爆炸场冲击波压力测量及其传感器技术现状分析

施宇成, 孔德仁, 徐春冬, 余益欣, 张学辉

(1.南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210094; 2.长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022)

冲击波压力可对人员、飞机、舰艇、装甲车等各种军事目标以及民用建筑产生破坏，冲击波作用范围、破坏能力是衡量战斗部毁伤效应的一项重要的战技指标[1]，是各类武器弹药重要的考核指标及测试内容。爆炸场冲击波表征形式具体可分为地面反射压、自由场压力、壁压反射压、动压、总压等。地面反射压即是冲击波作用于地表后产生的反射压力，可通过安装平行于地面的反射压传感器进行测试；与地面反射压一致，壁面反射压是冲击波作用于壁面的反射压力；自由场压力指的是未受外界干扰的流场压力，等效于静压或入射压[2]；动压为冲击波高速运动的气流在其运动方向上产生的冲击压强[3-5]；总压为气体等熵滞止为零时的压力[4]。

爆炸场冲击波压力时程是一个瞬态变化的过程，根据压力信号的能量谱分析，信号的有效频率为0～40 kHz[6]。工程上要求测试系统的固有频率需达到信号有效频带的3～5倍以上。对此，用于准确测量压力的传感器必须具有宽频带、高频率响应、高信噪比、强机械强度、准确稳定的灵敏度、合适的量程、良好的密封性以及环境适应性[7]，可以说传感器技术水平直接决定了爆炸场冲击波压力测量的精度。常用冲击波压力传感器可分为压阻式和压电式压力传感器[7]，压阻式冲击波压力传感器低频特性佳，但其受温度、光照等外界因素影响大，一般不用在有强火光、强温度变化和强电离场的毁伤工况下。压电式冲击波压力传感器虽零、低频特性不如压阻式，但其动态特性好，受外界影响较小[7-14]，因此在爆炸场冲击波压力测试试验中多以压电式压力传感器构建压力测试系统，本文也多以压电式传感器为主分析传感器及校准技术现状。

在爆炸场中进行冲击波压力测试时，冲击波往往伴随着瞬态高温、机械冲击、地震波等寄生效应共同作用在传感器上，使传感器测得信号畸变，严重时将导致测量结果失真，实际测试前需对传感器添加一定的隔热隔振措施以抑制传感器寄生响应。添加抑制措施的传感器组件相对于出厂前传感器，其等效刚度、等效质量发生改变，导致工作特性参数及压力传递特性无法沿用厂家给定参数。且传感器的长时间使用、老化也会影响传感器特性。因此，为确保测试数据的准确性，需对冲击波压力传感器及其测量系统进行校准，以获取其灵敏度、线性度、重复性等工作特性参数以及传递特性，提高冲击波压力测量精度。

本文综述了国内外冲击波压力传感器的发展现状，指出了传感器技术的突破方向，总结了传感器的校准方法，分析了目前压力校准技术的不足，旨在对国内外传感器技术、校准技术进行归纳总结和展望，提高冲击波压力测量技术水平。

1 冲击波压力测量方法发展现状

冲击波压力测试方法从系统构成上可分为引线测试法和无线存储测试法。

引线测试法是通过长同轴电缆将测试现场的传感器信号传输给掩体内的调理器，经放大调理后由数据采集系统进行采集和保存，并由同步触发器保证多物理通道的零时一致性，系统组成如图1所示。引线测试法是常规的冲击波压力测试方法，已有诸多学者通过该方法测得了TNT、云爆药、温压药等战斗部的特性参数并进行了威力评估[15-16]。引线测试法的主要问题在于长电缆传输信号时产生电缆效应，引入寄生电容、电阻及电感，导致信号传输过程中发生衰减、时移等现象，且长电缆的防护需要大量的人力物力。李肖姝等[17]具体分析了不同线缆长度和驱动电流对ICP(IEPE)型传感器采集压力信号的影响。此外，引线测试法的特点决定了其存在系统组成复杂、现场布设工程量繁重、抗电磁干扰能力弱的问题，研究人员仍需进一步针对以上问题展开研究。

