混　平，單　琳，劉　軍，耿　直（西安航天動力試驗(yàn)研究所，陜西西安710100）

?

水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)方法研究

混平，單琳，劉軍，耿直
（西安航天動力試驗(yàn)研究所，陜西西安710100）

摘要：介紹了發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力測量的重要性，水擊壓力傳感器進(jìn)行現(xiàn)場校準(zhǔn)方法研究的必要性。通過分析水擊壓力產(chǎn)生機(jī)理、水擊壓力傳感器測量原理，以及對國內(nèi)外動態(tài)校準(zhǔn)系統(tǒng)比較分析，設(shè)計了水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)，提出水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置設(shè)計指標(biāo)、工作方式，校準(zhǔn)裝置設(shè)計難點(diǎn)，同時介紹了現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。并重點(diǎn)論述了水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)方法，對水擊壓力傳感器現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)和發(fā)動機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比對，分析了水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)裝置的設(shè)計可行性。最后利用校準(zhǔn)裝置進(jìn)行了水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)試驗(yàn)，對現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，得到水擊壓力傳感器靈敏度系數(shù)、系統(tǒng)校準(zhǔn)曲線和上升時間等。還針對試驗(yàn)中水擊壓力測量干擾信號提出了抗干擾措施。

關(guān)鍵詞：水擊壓力；現(xiàn)場校準(zhǔn)；抗干擾

0　引言

液體火箭發(fā)動機(jī)水擊壓力參數(shù)是指在液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)點(diǎn)火和關(guān)機(jī)瞬間，由于發(fā)動機(jī)入口閥門的快速開啟和關(guān)閉導(dǎo)致推進(jìn)劑的流速發(fā)生突然變化，瞬間產(chǎn)生的水擊壓力。水擊壓力大小與發(fā)動機(jī)入口管路結(jié)構(gòu)、閥門開關(guān)速度、打開或關(guān)閉前介質(zhì)流速、壓力等有關(guān)，而水擊壓力大小是發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)、主閥、試驗(yàn)系統(tǒng)入口管路及試車架結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計等的主要參考依據(jù)。

目前液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)中水擊壓力測量采用傳感器穩(wěn)態(tài)壓力靜態(tài)現(xiàn)場校準(zhǔn)方式，而實(shí)際試驗(yàn)中主要是瞬態(tài)沖擊方式。從以往液體發(fā)動機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，開機(jī)段和關(guān)機(jī)段的水擊壓力通常在短短的幾毫秒內(nèi)達(dá)到峰值，變化非常迅速。水擊壓力傳感器和測量系統(tǒng)的動態(tài)性能與靜態(tài)性能存在較大差異，直接使用靜態(tài)校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果不能真實(shí)反映水擊壓力動態(tài)特性，影響了水擊壓力測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為了使測量結(jié)果更加真實(shí)、有效，有必要開展液體火箭發(fā)動機(jī)水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)方法研究。

1　水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)

發(fā)動機(jī)試驗(yàn)中水擊壓力測量原理是水擊壓力傳感器將感知到的管路壓力轉(zhuǎn)化為電量，通過測量電纜傳輸和信號調(diào)理（即對電信號的調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換、濾波及放大等），最終將水擊壓力電信號傳遞到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄。目前測量用水擊壓力選用傳感器頻響50 kHz，固有頻率大于100 kHz，靈敏度為1～1.4 mv/V，傳感器前置膜片需具有較好的動態(tài)性能。目前在水擊壓力測量時對水擊壓力傳感采用靜態(tài)校準(zhǔn)方式，即對水擊壓力傳感器通過標(biāo)準(zhǔn)壓力校驗(yàn)儀加載定值壓力，水擊壓力傳感器輸出信號方式獲得校準(zhǔn)系數(shù)，而水擊壓力傳感器在實(shí)際應(yīng)用中是測量瞬態(tài)沖擊壓力，因此水擊壓力傳感器的動態(tài)性能比靜態(tài)性能更重要，通過對水擊壓力傳感器進(jìn)行動態(tài)校準(zhǔn)，才能獲得準(zhǔn)確的水擊壓力測量結(jié)果。

