马锦垠（1973-），男，本科，工程师， 主要研究方向为水声工程。
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引言 爆炸冲击波压力是一个压力范围
相当宽、频率相当高的随时间变化的过 程，压电式晶体传感器凭借其测压范围 宽、频率高、体积小且结构简单等特 点，一直是爆炸试验中测量爆炸压力的 重要手段。但这种传感器的灵敏度易受 温度、湿度、压力等环境因素的影响， 为保证试验测量精度，每次使用前都应 对其灵敏度进行实时标定。 1传感器灵敏度标定方法
标准球形药包标定法由于其对药包 制作质量的极高要求，以及其实施成本 高、组织复杂，目前已极少使用。而准 动态标定法正以很大成效被广泛采用， 其加压器产生的压力强度大、变化快， 完全符合水下爆炸压力特征，更重要的 是其标定结果与传感器实际使用条件下 药球爆炸标定结果基本一致。 参考文献 [1]张洪润,张亚凡,邓洪敏编著.传感器原理 及应用[M].清华大学出版社，2008.7. [2]黄正平.爆炸与冲出过程测试技术[M].北 京理工大学出版社，1994. [3]崔海涛,刘庆明.冲击波压力传感器测 试系统的动态标定[J].流体力学实验与测 量,2004.3,第18卷第1期：92～96. [4]孙忠良.冲击波传感器动态标定的若干问 题[A].中国兵工学会第五届测试技术学术年 会论文集(1)[C],1990. 作者简介
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.072
压电式压力传感器灵敏度标定方法研究
马锦垠 中国人民解放军91439部队，辽宁大连 116041
摘要 水下爆炸压力测量传感器灵敏度的标定 是靶场试验的一个重要环节，标定方 法及结果直接影响水下爆炸压力测量精 度。本文详细介绍了两种靶场常用的传 感器标定方法，并通过对传感器标定结 果的分析，给出两种方法标定两种型号 六个压力传感器的实测结果，得出准动 态标定法可以通过数据处理达到标准球 形药包标定法结果。 关键词 水下爆炸压力；压力传感器；灵码头共进行3次爆炸，分别计算传感器 灵敏度值，三次值平均即为传感器灵敏 度值。
准动态标定法的实施在实验室进 行，每个传感器标定3次，分别计算传感 器灵敏度值，三次值平均即为传感器灵 敏度值。
表1 传感器标定结果
标准球形药包标定法与传感器实际 工作情况相同，所以表1中以此法的标 定结果为真值，进行准动态标定法误差 的计算。从表1可以看出，误差最大为 5.67%，最小仅为0.28%，这说明完全可 以用准动态标定法进行压力传感器灵敏 度的标定。不过从表1还可以看出，准动 态标定法所得结果均大于标准球形药包 标定法结果，这说明这一标定法所采用 的压力传感器校准装置存在系统误差， 这是不可避免的，每一套系统均存在这 样的固有误差，只需在实际使用时对传 感器测量的水下爆炸压力进行数据处理 时适当予以考虑这一情况即可。 3 结语
（1）
其中
——R ：测点到药包中心之间的距 离（m）
——W ：药包质量（kg） 代入（1）式得：
（2）
对于某一炸药， 是定值，用一 标准药球对传感器进行标定。
图1 传感器方法示意图
图2 水下爆炸冲击波形示意图 如图1所示：传感器固定于钢管上， 则药球与传感器距离R可量出，代入
1.2准动态标定法 准动态标定法是在静态标定法基 础上发展起来的一种标定方法，这种方 法能够清除静态法标定的一些缺点。它 假定：由于给定的流体静压力作用的结 果，晶体传感器的输出变为平衡，随后 通过阀门的快速开启或爆破膜片的方法 使压力产生迅速的上升或下降，与此同 时实现对输出电荷的快速记录。
图3 所示为传感器标定原理示意图 图3所示为传感器标定原理示意图， 加压器产生的压力符合水下爆炸压力特 征；放大倍数即压力传感器校准装置的 增益值，在传感器标定前设置。 安装好被标定传感器，通过加压器 给传感器加压，加压至一定值P即停止 加压，压力传感器校准装置采集记录传 感器输出，由示波器读取输出波形如图4 所示。
压电式晶体传感器的标定，各种文 献上所推荐使用的方法各有不同，其特 点及适用范围亦相差甚远。靶场在多年 工程实践中，对水下爆炸压力测量用传 感器的标定积累了一定的经验，经比较 研究总结如下。
1.1标准球形药包标定法 对于某些爆速稳定的炸药，在严格 地控制其密度与形状的条件下，水下爆 炸压力峰值 与药包半径参数 之间的函 数关系也是相当准确的。也即，对于某 些标准球形药包来说，在确定距离处的 压力、冲量等参数也是确定的，这就构 成了标定的基础。
图4 准动态标定凌形示意图
2 标定结果对比分析 选取美国PCB公司138系列两种型号
的水下爆炸压力传感器共6只（高灵敏度 3只，低灵敏度3只），分别用上述两种 方法进行灵敏度标定。标定结果见表1。
标准球形药包标定法的实施在码 头进行，试验海域为泥沙底，流速小于 1kn，水深30m，传感器入水10m；试验 用炸药为1kgTNT标准药球，采用经验