3-5 冲击波压力存储测试技术

范泽辉

　　常规的冲击波压力测试方法是将压力传感器输出的电信号通过长电缆传输到二次仪表进行测试。由于测试环境的特殊性，冲击波作用于信号传输电缆会因“电缆效应”产生干扰，电缆及其接插件的质量、匹配阻抗和安装敷设工艺直接影响到测试的有效性和测试数据的精度，且传输电缆及其接插件常遭到冲击波的破坏；测试系统的校准标定繁琐，现场组建及系统联试费时费力；受野外试验条件的制约，难以满足水中、腔体环境测试要求。利用存储测试技术，可克服常规测试方法的缺陷。

　　冲击波压力存储测试系统由存储测试器、接口、测试软件三部分组成。存储测试器是一个集压力传感器、电荷放大器、瞬态波形记录器、接口、电源等于一体的微型测试装置，可现场实时采集、量化和存储记录冲击波波形；测试结束后，回收存储测试器，通过接口由计算机对其存储的数据波形进行自动分析处理。图1为冲击波压力存储测试器结构示意图。

　　该存储测试系统直接深入现场对冲击波压力波形进行实时存储测试，无需测试电缆和外部电源，冲击波环境和野外条件下工作的适应能力强，校准、测试工作程序简单，测试系统体积小、性价比高，测试数据的精度高、可信性强。主要技术指标为：(1)测量量程0.01~100MPa；(2)测量不确定度<5%；(3)采样速率≥1MSa/s；(4)量化精度8Bit；(5)存储容量128KB/512KB；(6)接口为计算机并行打印口；(7)NiMH充电电池供电，连续工作时间>8h，电池自动充电控制，充电时间< 1h；(8)存储测试器体积< f 60mm×150mm，金属密封壳体；(9)测试软件为C语言编程， Windows工作环境，图形操作界面，具有参数设置、数据采集、波形分析、参数计算、文件管理等功能，实现数据波形的转储、重现和自动测试及测试报告打印。

　　表1为TNT炸药爆炸时的冲击波超压测试数据，这是4次相同试验条件下的测试平均值，炸药质量1.26kg，尺寸f 100mm×100mm，爆高、测试点高度、比对测试点高度均为1.1m。从表中可以看出，试验测试数据和萨道夫斯基经验公式的计算值吻合。该冲击波压力测试系统可用于武器试验、民用爆破、意外爆炸灾害评估等领域。现已申报了申请号为98124003.8、98249880.2的专利。