對壓力傳感器的動態(tài)校準(zhǔn)方式依據(jù)動態(tài)激勵信號類型基本上分為：階躍壓力、周期性壓力（主要為正弦壓力）及脈沖壓力（主要為半正弦壓力）三類。國外從上世紀(jì)60年代起開展了廣泛的研究，擁有了多種動態(tài)壓力校準(zhǔn)設(shè)備，頒布了ANSIB88.1-1972A Guide For the Dynamic Cablibration of Pressure Transducers。我國從上世紀(jì)70年代開始了壓力動態(tài)校準(zhǔn)理論研究，隨后建立了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境脈沖壓力校準(zhǔn)裝置、激波管壓力校準(zhǔn)裝置及落錘壓力校準(zhǔn)裝置等等，但大多是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的壓力傳感器動態(tài)校準(zhǔn)。由于水擊壓力測量現(xiàn)場環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境差異較大，因此進(jìn)行水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)更有意義。

1.1水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)的基本概念

水擊壓力測量系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括靜態(tài)性能指標(biāo)和動態(tài)性能指標(biāo)。靜態(tài)性能指標(biāo)反映了系統(tǒng)的靜態(tài)特性，主要有線性度、重復(fù)性及遲滯等；動態(tài)性能指標(biāo)通過時間域表示，如時間常數(shù)T，響應(yīng)時間ts，上升時間tr及工作頻帶等來反映系統(tǒng)的動態(tài)特性。在對測試系統(tǒng)進(jìn)行特性分析時，不能只考慮靜態(tài)性能指標(biāo)，因?yàn)榧词故?個靜態(tài)性能相當(dāng)?shù)臏y試系統(tǒng)同時測量同一點(diǎn)的壓力變化時，2條快速記錄的曲線形狀差異較大。

1.2水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)原理及組成

水擊壓力傳感器現(xiàn)場校原理是比較，也叫相對比較，是將被校準(zhǔn)的傳感器與通過絕對法校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)傳感器相比較得到被校傳感器的靈敏度、上升時間及工作特性曲線等。該校準(zhǔn)方法是將標(biāo)準(zhǔn)傳感器和測試用傳感器對稱地安裝在水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)管路同一截面上，使兩者在任何時刻都經(jīng)受同一時刻的沖擊激勵。當(dāng)受到?jīng)_擊時，信號由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊同時記錄，并對記錄信號進(jìn)行比較分析，進(jìn)而得到系統(tǒng)斜率。

水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)主要由介質(zhì)容器、快速閥門、標(biāo)準(zhǔn)傳感器、被校準(zhǔn)水擊傳感器、自動控制裝置及數(shù)據(jù)采集裝置等相應(yīng)的配套設(shè)備組成。水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)原理組成框圖見圖1。

圖1　水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)組成框圖Fig.1　Composition block diagram of field calibration system for water hammer pressure sensor

1.3水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計

水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及水擊壓力傳感器校準(zhǔn)原理，設(shè)計通過快速閥門產(chǎn)生水擊壓力，壓力自動調(diào)節(jié)技術(shù)控制水擊壓力的大小，節(jié)流孔板方式實(shí)現(xiàn)對介質(zhì)流速進(jìn)行控制，穩(wěn)定水擊壓力產(chǎn)生的初始邊界條件；通過調(diào)節(jié)快速閥門開啟速度，改變水擊壓力發(fā)生條件，獲得不同水擊壓力值。根據(jù)實(shí)際水擊壓力傳感器測量工作范圍，設(shè)計的水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)校準(zhǔn)范圍為1～10 MPa，校準(zhǔn)頻帶范圍為0.2～3 kHz，上升時間不大于5 ms。水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計原理圖見圖2。

系統(tǒng)工作時，推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)加注推進(jìn)劑，通過壓力調(diào)節(jié)裝置設(shè)定推進(jìn)劑初始壓力，控制系統(tǒng)控制快速閥門快速開閉產(chǎn)生水擊；通過安裝在管道截面上的被測傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器分別測量水擊壓力值，并由高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集傳感器信號；通過被校準(zhǔn)傳感器和標(biāo)準(zhǔn)傳感器所測數(shù)據(jù)比較，得出幅值靈敏度、輸出時間和幅值等。水擊壓力傳感器的安裝接口、安裝力矩與發(fā)動機(jī)試驗(yàn)工作狀態(tài)保持一致，盡可能減小傳感器安裝過程對校準(zhǔn)結(jié)果的影響。動態(tài)校準(zhǔn)的過程能夠比較準(zhǔn)確地反映水擊壓力傳感器在實(shí)際工作環(huán)境下動態(tài)特性。

圖2　水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)原理圖Fig.2　Principe diagram for field calibration system of the water hammer pressure