图1 引线测试系统组成

无线存储测试法是将引线电测中除传感器以外的调理器、数据采集存储系统、触发、电源等系统组成部分微型化集成为一体。该一体机与传感器通过短线连接，一同放置在被测现场内，系统组成如图2所示，试验时数据记录于一体机内的存储器中。为能实时修改存储测试系统内的采样参数，且避免快速多发试验或极端恶劣条件下装置无法回收的情况，存储测试装置常用组网的方式向终端交互数据。存储测试法作为新兴的测试方法一直处于不断突破的过程中。翟永等[18]通过WiFi组网技术拓展了存储测速装置的远程控制、反馈与数据读取功能；杨磊等[19]结合北斗授时技术和无线通信技术解决了多个存储装置的时基统一问题；轩春青等[20]就存储测试误触发导致测试失败的问题展开研究，提出多次触发连续存储的方法。总的来说，存储测试法克服了电缆效应带来的信号的衰减失真问题，其二次仪表的一体化也简化了现场布设工作。存储测试法的缺点在于：① 为了保护处于现场的一体机，常将一体机放在防护盒内埋入地底，这导致设备在充电、调试、维修、数据读出时较麻烦;② 数据存储容量有限，以东华测试公司的产品为例，存储器容量为64 GB，由于大当量的爆炸试验从撤场到起爆常会间隔大量时间，存储测试法对于高采样率(如1 MHz)或多发快速采集试验适用性不强;③ 无线通信需要使用天线传输数据，但天线在恶劣现场的存活率堪忧；④ 信号的同步触发和采集仍存在问题。对此，无线存储测试法在冲击波压力测量方面仍有大量值得研究的难点。

图2 无线存储测试系统组成

此外，冲击波压力测量方法还涉及到测点布设问题、传感器安装问题及压力测量不确定度评定问题。在近地面爆炸中，为保证测得压力不受到地面反射波干扰，自由场传感器应位于三波点以上[21-24]，地面反射压传感器最宜布设在马赫反射区内，对此应开展三波点轨迹预测的研究。传感器安装问题在本质上属于压力流场的流固耦合问题，是目前的一大研究点，针对地面反射压传感器，其需与大面积的刚性安装座配合测量，以减少地质条件及地形地貌对测试结果的影响，传感器敏感面相对于安装平面的高度以及安装平板的水平度均会影响冲击波压力反射特性；同理，自由场压力传感器的俯仰角及偏转角也会影响测得压力[25]。为保证测量值的可信度，定量评定冲击波压力测量不确定度是不可或缺的环节。

2 冲击波压力传感器发展现状

2.1 冲击波压力传感器现状

二次世界大战期间及以后，国外出于军事上的目的对空中爆炸过程进行了系统的研究，相应地研制并发展了各种用于爆炸冲击波压力测量的传感器和测量仪器。国外著名的压电式高频动态压力传感器生产厂家有美国的PCB公司、ENDEVCO公司，丹麦的B&K公司和瑞士的KISTLER公司等。从系列化角度而言，PCB公司产品的系列化最完善；ENDEVCO公司更注重研制适用于恶劣环境的敏感元件，其产品的系列化在逐步进行；KISTLER公司自1957年开始开发并生产测量压力的压电式石英传感器，该公司的传感器具有自振频率高、上升时间短、温度范围较大的优点[26]。

我国建国以来特别是20世纪60年代以后，国内有关单位分别开展了对爆炸冲击波各方面的研究工作，并取得了一定成果。然而大部分都是针对测试方法、数据处理、传感器校准方法进行的研究，对于冲击波压力传感器的研制尽管取得了一定成果，但精度环境适应性等仍然无法满足实际工程应用。目前国内爆炸场冲击波压力测试传感器大量依靠进口。

