小尺寸Hopkinson杆动态校准系统在高g值加速度计中的应用

"基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统是为了解决高g值高安装谐振频率加速度计的动态校准问题而设计的。该系统利用压缩空气作为激励源，通过小尺寸精密校准杆产生窄脉冲加速度激励信号，并通过轴向激光干涉仪进行精确测量。在实际校准实验中，该系统成功地激发了B&K 8309型高g值加速度计（安装谐振频率为180 kHz）的高阶谐振频率，表现出良好的校准效果。" 本文主要探讨了在高动态环境下对高精度加速度计进行校准的技术挑战与解决方案。传统的校准方法往往难以产生高g值且具有窄脉冲特性的加速度激励信号，这对于高频响应的加速度计而言尤为困难。为解决这一问题，研究者引入了基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统。 Hopkinson杆，又称为Kolsky杆或应力波杆，是一种用于研究材料动态响应的设备。在本系统中，小尺寸的Hopkinson杆被用作加载装置，它能够有效地将压缩空气提供的能量转化为瞬时的窄脉冲加速度信号。这种设计使得系统能够在不损害加速度计的情况下，提供足够的动力来激发其高阶谐振频率。 轴向激光干涉仪是该系统中的关键测量工具，它能够精确测量由Hopkinson杆产生的加速度激励信号。激光干涉仪利用光的干涉原理，通过监测光程差的变化来确定微小位移，从而获得激励信号的精确数据，确保了校准过程的准确性和可靠性。 在实际应用中，该系统针对B&K 8309型高g值加速度计进行了实验，结果显示，系统能够有效地激发其180 kHz的安装谐振频率以及多个谐振频率。这表明，基于小尺寸Hopkinson杆的动态校准系统不仅适用于高g值加速度计的校准，还能够适应不同谐振频率的需求，对于提升高动态环境下的测量精度具有重要意义。 此外，这项工作还为其他高动态加速度计的校准提供了新的思路和技术手段，对于推动传感器技术的发展和提高工程测量的准确性具有积极的促进作用。通过这样的动态校准系统，可以更好地理解和控制高精度加速度计在极端条件下的性能，进一步提升其在航空航天、地震监测、军事应用等领域的应用潜力。