炸藥在空中爆炸時(shí)生成的空氣沖擊波的峰值超壓和沖量是炸藥能量特性的一項(xiàng)重要參數(shù)，也是衡量彈藥特別是爆破及殺傷——爆破戰(zhàn)斗部損傷效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其準(zhǔn)確測量具有重要的意義。超壓測試試驗(yàn)裝置一般如圖所示：
傳感器接受爆炸產(chǎn)生的壓力信號，經(jīng)信號適配器（放大器），由數(shù)據(jù)采集器數(shù)字化后，記錄并分析處理。
作為國內(nèi)數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要的提供商，我們協(xié)助多個(gè)單位完成了自由場爆炸沖擊波壓力測試，熟悉如何處理現(xiàn)場測試中的問題，了解現(xiàn)有測試系統(tǒng)存在的問題，并負(fù)責(zé)組建了一套新的測試系統(tǒng), 主持完成了測試實(shí)驗(yàn)，得到了較為理想的測試數(shù)據(jù)。
目前常見的超壓測試主要由以下部分組成：
傳感器：超壓測試中，壓力信號測試一般使用壓電式和壓阻式傳感器。
信號適配器：壓電式傳感器需配電荷放大器。壓阻式傳感器需配數(shù)據(jù)放大器或動態(tài)應(yīng)變儀。
數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)：目前數(shù)據(jù)采集設(shè)備有兩種方式：通用型動態(tài)測試分析儀、外場用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器。
通用型數(shù)據(jù)測試分析儀
TST3000 動態(tài)測試分析儀：TST3000系列動態(tài)測試分析儀，是將工業(yè)級PC機(jī)與瞬態(tài)數(shù)字化波形記錄儀集成為一體的新一代測試儀器，它通過專門設(shè)計(jì)的高速數(shù)據(jù)采集板及系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)將高速瞬態(tài)信號由模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，同時(shí)利用功能強(qiáng)大的PC機(jī),實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的存儲、分析處理及打印輸出等功能。采用與PC機(jī)的有機(jī)結(jié)合，使得儀器的操作使用十分簡單，操作儀器只需使用計(jì)算機(jī)鍵盤或鼠標(biāo)就能完成，用戶能在很短的時(shí)間內(nèi)學(xué)會操作使用。使其成為各種高精度動態(tài)測試的首選產(chǎn)品。已用于工程爆破、結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)、風(fēng)洞、內(nèi)燃機(jī)燃燒、槍炮膛壓等測試領(lǐng)域。
并行通道數(shù)：8--32
每通道最高采樣率：20M sps(每秒樣點(diǎn)數(shù))
存儲深度：1M樣點(diǎn)/CH
量程：±25V ~ ±100mV，多檔可調(diào)
AD：10bit
配置：一體化工作站
軟件處理功能：采集/顯示/存儲/時(shí)域處理/頻域處理/數(shù)字濾波/工程定標(biāo)等
外場用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集器
TST5105系列便攜式高速數(shù)據(jù)采集器是專為野外和現(xiàn)場試驗(yàn)設(shè)計(jì)的儀器。具有重量輕，結(jié)構(gòu)尺寸小等特點(diǎn)。TST5105內(nèi)置CPU，通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與主控機(jī)（帶以太網(wǎng)接口的PC機(jī)或筆記本電腦）的數(shù)據(jù)交換，按照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通訊，每臺采集器有8路獨(dú)立采集通道，可積木式擴(kuò)展，提供在線、離線兩種工作方式。
通道數(shù)：8CH/臺
A/D分辨率：12Bit
量程：±5V
帶寬：不小于400K
采樣率：1MHz、500KHz、200KHz、…、200Hz多檔可調(diào)
采樣長度：2K、3K、…、128K多檔可調(diào)
采樣負(fù)延時(shí)：可調(diào)
觸發(fā)方式：手動觸發(fā)、內(nèi)觸發(fā)、外觸發(fā)
觸發(fā)電平：可調(diào)
觸發(fā)沿：上升沿、下降沿
提供以太網(wǎng)通接口通訊，通訊距離為100m以內(nèi)
外型尺寸：230mm х100mmх310mm(寬х高х深)
TST3206動態(tài)分析儀和TST5105數(shù)據(jù)采集器的比較
TST3206在超壓測試中得到了廣泛的應(yīng)用，我公司人員參與多次自由場中爆炸沖擊波測試，儀器完全能滿足測試要求的。但TST3206對測試裝藥量更大的靜爆試驗(yàn)時(shí)，會有一些困難。
為了保證儀器操作人員的安全 ，儀器操作人員與爆心須有一定的距離。TST3206儀器是由操作人員在現(xiàn)場操作的，同時(shí)TST3206儀器中硬盤的耐沖擊的能力有限。前面提到的幾個(gè)試驗(yàn)，裝藥量都在10Kg以內(nèi)，傳感器到儀器的電纜長為50米，當(dāng)裝藥量更大時(shí)，須增加電纜線的長度。而增加電纜線的長度一方面是不經(jīng)濟(jì)的，也增加了保護(hù)電纜的工作量，更主要的是所測試的瞬態(tài)高頻信號，由于電纜線過長帶來的信號畸變，這種信號畸變是很難處理的。
對TST3206在大藥量靜爆試驗(yàn)中的弱點(diǎn)，我公司開發(fā)了TST5105數(shù)據(jù)采集器。
TST5105數(shù)據(jù)采集是類似于“黑匣子”的記錄裝置，它可以實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)信號的就地?cái)?shù)字化，并具有數(shù)據(jù)存儲的功能。設(shè)置好測試參數(shù)，將儀器放置測試現(xiàn)場，當(dāng)爆炸發(fā)生時(shí)，儀器工作，并保存好數(shù)據(jù)。試驗(yàn)完成后，將儀器回收。并將測試數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到計(jì)算機(jī)中，再分析處理。
現(xiàn)場測試時(shí)，只須考慮儀器的防護(hù)（儀器受沖擊波及破片的損壞）。TST5105以八個(gè)測試通道為一組，儀器外形尺寸為0mm*240mm*320mm，重量4.5Kg,其防護(hù)是較容易的。
TST5105數(shù)據(jù)采集器,每通道最高采樣率為1Msps，這是我公司 在調(diào)研了較多的用戶以及分析了超壓測試的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。在我們參加的爆試驗(yàn)中，實(shí)際的采樣速率只用到了500Ksps，而不管是壓電式和壓阻式壓力傳感器，其使用頻率很難超過200KHZ，同時(shí)信號中的高頻成分占的比重很小,因此TST5105將最高采樣設(shè)計(jì)成1Msps是能滿足測試要求的。
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