水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)以標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器測量結(jié)果為基準(zhǔn)，對被校準(zhǔn)水擊壓力傳感器測量進(jìn)行比對分析，獲得被校準(zhǔn)壓力傳感器的靈敏度系數(shù)、響應(yīng)時間及上升時間等。因此，對標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器性能要求較高，通過對市場上測壓傳感器的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用效果比對后，選用了Endvoc壓力傳感器作為標(biāo)準(zhǔn)測壓傳感器，其主要技術(shù)指標(biāo)為：量程2 000 Psi，靈敏度1.05 mV/Psi，非線性0.25%FSO，共振頻率 900 kHz，沖擊極限1 000 g。

1.4水機(jī)壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)難點(diǎn)

水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵一是穩(wěn)定可控的水擊壓力發(fā)生源產(chǎn)生，解決辦法是利用自動控制技術(shù)調(diào)節(jié)校準(zhǔn)裝置壓力，同時利用加裝節(jié)流孔板方式，對管路介質(zhì)流速進(jìn)行控制，穩(wěn)定水擊壓力產(chǎn)生的初始條件；二是快速閥門裝置設(shè)計，閥門設(shè)置高壓室和低壓室2個介質(zhì)腔，在高壓室和低壓室之間用閥芯頂桿密封隔離。采用脆性材料斷裂的方法來提高閥桿的開閥速度，利用不同尺寸的脆性材料和改變簡支梁模型來控制不同的斷裂力值，利用一個單活塞桿雙行程的液壓缸（密封液壓缸）來提高閥桿的密封力并使脆性材料斷裂，控制閥門以不同的速度打開。

1.5水機(jī)壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)調(diào)試

水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)搭建后進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)試試驗(yàn)，調(diào)試試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線圖見圖4，某次發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力測量的曲線圖見圖5。

圖3　利用水擊壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)校準(zhǔn)某次數(shù)據(jù)曲線Fig.3　Data from a certain test with water hammer pressure field calibration system

圖4　某次發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力曲線Fig.4　Water hammer pressure curve of one engine test

從圖3和圖4分析，圖3曲線上升時間為1.6 ms，圖4曲線上升時間為1.7 ms，水擊壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生水擊壓力上升時間和發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力上升時間接近，水擊壓力峰值在同量級范圍內(nèi)，說明校準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計符合設(shè)計要求，能夠模擬發(fā)動機(jī)地面試驗(yàn)水擊壓力產(chǎn)生。

2　水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析

2.1水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理方法

水擊壓力傳感器的動態(tài)靈敏度可以由以下公式計算：

式中：pi為對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)壓力傳感器輸出的壓力幅值峰值；Ai為對應(yīng)于被校準(zhǔn)壓力傳感器輸出的信號的幅值峰值；i=1，2，3，…，n。

水擊壓力傳感器的上升時間為傳感器輸出從穩(wěn)定值的10%上升到水擊壓力信號峰值的時間，上升時間是研究水擊壓力傳感器的幅頻特性的重要參數(shù)之一。

2.2水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)試驗(yàn)

利用水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)時將標(biāo)準(zhǔn)水擊壓力傳感器和被校準(zhǔn)水擊壓力傳感器對稱安裝在校準(zhǔn)裝置管道上，傳感器的安裝接口及安裝力矩將和發(fā)動機(jī)地面試驗(yàn)保持一致，安裝力矩40 N.m， 校準(zhǔn)時由標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校準(zhǔn)水擊壓力傳感器同時輸出信號進(jìn)行采集。為了準(zhǔn)確的獲取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，首先要保證校準(zhǔn)裝置及安裝方式要與真實(shí)的使用環(huán)境一致，校準(zhǔn)裝置產(chǎn)生的壓力信號的幅值和頻率，應(yīng)接近發(fā)動機(jī)試驗(yàn)的壓力。

根據(jù)水擊壓力傳感器在實(shí)際應(yīng)用中的范圍，校準(zhǔn)范圍從1 MPa校準(zhǔn)至6 MPa，共進(jìn)行10個點(diǎn)的標(biāo)定。由水擊壓力校準(zhǔn)系統(tǒng)按照設(shè)定的水擊壓力值，控制壓力調(diào)節(jié)裝置對貯箱初始壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制校準(zhǔn)裝置的壓力值范圍在2～5MPa之間，通過標(biāo)準(zhǔn)傳感器和被校準(zhǔn)傳感器同時測量水擊信號，并將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析，總結(jié)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)變化規(guī)律，水擊壓力輸入的壓力信號與輸出壓力信號之間的傳遞關(guān)系。通過水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)加載5 MPa壓力，重復(fù)進(jìn)行10次現(xiàn)場校準(zhǔn)，用貝塞耳公式進(jìn)行計算，獲得水擊壓力測量結(jié)果的在最佳頻帶范圍的分散性。