国内冲击波压力传感器生产厂家以江苏联能和扬州科动为主。江苏联能电子技术有限公司自20世纪70年代研发出国产压电加速度传感器以来，陆续开发了高温加速度传感器、冲击波压力传感器、自由场压力传感器等200多种产品；扬州科动将压力传感器从单一品种发展到具有PE型、IEPE型，具有高频响(最高谐振频率≥400 kHz)、多种灵敏度的优点，产品已由通用型扩展到空气自由场、水下自由场、土压纽扣型等多个型号。

2.1.1 反射压传感器及自由场压力传感器

反射压传感器及自由场压力传感器是常规冲击波超压测试用传感器，多为压电式压力传感器，其工作原理为：当沿一定方向对压电材料施加作用力时，压电材料表面会产生正比于作用力的电荷(该现象称为正向压电效应，比例为压电常数)，通过电荷放大器或是电压放大器转换为对应电压，从而推算出传感器感受到的真实压力。压电式冲击波压力传感器常用压电材料为石英晶体，主要原因是石英晶体加工工艺相对成熟，在20～200 ℃的范围内压电常数的变化量只有-0.0001 ℃，且石英晶体自振频率高、动态响应好、机械强度高、绝缘性能好、迟滞小、重复性好、线性范围宽，因此在爆炸场恶劣环境下适应性强。

压电式冲击波压力传感器大多采用膜片式设计，即压力作用在膜片上，通过传力块作用于压电材料。根据传感器内部是否内置电荷放大器，压电传感器又分为IEPE型(电压输出型)和PE型(电荷输出型)。由于IEPE型传感器具有低阻输出、电荷放大器内置、灵敏度不受线缆长度影响且信噪比优异的特点，使其几乎适用于所有动态压力应用领域，现已成功运用在高频响冲击波、弹道压力等实验上，具有很高的频率响应。IEPE型传感器首创于美国PCB公司，又被称为ICP型传感器。

常见的反射压传感器的外形和内部结构如图3所示。其主要结构包括壳体、感压膜片、传力块、压电晶体堆、导电片、预加载装置、加速度补偿质量块和输出极性与晶体堆相反的加速度补偿晶体。在设计加速度补偿时，应注意：① 尽量减小敏感元件、传力块等的质量，以减少传感器对加速度的敏感性；② 在测压石英晶体后安装一附加质量块和一组输出极性相反的补偿石英片；③ 安装加速度补偿结构的传感器的输出灵敏度会低于未安装加速度补偿结构的传感器[27]。

行业内常见的自由场压力传感器的外形及其结构仿真如图4所示。由于自由场传感器外形尺寸较大，为确保传感器外形结构对自由场压力流场的影响处于工程允许范围内，自由场压力传感器外型结构一般呈笔形或流线型，以减少尺寸结构对压力流场的影响。2015年南京理工大学的童晓[6]比较了楔形结构和笔形结构的自由场压力传感器，分析了不同外形结构对压力流场的影响。

图3 常见反射压传感器外形和内部结构

图4 常见自由场压力传感器外形及其结构仿真

通过表1和表2中国内外主要流通的超压传感器的参数对比来反映国内外超压传感器存在的差距。

表1 国外主要超压传感器参数

表2 国内超压传感器参数

其中，PCB113B系列的低频响应可低至0.005 Hz(- 5%)，加速度敏感度≤0.002 psi/g，温度系数(温漂)灵敏度≤0.054%/℃，最大振动2000 gpk；最大冲击20000 gpk，表示传感器有专业的温度补偿和加速度补偿；Kistler601CBA系列的低频响应可低至0.161 Hz(-5 %)，加速度敏感度≤0.0290 psi/g，温度系数(温漂)灵敏度0.008%/℃；Kistler6233A系列加速度敏感度≤0.03 psi/g，温度系数(温漂)灵敏度0.02%/℃，耐冲击2000g。

