基于兆声空腔塌陷冲击波的压力传感器动态校准方法技术

技术编号:46324719 阅读:11 留言:0更新日期:2025-09-09 19:06
本发明专利技术公开了一种基于兆声空腔塌陷冲击波的压力传感器动态校准方法。本发明专利技术采用兆声清洗喷头冲淋PDMS凝胶块中心,产生的高强度驻波场和应力集中在PDMS凝胶块冲淋的局部区域,产生的空腔及空腔塌陷的压力冲击波呈对称球面,不受壁面效应影响。本发明专利技术采用两压力传感器与空腔中心对称分布,使空腔塌陷产生的压力波同时到达压力传感器感压面,消除激光诱导空化中因空泡位置偏移造成的校准误差。本发明专利技术通过对PDMS凝胶块施加兆声冲击产生空腔,可为穿戴式传感器提供动态校准,通过制造不同弹性模量的PDMS凝胶块产生不同强度的空腔塌陷冲击波,实现对不同测量精度的压力传感器动态校准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动态压力校准,具体涉及一种基于兆声空腔塌陷冲击波的压力传感器动态校准方法


技术介绍

1、压力传感器在自动化、新能源和医疗领域的创新中扮演关键角色,同时也在深海探测、国防技术等方面有重要应用。在测量爆炸冲击波等快速变化压力时,传感器的动态特性是一项重要指标。因此,对压力传感器进行动态校准是保证测量准确性的关键。

2、当前水下压力传感器的动态校准主要依赖炸药爆炸产生的压力冲击波作为激励源,但这种方法存在重复性差、安全隐患大的问题,且爆炸产生的冲击和振动会形成噪声干扰,严重影响传感器的数据采集精度。为解决这些问题,有研究人员提出激光诱导空化结合比对式校准技术作为替代方案,该技术利用空泡溃灭时产生的压力冲击波作为激励源,不仅有效克服了炸药激励源的固有缺陷,还显著提高了校准过程的安全性和可重复性。

3、这种校准方法存在3个问题,一、激光诱导产生的空化难以保证正好位于标准压力传感器和待校准压力传感器的正中间;二、空泡溃灭容易因壁面的存在导致空泡溃灭压力波呈非对称球形,影响校准结果;三、激光诱导产生单个空化气泡,需要精密校准的光路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于兆声空腔塌陷冲击波的压力传感器动态校准方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述弹性体为聚二甲基硅氧烷PDMS凝胶块,通过改变基胶和固化剂的组成比例来调整PDMS凝胶块的弹性模量,以产生不同强度的空腔塌陷冲击波。

3.根据权利要求1或2所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述兆声波发生器产生频率为0.95MHz的兆声波,用于在PDMS凝胶块内部产生空腔并引发空腔塌陷。

4.根据权利要求3所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述兆声清洗喷头配置为位于PDMS凝胶块正上方,并且...

【技术特征摘要】

1.基于兆声空腔塌陷冲击波的压力传感器动态校准方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述弹性体为聚二甲基硅氧烷pdms凝胶块,通过改变基胶和固化剂的组成比例来调整pdms凝胶块的弹性模量,以产生不同强度的空腔塌陷冲击波。

3.根据权利要求1或2所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述兆声波发生器产生频率为0.95mhz的兆声波,用于在pdms凝胶块内部产生空腔并引发空腔塌陷。

4.根据权利要求3所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述兆声清洗喷头配置为位于pdms凝胶块正上方,并且其喷嘴距离pdms凝胶块上表面10mm。

5.根据权利要求1所述的压力传感器动态校准方法,其特征在于,所述动态压力采集单元包括电荷放大器和动态采集卡,用于将压力传感器的电荷信号转换为电压信号并进行放大,并将电压信号转换为数字信号。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:包政谦李弈辰严程耀范世强李依隆刘梦颖包福兵凃程旭赵亚磊
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:

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