[发明专利]正负压力信号发生装置

说明书

技术领域

本发明为一种正负压力信号发生装置，可产生正脉冲压力信号和负阶跃压力信号。其 利用高压容腔内的液体爆膜后压力迅速降到零的特点来产生负阶跃压力信号；利用活塞冲击 密闭容腔内的液体来产生正脉冲压力信号。该装置产生的正负压力信号可用于传感器的动态 校准。属于信号发生装置。

背景技术

火药爆炸时产生的冲击波使周围介质的压力、温度和密度快速阶跃升高，因此需要准确 测量火药燃气所产生的压力以衡量其破坏力的大小。由于火药燃气压力变化时间极短，在几 十到几百微秒，压力范围也较宽，在几十兆帕。为了实现压力信号的快速响应和不失真复现， 不仅需使用响应时间足够的传感器和二次仪表，而且还要进行从原始测量结果转到最终测量 结果的复杂运算，即信号恢复。为了信号恢复的可能，必须事先知道所用的测量仪器的动态 响应特性。在实验室中产生压力脉冲信号，并通过被校传感器与标准传感器的比较，实现被 校传感器的标定是目前比较常用的方法。

目前，用于压力传感器动态特性标定较多的是激波管和预应力快卸阀。激波管虽然产生 的信号带宽较宽，但是压力幅度较低；预应力快卸阀产生的信号幅度过高，在低幅度下带宽 又窄；并且二者普遍投资高、占用空间体积大和操作危险等缺点。

发明内容

本发明提供一种正负压力信号发生装置，其目的是：利用该装置产生用于压力传感器动 态校准的正脉冲压力信号和负阶跃压力信号，可通过比较法实现压力传感器的动态校准。该 压力信号发生装置不仅能产生下降时间低于20μs、幅度可达40Mpa的负阶跃压力信号，而 且能产生脉宽3～12ms、幅度达70Mpa的正脉冲压力信号，而且具有体积小、造价低、操作 简便等特点。

一种正负压力信号发生装置，其特征在于：

具体由台架、注油排气附件、加压装置、信号发生互换件、液压腔体组成；

所述的液压腔体用来存储并产生具有一定压力的液压油。它包括储油的液压腔、信号互 换件安装接口、加压装置安装接口、注油排气附件安装接口、标准传感器安装接口和被校传 感器安装接口。

所述的台架用来安装液压腔体及固定工作台。它包括平衡支架、收油盒、收油盘和安装 固定架。其中安装固定架顶部通过螺栓来固定液压腔体，下部通过螺栓将整个台架固定到特 定的工作台上；收油盘焊接在安装固定架的中部，用来收集从液压腔体泄漏的油；收油盒焊 接在收油盘上，用来存储收油盘收集的液压油；平衡支架为一可调螺栓，安装在收油盘的前 部，以可调螺栓的高度来支撑收油盘。

所述的注油排气附件，用来向液压腔体内注入液压油并在加压时排除液压腔体内的气 体。它包括油口堵盖、球阀和螺堵。油口堵盖中空，内径与液压腔体的出油口对齐，通过螺 栓固定到液压腔体的注油排气附件安装接口上；球阀在油口堵盖内部，液压腔体内的气体可 通过球阀泻出，取出球阀后液压腔体内的油也可由此口灌入；油口堵盖顶部通过螺堵进行密 封，防止工作时液压油由此漏出。

所述的加压装置用来压缩液压腔内的液体以产生所需的压力。它包括盖板、挡板、螺母、 加压活塞和手柄。盖板用来安装固定加压活塞，它与加压活塞之间采用螺纹连接；挡板用来 安装固定盖板，它通过螺栓将盖板固定到液压腔体的加压装置安装接口上；螺母套在加压活 塞与挡板的连接处用来密封；手柄装配在加压活塞上，通过旋转手柄，实现加压活塞的前进 或后退。

所述的信号发生互换件，包括负阶跃压力信号发生互换件4和正脉冲压力信号发生互换 件；所述负阶跃压力信号发生互换件用来激励液压腔内的液体以产生负阶跃压力信号。它 包括撞针、撞针挡板、负压堵盖、弹簧和膜片。负压堵盖用来安装固定膜片，并为撞针提供 安装位置，它通过螺纹固定到液压腔体的信号互换件安装接口上；膜片安装在负压堵盖与液 压腔体之间；撞针通过撞针挡板固定到负压堵盖上，并在撞针挡板与负压堵盖之间形成弹簧 腔，用来安装弹簧，以实现撞针的自动复位。

所述正脉冲压力信号发生互换件用来冲击液压腔内的液体以产生正脉冲压力信号。它包 括盖帽、顶杆、顶杆挡板、正压堵盖和定位套。盖帽安装在顶杆的末端，选择不同的盖帽可 产生不同范围的正脉冲压力信号；正压堵盖为顶杆提供安装位置，它通过螺纹固定到液压腔 体的信号互换件安装接口上；顶杆通过顶杆挡板固定到正压堵盖上；在顶杆挡板与正压堵盖 之间形成的空腔中安装定位套，以实现顶杆的运动定位；其中，正压堵盖与负压堵盖为互换 件；顶杆挡板与撞针挡板为互换件。