经过国内外超压传感器的比较发现，国内传感器的主要问题在于：① 绝缘阻抗低，较国外同类产品差几个量级，且稳定性差；② 惯性补偿(温度补偿)部分不够完善或补偿能力受限；③ 膜片预紧力无设计规则或不可控，导致负压测量存在问题。这主要是由于国内压电传感器的材料、工艺、结构设计、参数控制方面同国外存在显著差距。

2.1.2 动压传感器

由于在过去的常规化爆试验时，由于战斗部的等效当量不大，冲击波动压因强度过低以至于可忽略不计。而随着新型高能战斗部的不断研发，动压测试成为不可忽视的问题，其传感器技术也在近几年内有所发展。

传统的动压测量采用的是“皮托管”，又称作“空速管”，可以更简便地测量气流中的平均速度。尽管皮托管的工作目的不是测量动压，但是皮托管能通过测气流总压和气流静压进而求出气流动压，这种方法即所谓的总压静压法。Schneider等[28]曾使用微型快速反应四孔“眼镜蛇”皮托管探头测量射流，他们发现在超音速气流中使用皮托管时，冲击波的结构明显地会因皮托管的几何尺寸而改变。Masud等[29]提出了一种调整处于亚音速的皮托管空气动力学特性的补偿方法，在文献[29]中CFD技术被用于皮托管的分析和重新设计。然而在超声速流中，皮托管头部会产生脱体激波，无法准确测量来流动压，且存在的管腔效应将严重限制其动态特性，不适用于爆炸场动压的实际测量。

我国也有皮托管系统测量爆炸场动压的实例。彭常贤[30]曾采用动压探头方法来测量核爆炸场风动压，但由于核爆试验与常规化爆试验的测试环境与条件不同，产生的动压的幅值与频率成分不同，且动压探头采用的是变磁阻传感器，易受爆炸近场的毁伤工况影响，能否应用于化爆试验存疑。实际的常规化爆的爆炸场动压测量系统在近几年才开始建立。2015年南京理工大学季旭颖[4]基于皮托管的测压原理，设计了笔形的复合式风动压传感器，并在某型弹试验现场进行了动压测量，测量结果与理论较为一致，但仍需考虑总压与静压孔因爆心距不同导致存在相位差的问题。在动压传感器技术领域，我国仍处于发展开拓阶段，并存在比较明显的空白期。

2.1.3 总压传感器

总压测量常与壁面反射压测量混淆，事实上，总压测的是空气微团速度滞止为0、动压全部转化为静压时的总压力，即全压。从实际的冲击波压力毁伤能力评估角度来说，总压值更符合综合反映冲击波毁伤能力的要求。

爆炸场测量总压的传感器实际上还是反射压传感器，只是量程相对于地面反射压传感器更大，且敏感元件外还需配备特殊的安装外壳。该外壳需满足：① 具有足够长的引压导管；② 管口无毛刺，管壁光洁；③ 管口应有适当的倒角或引流装置，使得总压测量具有一定的方向不敏感性。

爆炸场冲击波总压测量的研究文献资料较少，相对于超压而言未受到足够的重视，这对于研究战斗部对目标物毁伤能力评估方法以及总压测量技术发展是十分不利的。

2.2 冲击波压力传感器发展方向

目前冲击波压力传感器的主要研究方向可以分为：① 传感器对于爆炸场环境的适应性问题及相应的干扰抑制措施；② 传感器安装与外流场耦合问题；③ 新原理、新方法的冲击波压力测量方法传感器研制。

