力传感器加速度效应的校准装置
该例的压力传感器加速度效应的校准装置由图1的密封式施压器和图2的压力传感器加速度效应的校准装置联合示出，该例的压力传感器加速度效应的校准装置与实施例五 实施例七中的压力传感器加速度效应的校装置不同点有l.该例的密封式施压器内充校准需要的压力，如充气350MPa、 380MPa、400MPa、 430MPa、 450MPa等；2.如采用0.12MPa的压縮气体(可以产生20000g左右的加速度)，在发射管14中推动弹体5垂直撞击霍普金森杆7前端的波形整形器6; 3.波形调整垫6采用材质为铝垫、或铜垫、或聚四氟乙烯垫的；4.可根据实施例一中的计算公式(3)计算该例被校准的压力传感器的加速度。该例的压力传感器加速度效应的校准装置其余未述的，全同于实施例五 实施例七中所述的，不再重述。
权利要求
1.一种压力传感器加速度效应的校准方法，是压力传感器加速度灵敏度的校准方法，特征在于所述的该压力传感器加速度效应的校准方法是在对被校准的压力传感器施加校准需要的压力基础上，再采用霍普金森杆产生激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过测试或计量仪器，测得该压力传感器的激励加速度，通过施加系列不同的压力并采用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，对应测得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从该不同系列的加速度校准效应便得出该被校准的压力传感器受压状态下加速度的灵敏度。
2. 根据权利要求1所述的压力传感器加速度效应的校准方法，特征在于所述的该压力传感器加速度效应的校准方法还有:采用密封式施压器对被校准的压力传感器施加校准需要的压力，被校准的压力传感器安装在该密封式施压器 的压力传感器座上，用气源向密封式施压器内充校准需要的压力，由施压器钢 体、密封螺栓将其密封，在对被校准的压力传感器施加校准需要的某压力情况 下，再采用霍普金森杆产生系列级次激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过 测试或计量仪器，测得该压力传感器对应的系列激励加速度，对应测得某压力下 的该压力传感器加速度效应。
3. 根据权利要求1所述的压力传感器加速度效应的校准方法，特征在于所述的该压力传感器加速度效应的校准方法还有:采用系列级次压縮气体推动弹体垂直撞击霍普金森杆前端的波形整形器，使霍普金森杆中产生系列级次应压 力激励脉冲,这些系列级次应压力激励脉冲激励固连或安装在该霍普金森杆末 端面的施加压力的密封式施压器上被校准的压力传感器，被系列级次激励脉冲 激励的压力传感器获得对应的系列加速运动，经测试或计量的激光干涉仪通过 设置在密封式施压器上的光栅或/和电荷放大器测试或计量被校准的压力传感 器获得对应的系列加速度，计算得出某压力下的被校准的压力传感器的加速度效应。
4.根据权利要求1所述的压力传感器加速度效应的校准方法，特征在于所述的经测试或计量的激光干涉仪通过设置在密封式施压器上的光栅或/和电荷 放大器测试或计量被校准的压力传感器获得的加速度，计算得出被校准的压力传感器的加速度效应的方法是根据多普勒效应，被校准的压力传感器运动速 度v<0与激励脉冲的多普勒瞬时频率成正比(1)sin 6(1) 式中A为激光波长，P为衍射角；进行变换得速度v(O与多普勒瞬时频率 A/(f)数学关系为 r^iA/W (2)(2) 式中d为光栅常数，m、 n为衍射级数，获得瞬时频率V(O，即可求出实时 速度^)，对速度一次微分可得加速度W);或者，通过光栅位移"(O与速度v(O的 关系式力)4刷 (3)求出(3)式中的位移d(O,进行一次、二次微分即可得速度和加速度；而被校 准的压力传感器的压力是已知的，这样就求出或得出被校准的压力传感器在受 压状态下受激励的加速度。
5. 根据权利要求2、或3、或4所述的压力传感器加速度效应的校准方法， 特征在于通过密封式施压器对被校准的压力传感器施加系列不同的压力并采 用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，对应测 得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从该不同系列的加速度校准结果或 效应便得出该被校准的压力传感器加速度的灵敏度。
6. —种压力传感器加速度效应的校准装置，是压力传感器加速度灵敏度的校 准装置，特征在于所述的该压力传感器加速度效应的校准装置由霍普金森杆 以及霍普金森杆前端面安装的波形整形器、霍普金森杆末端面安装的密封式施 压器和该密封式施压器上安装的被校准的压力传感器、光栅组成。
7. 根据权利要求6所述的压力传感器加速度效应的校准装置，特征在于所 述的该校准装置的密封式施压器的结构是该密封式施压器前端面可与霍普金森杆末端面形成平面接触安装、其后端为安装座并安装有被校准的压力传感器、 由气源向该密封式施压器内充校准需要的压力并由施压器钢体与密封螺栓将其 密封，在该密封式施压器的侧平面安装有测试用光栅。
8. 根据权利要求6所述的压力传感器加速度效应的校准装置，特征在于所 述的该校准装置的霍普金森杆的结构是该霍普金森杆前端面安装有带波形调整垫的波形整形器，该波形调整垫是接受在压縮气体推动下的弹体垂直撞击并 使霍普金森杆中产生一应压力激励脉冲的被撞体，霍普金森杆末端面固定或安 装有密封式施压器及其上的被校准的压力传感器，其中弹体是压縮气体推动或 发射的射弹，在密封式施压器内须密封充有被校准的压力传感器校准需要的压 力。
9. 根据权利要求6所述的压力传感器加速度效应的校准装置，特征在于所 述的该压力传感器加速度效应的校准装置需要测试或计量的辅助仪器有激光 干涉仪、电荷放大器、波形记录仪、计算机。
10. 根据权利要求7、或8、或9所述的压力传感器加速度效应的校准装置，特征在于通过密封式施压器对该校准装置的被校准的压力传感器施加系列不 同的压力并采用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传 感器，使用测试或计量的辅助仪器对应测得该压力传感器不同系列激励加速度 效应，从该不同系列的加速度校准结果或效应便得出该被校准的压力传感器加 速度的灵敏度。
全文摘要
公开的压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置属压力传感器技术领域，该校准方法是通过施加系列不同的压力并采用霍普金森杆产生对应的不同系列激励加速度脉冲激励该压力传感器，通过测试仪器对应测得该压力传感器不同系列激励加速度效应，从而得出受压状态下加速度的灵敏度；其校准装置由霍普金森杆以及其杆前端面安装的波形整形器、末端面安装的密封式施压器和该密封式施压器上安装的被校准的压力传感器、光栅组成；优点有这种压力传感器加速度效应的校准方法与校准装置开创了在动态条件、在高幅值压力、大加速度又不损坏传感器情况下对压力传感器进行校准，解决了该领域的一个技术难题，本发明的校准方法和校准装置值得采用和推广。
文档编号G01L25/00GK101598619SQ20091007459
公开日2009年12月9日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者尤文斌, 瑜 张, 张红艳, 李新蛾, 杜红棉, 沈大伟, 燕 王, 静 祖, 范锦彪, 裴东兴, 鸿 靳, 马铁华 申请人:中北大学