一、激波壓力傳感器標(biāo)定激波管系統(tǒng)組成

標(biāo)定激波管機(jī)械結(jié)構(gòu)的主體為高壓段和低壓段兩段管體。膜片將管體分為高低壓兩段。標(biāo)定激波管的高壓氣源來自于空氣壓縮機(jī)或者高壓氣瓶。當(dāng)高壓段壓力逐步上升時(shí)，膜片受到壓力的作用逐步變形直至破裂。膜片破裂后，高壓氣體推動(dòng)低壓段氣體向前運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)氣體的前鋒形成一個(gè)干凈的間斷面，在空氣動(dòng)力學(xué)里被稱為激波。當(dāng)激波到達(dá)待標(biāo)定壓力傳感器表面時(shí)，施加在傳感器表面一個(gè)短暫持續(xù)的壓力階躍。這個(gè)壓力階躍的爬升時(shí)間比壓力傳感器的跟隨時(shí)間快得多，所以可用來標(biāo)定壓力傳感器的動(dòng)態(tài)特性。

1、低壓標(biāo)定激波管的系統(tǒng)配置包括：兩節(jié)（0.4m+1m）管段、前后端蓋、支撐系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)及其他輔件。本標(biāo)定激波管是一臺產(chǎn)生階躍壓力的設(shè)備，可以標(biāo)定壓電式壓力傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，也可標(biāo)定其他類型的壓力傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。不同的傳感器型號具有不同的外形尺寸，通過加工不同的連接件將傳感器安裝在激波管的低壓段標(biāo)定端面上。

本標(biāo)定裝置的主要組成部件為激波管，全套設(shè)備如圖1所示。

圖1 標(biāo)定激波管

安裝時(shí)，應(yīng)將短管(高壓段)與空氣壓縮機(jī)（圖2）相連，將膜片夾于與低壓段（長管）的連接處，將待標(biāo)定傳感器安裝在低壓段末端。再將傳感器輸出連接至電荷放大器（圖3），電荷放大器的輸出連接至記憶示波器（圖4）。

記憶示波器調(diào)制合適的量程，設(shè)置為上升沿觸發(fā)，在信號到來時(shí)傳感器輸出獲得保留記憶。

所有連接正確無誤后，可以開始實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的第一步為設(shè)置記憶示波器至待觸發(fā)狀態(tài)，第二步為高壓段加壓至破膜，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖2 空氣壓縮機(jī)

圖3 電荷放大器 

圖4 記憶示波器

2、中壓標(biāo)定激波管的系統(tǒng)配置包括：兩節(jié)（1m+1.5m）管段、前后端蓋、支撐系統(tǒng)、高壓空氣壓縮機(jī)及其他輔件。

3、高壓標(biāo)定激波管的系統(tǒng)配置包括：兩節(jié)（3m+7m）管段、前后端蓋、支撐系統(tǒng)、高壓空氣壓縮機(jī)及其他輔件。

二、主要技術(shù)指標(biāo)

1、低壓標(biāo)定激波管

根據(jù)不同需要，高壓段可充氣至1MPa，低壓段可保持常壓。一般情況下，高壓段充壓至0.3-0.4MPa，低壓段保持常壓，產(chǎn)生激波馬赫數(shù)為1.3-1.4的激波壓力。在這個(gè)狀態(tài)下，易于操作，激波后壓力平臺質(zhì)量很好，持續(xù)時(shí)間4-5ms,對于一般動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的標(biāo)定是個(gè)理想的操作狀態(tài)。

2、中壓標(biāo)定激波管

根據(jù)不同需要，高壓段可充氣至30MPa，低壓段可根據(jù)狀態(tài)設(shè)計(jì)充壓。持續(xù)時(shí)間2-3ms,可滿足一般傳感器的動(dòng)態(tài)特性標(biāo)定需求。

3、高壓標(biāo)定激波管

根據(jù)不同需要，高壓段可充氣至60MPa，低壓段可根據(jù)狀態(tài)設(shè)計(jì)充壓。持續(xù)時(shí)間2-3ms,可滿足一般傳感器的動(dòng)態(tài)特性標(biāo)定需求。

三、氣源的選擇

    當(dāng)高壓段壓力值使用范圍在0.8MPa以下時(shí)可選用一般的空氣壓縮機(jī)提供氣源，中高壓激波管可通過高壓氣瓶供氣，也可通過高壓空氣壓縮機(jī)供氣。

四、膜片的選擇

    膜片用來分隔高壓段和低壓段的氣體，它能夠承受一定的壓差，并在希望的壓差時(shí)破裂，使得高壓段內(nèi)的氣體沖入低壓段，最終在低壓段端面形成干凈激波后壓力P₅，并保持這個(gè)壓力幾個(gè)毫秒。

    低壓激波管膜片可選擇使用紙、塑料、鋁。高壓激波管必須采用金屬膜片，且需進(jìn)行失效處理和開槽加工。