2.2.1 传感器对于爆炸场环境的适应性问题及相应的干扰抑制措施

爆炸场冲击波压力测试属于毁伤工况下的极端环境测试，在测量过程中，伴有高冲击、强振动、强热作用等寄生效应[31-32]。李国强[33]对爆炸冲击波测试的干扰问题进行了研究，介绍了干扰信号对测试数据的影响，并给出了消除干扰后测量到的冲击波压力曲线。邱艳宇等[34]对压电传感器在爆炸场内受瞬变温度的影响进行了分析和对比试验，发现瞬态的热辐射对传感器的输出响应影响特别大，通过敏感面前端添加隔热材料能有效减小热寄生响应。李燕杰等[35]从装置受力与压力传感器性能两方面分析了在冲击载荷作用下振动噪声产生的原因，并提出了使用隔振器和小波分析滤波两种消减振动噪声的方法。李永超[36]分别对冲击波压力测量用压电传感器和存储测试装置进行了实验研究，获得了热冲击及冲击载荷下的响应。李琛等[37]通过设计传感器安装结构来消除外界振动作用于传感器的寄生输出。魏巍等[38]在激波管中同时加载冲击波压力与瞬态高冲击，研究冲击寄生响应脉宽与结构固有频率的关系，提出设计刚度不同的安装结构以降低高冲击寄生输出；Wang等[27]总结了反射压传感器内的加速度补偿方式并仿真分析了补偿结构的参数设计。

传感器的加速度补偿和温度补偿一直是传感器研制工作中的重点，也是目前国内与国外传感器的差距所在。研究方向上，除了研究寄生机理，添加外部的一些补偿措施外，可考虑从传感器内部结构改善传感器的温度灵敏度和加速度灵敏度。

2.2.2 传感器工艺参数控制

传感器工艺参数控制主要包括传感器敏感晶片加工、元件尺寸参数设计、元件表面处理以及预紧力控制。这些工艺决定了传感器自身的绝缘阻抗、灵敏度、量程、工作带宽、固有频率等重要特性，如若得不到控制，将导致传感器的性能不可控，严重影响压力测量的准确性。目前在传感器工艺参数控制方向的研究成果极少，需进行更深入的研究。

2.2.3 新原理、新方法下的冲击波压力传感器

除了压阻式、压电式外的冲击波压力传感器，可探讨研究更适宜高温、高压、强电磁干扰环境下的冲击波压力传感器研制的可行性与适用性。

光纤传感器是20世纪70年代起高速发展的新型传感器，受外界环境干扰影响小，非常适合爆炸场的极端恶劣条件。光纤F-P腔式压力传感器是近年来研究的热点之一[39]，其测量原理是压力作用膜片导致变形，使得光纤F-P腔的腔长发生改变。光纤F-P腔是由入射光纤和反射光纤两个平行端面组成的空气腔，两端面反射光束形成干涉，返回光强呈余弦变化，近似为

I=kI0(1+Vcosφ)

(1)

式中:I为返回光强；k为F-P腔平均反射率；I0为输入光强；V为F-P腔干涉可见度；φ为F-P腔的相位。由式(1)可知，相位正比于腔长，对此，通过解调技术解调相位变化，可反算腔长变化，进而获得压力变化。MacPherson等[40-42]研制了用于检测空爆突变压力的高频响光纤F-P腔式压力传感器，并与传统压力传感器进行对比，得出光纤F-P腔式压力传感器优于传统冲击波压力传感器的结论。国内总参工程兵科研三所周会娟[43]、陈显[44]等研制了光纤法布里-珀罗 (F-P) 腔式压力传感器，采用三波长解调法[45]解调相位。光纤F-P压力传感器已经通过常规化爆试验以及水下冲击波压力测量试验[43-44,46-47]，取得了较好的测量结果，有一定的应用前景。

此外，其他的冲击波压力传感器，如北京理工大学李旭等[48]利用光子多普勒测速测量技术(PDV)设计了爆炸近场压力测试的飞片式PDV压力传感器，从理论上确定了冲击波压力与飞片运动速度的关系，有待进一步进行数值仿真和试验验证。

