测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统及校验方法

本申请涉及冲击测试，特别涉及一种测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统及校验方法。

背景技术：

1、在航天器运行的过程中，经常需要引爆火工品以完成组件展开任务，而航天器上使用了大量如晶振、陶瓷材料、电子芯片等具有高固有频率或微小尺寸等特性的零部件，这些零部件对于火工品爆炸时产生的高频瞬态冲击载荷非常敏感。因此，在执行航天任务前，需要模拟火工品爆炸时的环境，测试火工品爆炸时对上述零部件的影响，以分析上述零部件的抗火工冲击能力。

2、相关技术中，可以通过传感器分析待测试件的抗火工冲击能力。

3、然而，相关技术中，无法获取火工品爆炸时产生的多项响应特征，不能够全面地分析待测试件的抗火工冲击能力，无法精准调整传感器的测量精度，不能够确保测量结果的准确性，亟待改进。

技术实现思路

1、本申请提供一种测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统及校验方法，以解决相关技术中，无法获取火工品爆炸时产生的多项响应特征，不能够全面地分析待测试件的抗火工冲击能力，无法精准调整传感器的测量精度，不能够确保测量结果的准确性等问题。

2、本申请第一方面实施例提供一种测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统，包括：加载板、谐振板、连接件、测试支架、柔性件、采集分析装置与多个传感器，其中，火工品设置于所述加载板上，待测试件设置于所述谐振板上；所述连接件连接所述加载板和所述谐振板，使得所述加载板和所述谐振板之间达到预设距离，以使设置于所述加载板上的所述火工品爆炸产生的冲击响应传递至设置于所述谐振板上的待测试件，并在所述待测试件上产生预设振动响应；所述柔性件设置成悬挂所述加载板和/或所述谐振板于所述测试支架；所述多个传感器，用于采集所述火工品爆炸所产生的数据以及所述爆炸对所述待测试件的影响而产生的数据；所述采集分析装置，对所述数据进行采集和分析，以确定所述火工品的爆炸对所述待测件产生的影响。

3、可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个传感器包括：加速度传感器，所述加速度传感器固定于所述谐振板背向所述火工品的一侧。

4、可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个传感器包括：激光多普勒测速仪，所述激光多普勒测速仪设置于所述谐振板的后方且远离所述火工品第一预设距离，所述激光多普勒测速仪的透射光斑设置为垂直入射于所述谐振板上，以采集所述透射光斑所在处的振动速度。

5、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：光路控制系统，所述光路控制系统用于调整所述激光多普勒测速仪发出的激光，使得所述激光垂直入射到所述谐振板。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个传感器包括：多个热成像仪，所述多个热成像仪设置于所述加载板和/或所述谐振板的前方、侧方或后方，以测量所述火工品的爆炸所产生的爆轰气体的传播过程及所述火工品的爆炸冲击下的所述待测试件的温度场变化过程。

7、可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个传感器包括：多个爆轰压力传感器，所述多个爆轰压力传感器设置于加载板和/或所述谐振板的前方、侧方或后方，以测量所述火工品爆炸过程中所产生的空气超压。

8、可选地，在本申请的一个实施例中，所述多个传感器包括：石英压力传感器，所述石英压力传感器设置于所述加载板的后方，并位于火工品正后方，以测量所述火工品爆炸所产生的爆轰压力。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：强屏蔽线，所述强屏蔽线将所述多个传感器与所述采集分析装置数据连通。此外所述强屏蔽线的长度应足够长，以保证所述采集分析装置位置距离所述火工品足够远，以避免爆炸损伤。

10、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：多个保护罩，所述多个保护罩分别设置于所述多个传感器的外部。

11、本申请第二方面实施例提供一种传感器的校验方法，包括以下步骤：获取所述多个传感器的激光多普勒测速仪的速度-时间信号；获取除了所述激光多普勒测速仪之外的其他传感器的第一信号；将所述速度-时间信号转换成与所述第一信号能够进行比较的第二信号；将所述第二信号与所述第一信号进行比较，确定所述其他传感器的测量结果是否满足预设要求；如果不满足所述预设要求，对所述其他传感器和/或所述系统的进行调整或者更换，重复上述步骤，直至满足所述预设要求。

12、可选地，在本申请的一个实施例中，所述其他传感器可以为所述加速度传感器或所述石英压力传感器。

13、可选地，在本申请的一个实施例中，还包括：将所述多个传感器的位置设置为与所述激光多普勒测速仪的位置小于预定距离，以减小所测得数据的相对误差。

14、本申请第三方面实施例提供一种采样频率计算方法，包括以下步骤：根据火工冲击测试所关心最大频率设置所述系统的最小采样频率；根据所述系统的采样范围及传感器的测量维度确定所述多个传感器的单个加速度传感器最小采样率；根据高速摄像机分辨率、位色及刷新率确定所述多个传感器的单个高速摄像机的采样率；根据所述最小采样频率及预设安全系数确定所述多个传感器的爆轰压力传感器及石英压力传感器的最小采样频率；根据所述多个传感器的的各传感器最小采样频率及传感器数目确定所述系统的总采样频率。

15、本申请实施例可以基于多个传感器对火工品爆炸所产生的数据以及爆炸对待测试件的影响而产生的数据进行采集和分析，从而获取火工品爆炸时产生的多项响应特征，能够全面地分析待测试件的抗火工冲击能力，并能够精准地调整传感器的测量精度，从而确保测量结果的准确性。由此，解决了相关技术中，无法获取火工品爆炸时产生的多项响应特征，不能够全面地分析待测试件的抗火工冲击能力，无法精准调整传感器的测量精度，不能够确保测量结果的准确性等问题。

16、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个传感器包括：

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

10.一种权利要求1-9任一项所述的系统中的传感器的校验方法，其特征在于，包括如下步骤：

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：

13.一种权利要求1-9任一项所述的系统的采样频率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本申请涉及一种测试火工品的爆炸对待测件产生的影响的系统及校验方法，其中，系统包括：火工品设置于加载板上，待测试件设置于谐振板上；连接件用于连接加载板和谐振板，以使火工品爆炸产生的冲击响应传递至待测试件；柔性件用于悬挂加载板和/或谐振板于测试支架；多个传感器，用于采集件火工品爆炸所产生的数据以及爆炸对待测试件的影响而产生的数据；采集分析装置，对数据进行采集和分析，以确定火工品的爆炸对待测件产生的影响。由此，解决了相关技术中，无法获取火工品爆炸时产生的多项响应特征，不能够全面地分析待测试件的抗火工冲击能力，无法精准调整传感器的测量精度，不能够确保测量结果的准确性等问题。

技术研发人员：秦朝烨,胡嘉鑫,刘云飞,褚福磊
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19