静标铜柱高低温校准装置及修正方法研究

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由于铜柱测压法具有操作简单、使用方便、价格低廉、压力测量的一致性好等特点,一直是实用弹道学领域内各种武器系统的产品定型、交验时膛压测量的主要手段。铜柱实际使用时的环境温度很难与校准时环境温度(常温)一致,多年实践表明,使用时的环境温度与编表时的环境温度相差数十度时,铜柱测压将产生5%~10%的测量误差,因此,必须对铜柱测压法的常温查表压力进行温度修正。针对过去的高低温静态校准试验装置操作不便、试验成本高等问题,研制了一套简便易行的高低温静态校准装置,主要分为力值加载系统和高低温环境模拟装置两部分。根据测压铜柱高低温静态校准的要求研制了力值加载范围为0~100kN的力值加载系统;研制了温度控制范围为-40~50℃高低温环境模拟装置,高低温环境模拟装置基于半导体制冷技术来实现,对其测温电路、温控单元、制冷驱动单元进行了设计,实验证明高低温环境模拟箱的温控精度为±0.5℃。以Φ8×13mm铜柱为实验对象进行了静态校准实验,从实验数据可看出由温度引起的测压误差达8%,表明了温度修正的必要性;对高低温测压误差修正进行了探讨,包括温度修正系数法、量纲分析法、压力对照表模型化修正方法等,分别验证了各种修正方法的修正效果,其中多种方法修正后得到的铜柱测压误差均小于2%,满足静标铜柱测压法的要求,最后对各种修正方法的的使用特点进行了总结。
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