3 冲击波压力传感器校准方法发展现状

根据校准时采用的压力激励源的频率特性，冲击波压力传感器的校准方法可归结为静态校准、动态校准和准静态校准。

3.1 静态校准方法

静态校准主要用于零低频特性良好的压力传感器校准，用以获得静态灵敏度、线性度、重复性、迟滞性等静态特性指标。少数静态特性极其优良的标准级压电式传感器(非IEPE型)在加载时间较短的前提下也可适用此校准方法。根据JJG 860—94，静态校准的压力标准器可选用标准活塞式压力计、杠杆式测力计、标准浮球式压力计和数字式压力计等。在压力计量和量值传递中,活塞式压力计由于测量范围宽、量值准确可靠 (最高可达0.002%)、稳定性好 (合理保养可以使用30年以上)和溯源方便等特点，被广泛应用于各计量院以及高校,并在压力计量技术中占有很重要的地位[49]。作为国家计量标准装置，关于活塞式压力计的技术发展至今已十分成熟，近几年对活塞式压力计的研究主要集中于误差分析以及不确定度评定方向[49-51]。

静态校准的局限性在于不适用于低频特性较差的冲击波压力传感器，如压电式压力传感器,且校准时传感器加载时间长，影响传感器使用寿命。

3.2 动态校准方法

冲击波压力传感器的动态校准方法按激励源可分为周期信号校准法与非周期信号校准法，其中最具代表性的为正弦压力校准法和激波管校准法。

典型的正弦压力校准法是利用正弦压力发生器完成被校传感器系统与标准传感器系统的比对式校准法，其校准的是单一频率点(输入的正弦压力的频率)下的动态灵敏度。为获得传感器系统的幅频特性，需要借助扫频技术。由文献[52]和文献[53]可知，正弦压力发生器的技术指标为：频率范围0.001 Hz～10 kHz；最高峰值压力为10 MPa。邰寒松[53]就正弦压力发生器的扫频速率引入的测量误差进行分析，初步给出了扫频速率上限。巩岁平[54]、倪立斌[55]等分别利用正弦压力发生器对不同安装方式和不同引压管腔下的传感器进行系统动态特性校准。

正弦压力校准法的主要问题在于：① 校准幅频特性的步骤烦琐，需要通过扫频的方法获得多个频率点下的动态灵敏度并进行拟合;② 频率上限不高，无法激发出冲击波压力传感器，尤其是压电式压力传感器的固有频率;③ 压力上限不高，目前市面上用于测近场压力和总压的反射压传感器量程可达69 MPa，超过正弦压力发生器10 MPa。

激波管校准是目前最常用的非周期信号校准方法，于1942年被用作压电传感器的标定方法。激波管能产生非常接近阶跃信号的“标准”压力，平台持续时间为5～10 ms，压力幅度范围宽，频率范围广(1 kHz～2.5 MHz)。激波管可获得可靠的传感器系统的上升时间、固有频率、动态灵敏度等动态特性指标，其压力溯源是测量激波速度，由兰基涅-胡果尼方程计算压力幅值[56-57]。此外，南京理工大学杨凡等[58]通过理想阶跃分解法、低阶模型分解法和微分法获得冲击波压力测量系统中高频段传递特性非参数模型。

激波管校准法的主要问题在于激波管的平台时间短，激励源信号下限频率在1 kHz以上，导致1 kHz以下的校准结果不可信。

3.3 准静态校准方法

所谓压力准静态校准其实是用半正弦型的压力脉冲对压力测量系统进行动态校准，然而压力脉冲的宽度必须足够宽，以保证其频谱的有效带宽完全处于被校准系统幅频特性的平直段内，这样校准的结果与静态校准是相当的，所以称为准静态校准[59-60]。准静态校准的提出是为了解决压电式压力传感器由于“电荷泄露”的现象产生的零、低频特性不佳导致静态校准结果不可信的问题。当然，其他类型的压力传感器也可以通过准静态校准获取其特性指标。