2.3水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析

利用水擊壓力現(xiàn)場系統(tǒng)分檔加載產(chǎn)生水擊壓力信號，現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)見表1，對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)利用最小二乘法進(jìn)行擬合，獲得校準(zhǔn)直線方程P= 0.226007+0.00097*Vc，Vc為傳感器輸出電壓值；P為計算壓力傳感器物理量。

用水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行10次同檔位重復(fù)性校準(zhǔn)，獲得的數(shù)據(jù)見表2。利用貝塞爾法計算獲得校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.119%，上升時均在5 ms以內(nèi)。

表1　傳感器試驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.1　Test data of sensor

通過對水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)試驗(yàn)及現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對分析，得到傳感器工作直線方程、上升時間；對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對分析，得到水擊壓力傳感器現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)一致性較好。上升時間在1.2 ms左右，符合水擊壓力測量要求，水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)能作為發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力測量提供準(zhǔn)確依據(jù)。

2.4試驗(yàn)中降噪措施

試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)每次采集的信號均有一定噪聲，分析原因是由地回路干擾引起。在傳感器中，如果同一根接地導(dǎo)線兩端不在同一地點(diǎn)接地，在負(fù)載不平衡或有其他因素影響時，會使中線兩端電位不等于0，就會在大地、導(dǎo)體和電源之間形成環(huán)路。這個地環(huán)路的電流會產(chǎn)生干擾現(xiàn)象，傳感器信號和干擾信號就會疊加在一起。在水擊壓力信號測量中解決干擾的措施主要有：

1） 利用測量電纜的選擇與鋪設(shè)方法抑制干擾信號傳輸線即測量電纜是測量系統(tǒng)的重要組成部分，主要選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的雙膠屏蔽電纜。在鋪設(shè)時應(yīng)注意對易產(chǎn)生噪聲的導(dǎo)線盡量遠(yuǎn)離低電平信號線，避免把它們捆扎在一起或平行走線；對測量電纜布線時應(yīng)力求短、直并固定好電纜；低電平信號傳輸線布線時避免通過產(chǎn)生噪聲的設(shè)備；在滿足阻抗匹配的情況下盡量減少電路的輸入阻抗。

表2　傳感器試驗(yàn)數(shù)據(jù)Tab.2　Test data of sensor

2）利用信號放大器對干擾的抑制

由于水擊壓力傳感器的輸出信號一般都比較微弱，并在傳輸過程中易受環(huán)境的電磁干擾，為此在緩變測量系統(tǒng)中，在信號調(diào)節(jié)器輸入端增加濾波放大環(huán)節(jié)，對信號采用放大-濾波-放大的形式，通過這種方式達(dá)到消除部分干擾的目的。

3）利用濾波器來抑制干擾

由于測量環(huán)境中的各種電子干擾以及測量系統(tǒng)本身的影響，通常測量信號中會有多種頻率成分的噪聲，噪聲有時會淹沒正常的輸入信號，在這種情況下需要采取濾波措施，抑制不需要的噪聲。濾波器的作用是選出有用的頻率信號，抑制雜亂無用的頻率信號，使一定頻率范圍內(nèi)的信號通過，且衰減很小，而在此頻率范圍以外的信號衰減很大，從而提高系統(tǒng)的信噪比，達(dá)到抑制干擾的作用。

4） 利用水擊壓力測量系統(tǒng)在信號采集環(huán)節(jié)機(jī)殼接地一點(diǎn)接地方式有效抑制干擾。

3　結(jié)束語

利用研制的水擊壓力現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)，對水擊壓力傳感器進(jìn)行了現(xiàn)場動態(tài)校準(zhǔn)試驗(yàn)，并對現(xiàn)場校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析計算，得到了水擊壓力傳感器的動態(tài)靈敏度系數(shù)。在此基礎(chǔ)上分析了影響水擊壓力測量的干擾因素，給出了去除干擾的方法。為發(fā)動機(jī)水擊壓力的動態(tài)特性分析和提高液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)水擊壓力參數(shù)準(zhǔn)確測量奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

［1］崔海濤，劉慶明.沖擊波壓力傳感器測試系統(tǒng)的動態(tài)標(biāo)定［J］.流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測量，2004，3（18）：7-10.

