压力传感器灵敏度的动态标定与超压测量方法
1 引言
用压电或压阻传感器对空中爆炸冲击波进行测量,可以评定炸药或战斗部的爆炸安全性,推算爆炸波的TNT当量。
传感器是进行空中爆炸冲击波测量的关键设备,目前,生产厂家提供的传感器灵敏度多是静态灵敏度,在试验前必须使用标准的TNT 炸药球对传感器的灵敏度进行动态标定。
2 传感器灵敏度的动态标定
根据有关爆炸冲击波超压测试规程,在正式测试战斗部的爆炸冲击波超压前,必须用标准炸药球对压力传感器作两发以上爆炸标定,并且使各个传感器在标定试验中所受的压力与正式测试时所受的压力大体相同,其目的是检查测试系统的状态并提供现场测试系统的动态灵敏度。标定试验所用的仪器、设备、电缆线型号及长度等均应与正式测试时完全一致,不能作任何改动。
标准炸药球在空中爆炸,根据理论或经验公式计算出不同距离处的超压pmax, 较为精确的计算TNT炸药球空中爆炸冲击波超压的经验公式为:

式中: pmax为峰值超压,pa为现场大气压;对比距离Z = R /W 1/3 , 其中R 为测点距爆心距离,W 为战斗部的TNT 当量。在标准大气压和温度为15 ℃(T0 = 288 K )时的标准状态下可用( 1)式计算。爆炸现场为非标准状态时, 对比距离必须进行校准。

式中: f d 为距离校正系数,标准大气压p0 = 101. 3 kPa, Ta为实验现场温度,标准大气温度T0 =288 K。
用示波器记录对应点的最大输出电压U max , 传感器的灵敏度Sv 按( 2)式进行计算。

作两发以上标定实验, 取灵敏度的平均值作为该传感器的测试系统动态灵敏度。
3 超压测试
杀爆战斗部的主要杀伤效应来自战斗部的弹丸,爆炸冲击波对地面目标的致伤效应也是战斗部的杀伤机制之一。(电工技术之家 www.gdzrlj.com)爆炸冲击波传至地面时入射或反射峰值超压随地面距离的变化规律是衡量这种致伤能力和致伤面积的基本参数。