国内基于落锤法的准静态校准方法研究开始于2001年，主要由南京理工大学提出。近20年来，准静态校准在压电式压力传感器校准领域的地位逐步攀升，期间一些研究人员就准静态校准的装置研发、系统搭建、状态模型构建、量值溯源、绝对式/比对式校准方法、工作特性参数求取方法、不确定度评定等方面展开了相关研究，衍生出落锤压力发生器、摆锤压力发生器等多套成熟设备，并成功应用于冲击波压力传感器系统的实验室校准和现场校准[61-68]。准静态校准的压力范围极宽，可达1000 MPa以上，频率范围可覆盖0～1 kHz。

准静态校准也存在诸多不足，以落锤系统为例，由于半正弦峰值压力受重锤落高、活塞杆面积、传压介质状态和缸内初始容积等多因素影响，压力复现性能力不高，难以使峰值压力达到确定的值，且小压力校准时压力控制较困难。此外，受限于半正弦压力激励信号脉宽范围，可校准频率上限不高。

3.4 联合校准方法

对于冲击波压力传感器，目前国内外普遍采用力锤敲击造压油缸活塞杆的方式校准，造压油缸装置如图5所示，属于准静态校准方法。但冲击波压力信号频带极宽，准静态校准仅反映传感系统在0～1 kHz下的零低频工作特性，无法获取传感系统的高频特性指标。对此，联合校准方法被提出。

图5 造压油缸装置

联合校准方法是指结合两个或两个以上校准方法对同一测量系统进行校准，将校准获得的低频段幅频特性与高频段幅频特性结合，实现全频段校准[63]。常见冲击波压力传感系统的联合校准方法是基于落/摆锤进行准静态校准，获取系统在0～1 kHz低频段的传递特性以及灵敏度、非线性度、重复性等工作特性指标；基于激波管进行动态校准，获取系统的中高频传递特性及动态特性指标。已知当系统的幅频特性曲线在冲击波压力有效频带范围内平直时，系统的准静态灵敏度等效于全频段的灵敏度，对此有必要系统地辨识中高频传递函数，并在此基础上动态补偿，确保幅频特性平直段满足需求。联合校准可实现冲击波压力测量系统的工程无失真测量，提高冲击波压力测量精度。冲击波压力测量系统的联合校准流程如图6所示。

4 结束语

通过以上分析，可以看出：

① 引线电测法和无线存储测试法各有优劣，应根据现场实测指标要求构建合适的冲击波压力测量系统。为统一冲击波压力测量行为规范，提高冲击波压力测量精度，需开展测点布设、传感器安装和冲击波压力测量不确定度评定的相关研究，并形成通用的行内标准，建立冲击波压力的不确定度评定模型。

图6 冲击波压力测量系统联合校准流程图

② 冲击波压力传感器是战斗部爆炸毁伤能力评估测试系统的重要组成部分。目前国内爆炸场冲击波压力测试传感器仍大量依靠进口。与国外顶尖的压力传感器厂家相比，我国超压传感器存在寄生响应严重、工艺技术水平低、可控性可靠性较差的问题。在性能、稳定性、适应性等方面，我国生产的超压传感器与国际先进水平仍存在差距。动压、总压的测量不够得到重视，导致相应的传感器技术也进展缓慢，仍需长时间的技术积累与试验支撑。针对以上问题，需在干扰抑制措施研究，传感器工艺参数控制，新原理、新方法的冲击波压力测量方法传感器研制方面进一步深入研究。

③ 冲击波压力传感器系统校准方法分为静态校准、动态校准以及准静态校准，其中动态校准以正弦压力校准法和激波管校准法为主。各校准方法校准的频率范围、压力范围、适用对象不同，存在或多或少的不足，需进一步改进。冲击波压力传感器的校准可通过多校准方法联合，实现优势互补及全频域段校准，形成具有普适性的、科学合理的冲击波压力传感器校准方法。