［2］王維賚.動態(tài)壓力測量方法［M］.北京：中國計量出版社，1986.

［3］程啟華，瞬態(tài)壓力測量中壓力管道頻率特性分析［J］.電子測量技術(shù)，2007，30（2）：1-2.

［4］JJG 624-89壓力傳感器動態(tài)校準(zhǔn)［S］.北京：中國計量出版社，1990.

［5］QJ20147-2012液體火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)動態(tài)壓力測量方法［S］.北京：中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所出版，2013.

［6］楊吉祥.CGY-450高壓傳感器校準(zhǔn)裝置研制與應(yīng)用［J］.計量與測試技術(shù)，2005 32（3）：4-7.

［7］孔德仁，朱明武，李永新，等.壓力傳感器準(zhǔn)靜態(tài)“絕對校準(zhǔn)”［J］.傳感器技術(shù)，2001，20（12）：32-34.

［8］范靜，楊軍，李程.基于激光測試技術(shù)的脈沖式壓力校準(zhǔn)方法［J］.南京理工大學(xué)學(xué)報，2000，24（3）：261-264.

［9］陳卓如.工程流體力學(xué)［M］.河北：高等教育出版社，1992.

［10］朱明武，梁人杰，柳光遼，等.動壓測量［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1985.

［11］王樹人.水擊理論與水擊計算［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1981.

［12］沈冰妹，卜玉，劉瑞敏.運(yùn)載火箭動力系統(tǒng)試驗(yàn)承力環(huán)的靜力試驗(yàn)［J］.火箭推進(jìn)，2014，40（6）：85-91. SHEN Bingmei，BU Yu，LIU Ruimin.Static test of support ring used in launch vehicle power system test［J］. Journal of rocket propulsion，2014，40（6）：85-91.

［13］左博，張蒙正.凝膠推進(jìn)劑直圓管中剪切速率與表觀粘性實(shí)驗(yàn)研究［J］.火箭推進(jìn)，2007，33（4）：12-15. Zuo Bo，Zhang Mengzheng.Experimental investigation of the apparent viscosity and the shear rate of gelled propellant in straight round pipe［J］.Journal of rocket propulsion，2007，33（4）：12-15.

［14］左博，張蒙正，張玫.凝膠推進(jìn)劑模擬液直圓管壓降計算及誤差分析［J］.火箭推進(jìn)，2008，34（1）：26-29. Zuo Bo，Zhang Mengzheng，Zhang Mei.Calculation and error analysis of pressure drop of gelled propellant simulants in the pipe［J］.Journal of rocket propulsion，2008，34（1）：26-29.

（編輯：馬杰）

中圖分類號：V416-34

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-9374（2016）03-0093-06

收稿日期：2016-02-16；修回日期：2016-04-30

基金項(xiàng)目：國防科工局計量課題（項(xiàng)目編號JSJC2013203A001）

作者簡介：混平（1977—），女，高級工程師，研究領(lǐng)域?yàn)橐后w火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)測控技術(shù)

Research on field calibration method of water hammer pressure sensor

HUN Ping，SHAN Lin，LIU Jun，GENG Zhi
（Xi'an Aerospace Propulsion Test Technology Institute，Xi'an 710100，China）

Abstract:The importance of the water hammer pressure measurement and the necessity of the field calibration method of the water hammer pressure sensor for rocket engine are introduced in this paper.Based on the analyses on generation principle of water hammer pressure，measurement principle of water hammer pressure sensor and dynamic calibration systems at home and abroad，a field calibration system of the water hammer pressure sensor was designed，and the design indexes，working mode and difficulty in design of the field calibration device for the water hammer pressure sensor were proposed.The field calibration method of the water hammer pressure sensor is discussed in this paper. The field test data of the water hammer pressure sensor and engine test data are compared.The design feasibility of the water hammer pressure field calibration device is analyzed.The field calibration test of the water hammer pressure sensor was carried out with the designed calibration device.The sensitivity coefficient，system calibration curve and the rise time of the water hammer pressure sensorwere got after calculation and analysis of the data from the field test.In addition，the anti-interference measures are also put forward in allusion to the interference signal in water hammer pressure measurement.

Keywords:water hammer pressure，field calibration，calibration data