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发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-10 04:41:16
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世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
世通仪器关于高温微压力传感器校准实的研究
在航天领域,常常需要在恶劣环境下实时测量环境的各种相关参量,其中就包括微小压力测量。由于测试工作处于高温、高热流、强电磁干扰、剧烈振动等恶劣的条件下,并且待测压力微小,此外还要求小型化、低功耗,故而传统的硅微压力传感器已难以满足测试需求。
测量励磁线圈对地(测线号“1”和“7”或“8”)绝缘电阻来判断传感器是否受潮,电阻值应大于20兆欧。测量电极与液体接触电阻值(测线号“1”和“2”及“1”和“3”),间接评估电极、衬里层表面大体状况。如电极表面和衬里层是否附着沉积层,沉积层是具有导电性还是绝缘性。它们之间的电阻值应在1千欧~1兆欧之间,并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称。关闭管路上的阀门,检查智能电磁流量计在充满液体且液体无流动的情况下的整机零点。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
测量励磁线圈对地(测线号“1”和“7”或“8”)绝缘电阻来判断传感器是否受潮,电阻值应大于20兆欧。测量电极与液体接触电阻值(测线号“1”和“2”及“1”和“3”),间接评估电极、衬里层表面大体状况。如电极表面和衬里层是否附着沉积层,沉积层是具有导电性还是绝缘性。它们之间的电阻值应在1千欧~1兆欧之间,并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称。关闭管路上的阀门,检查智能电磁流量计在充满液体且液体无流动的情况下的整机零点。
相比之下光纤压力传感器有着无可比拟的优势:测量精度高、抗电磁干扰能力良好、绝缘性能好、性能稳定等,因此光纤压力传感器*接近测试需求。F-P光纤压力传感器更是以极高的测量灵敏度和精度、成熟的微压测量技术成为*,且只需在探头结构上辅以耐高温技术手段,使其能够适应高温环境,即能*终满足测试的要求。
高温微压力传感器基于F-P干涉敏感原理,使用耐高温材料外壳和支撑架,部件连接采用固体焊接等耐高温工艺,实现了在无引压管情况下对800℃高温介质微小压力的直接测量,并且通过对性敏感组件等易损件采取专门的限位、加固措施,提高了抗冲击、振动能力。
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所述恒压供水系统包括水箱、水泵和稳压罐,所述水泵的个数为2,所述水箱通过手动球阀分别连接至所述两个水泵,所述两水泵分别连接两个止回阀后与所述稳压罐相连。所述两水泵的型号具体根据所需要测量的流量而定。本发明的有益效果在于:1)在超声波水表检定标准装置中采用文丘里喷嘴和电磁阀组成的多档位定点流量调节装置替代传统的手动或自动阀门来定量控制检定标准装置和超声波水表中的流量大小。所述文丘里喷嘴的不同口径对应于不同的流量,在压力稳定的情况下能够起到固定流量作用,而电磁阀可以控制水流通断。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
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所述恒压供水系统包括水箱、水泵和稳压罐,所述水泵的个数为2,所述水箱通过手动球阀分别连接至所述两个水泵,所述两水泵分别连接两个止回阀后与所述稳压罐相连。所述两水泵的型号具体根据所需要测量的流量而定。本发明的有益效果在于:1)在超声波水表检定标准装置中采用文丘里喷嘴和电磁阀组成的多档位定点流量调节装置替代传统的手动或自动阀门来定量控制检定标准装置和超声波水表中的流量大小。所述文丘里喷嘴的不同口径对应于不同的流量,在压力稳定的情况下能够起到固定流量作用,而电磁阀可以控制水流通断。
为了在地面实验室模拟传感器的实际测量环境,我们设计了一种适用于高温微压力传感器的仪器校准实验系统,通过高低温真空试验装置和人机软件的结合,为仪器校准了一个稳定可靠、安全便捷的实验。
1、传感器测量原理
(1) 微压力测量原理
高温微压力传感器采用的是F-P干涉敏感原理,根据Fabry-Perot共振效应,F-P共振腔反射光的波长变化与两反射面之间的距离呈函数关系。如图1所示,为传感器原理示意图,感压反射面及其支撑膜片和静止反射面就构成了一个完整的F-P共振式压力敏感结构。根据薄膜性形变原理,压力敏感膜片在外界压力的作用下发生形变,从而改变F-P腔腔长,引起干涉谱变化,通过测量干涉光谱,即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化,从而达到测量压力的目的。该结构的特点是灵敏度极高,可感受两个镜面之间纳米级的位移变化,可满足500 Pa微小压力的测量需要。
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在风口气流分布不均匀的场合,间接法测量不再准确,与直接法测量结果差异大。现场实测:在风机出风口处,分别适用风量罩和1mm大叶轮风速仪测量测量。使用风量罩完全罩住风口,得出风量值27m3/h.使用1mm大叶轮风速仪在风口时间平均的风速测量,通过计算得出风量值18m3/h.结论解释:风机出风口处气流分布可近似为一致均匀状态,两种方法测得结果近似一致。难题:风压(风机压力、管道压力、部件阻力)该如何理解并测量?解答:风机压力为风机出风口与回风口压力之差,风机压力为系统送风能力的衡量指标(可类比为人体血压)。
在风口气流分布不均匀的场合,间接法测量不再准确,与直接法测量结果差异大。现场实测:在风机出风口处,分别适用风量罩和1mm大叶轮风速仪测量测量。使用风量罩完全罩住风口,得出风量值27m3/h.使用1mm大叶轮风速仪在风口时间平均的风速测量,通过计算得出风量值18m3/h.结论解释:风机出风口处气流分布可近似为一致均匀状态,两种方法测得结果近似一致。难题:风压(风机压力、管道压力、部件阻力)该如何理解并测量?解答:风机压力为风机出风口与回风口压力之差,风机压力为系统送风能力的衡量指标(可类比为人体血压)。
(2) 传感器的仪器校准原理
在传感器探头确定的情况下,参数k1,k的值可以通过公式直接计算求得,而温度敏感系数k2以及补偿修正常数C则需要通过校准实验才能确定。
将被校传感器与压力、温度标准具置于同一载荷环境,通过标准具得到压力、温度的标准量,通过解调模块得到传感器的输出值。将标准输人量与被校传感器的输出值绘制成传感器的校准曲线,再根据校准数据采用*小二乘法确定传感器的工作直线,用工作直线反映传感器的输人和输出之间的关系,从而确定k2及C的取值。通过校准曲线与工作直线的比较,可以计算得到被校传感器的静态基本性能指标。
测试仪器校验江苏-认证中心不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压,因而,在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流。在进行耐压测试时,为了保护试验设备和按规定的技术指标测试,也需要确定一个在不破坏被测设备(绝缘材料)的电场强度下允许流经被测设备(绝缘材料)电流值,这个电流通常也称为泄漏电流,但这个要领只是在上述特定场使下使用。请注意区别。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流。它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一,是产品安全性能的主要指标。
测试仪器校验江苏-认证中心不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压,因而,在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流。在进行耐压测试时,为了保护试验设备和按规定的技术指标测试,也需要确定一个在不破坏被测设备(绝缘材料)的电场强度下允许流经被测设备(绝缘材料)电流值,这个电流通常也称为泄漏电流,但这个要领只是在上述特定场使下使用。请注意区别。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流。它是衡量电器绝缘性好坏的重要标志之一,是产品安全性能的主要指标。
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