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轻工实验室宁德-校准单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 22:52:39
轻工实验室宁德-校准单位轻工实验室宁德-校准单位
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。
工厂的“气黄金”压缩空气压缩空气泄漏几乎是工厂里 常见的一种能源浪费。平均压缩空气的泄漏量占整个压缩空气量的3%,按照一般工厂16KW的空压机2备1每年运转8小时,每度电费.7元每年空压机所消耗的电费高达18万元,3%泄露意味着超过5万压缩空气白白浪费,由于价格高昂行业内有人把压缩空气称为“气黄金”。有些泄漏是非常明显的,它不但发出很大的噪声,甚至可以通过触觉和视觉发现泄漏的发生。
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。
工厂的“气黄金”压缩空气压缩空气泄漏几乎是工厂里 常见的一种能源浪费。平均压缩空气的泄漏量占整个压缩空气量的3%,按照一般工厂16KW的空压机2备1每年运转8小时,每度电费.7元每年空压机所消耗的电费高达18万元,3%泄露意味着超过5万压缩空气白白浪费,由于价格高昂行业内有人把压缩空气称为“气黄金”。有些泄漏是非常明显的,它不但发出很大的噪声,甚至可以通过触觉和视觉发现泄漏的发生。
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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测量误差的产生误差客观存在,但人们无法确定得到;且误差不可避免,相对误差可以尽量减少。误差组成成分可分为随机误差与系统误差,即:误差=测量结果-真值=随机误差+系统误差任意一个误差均可为系统误差和随机误差的代数和系统误差:系统误差(Systematicerror)定义:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。产生原因:由于测量工具(或测量仪器)本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差。
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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测量误差的产生误差客观存在,但人们无法确定得到;且误差不可避免,相对误差可以尽量减少。误差组成成分可分为随机误差与系统误差,即:误差=测量结果-真值=随机误差+系统误差任意一个误差均可为系统误差和随机误差的代数和系统误差:系统误差(Systematicerror)定义:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。产生原因:由于测量工具(或测量仪器)本身固有误差、测量原理或测量方法本身理论的缺陷、实验操作及实验人员本身心理生理条件的制约而带来的测量误差。
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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事实确实如此,因为数字示波器要先把一段数据采集到高速缓存里面,然后再停止采集,再由后面的器把缓存里的数据取出来再进行内插、分析、测量、显示。特别是在21世纪之前,这个数据的时间要远远长于示波器采集波形的时间,也就是说绝大多数的波形都被漏掉了(英文文献称“deadtime”,也即死区时间)。而模拟示波器在带宽足够的情况下,可以实时显示电压的变化情况,这在示波器发展过程中起着至关重要的作用。硬伤注定将被时代抛弃模拟示波器的优点毋庸赘述,实时性好、原理简单、价格便宜。
事实确实如此,因为数字示波器要先把一段数据采集到高速缓存里面,然后再停止采集,再由后面的器把缓存里的数据取出来再进行内插、分析、测量、显示。特别是在21世纪之前,这个数据的时间要远远长于示波器采集波形的时间,也就是说绝大多数的波形都被漏掉了(英文文献称“deadtime”,也即死区时间)。而模拟示波器在带宽足够的情况下,可以实时显示电压的变化情况,这在示波器发展过程中起着至关重要的作用。硬伤注定将被时代抛弃模拟示波器的优点毋庸赘述,实时性好、原理简单、价格便宜。
(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。
轻工实验室宁德-校准单位三大功能的组合?FFT功能:可以有效地分析信号中的噪声的频域范围;?数字滤波功能:可以有效地过滤信号中的噪声成分;?自动测量功能:可以用于测量经过数学运算或者数字滤波后的波形的各个参数指标。如上所述,我们已经无形中就将“FFT+数字滤波+自动测量”组了一个可用于噪声、减少噪声、波形测量的利器,可有效地用于存在干扰的被测信号的干扰和快速测量。下面,我们就用这个利器来解决一个经常会遇到的信号测量的问题。
轻工实验室宁德-校准单位三大功能的组合?FFT功能:可以有效地分析信号中的噪声的频域范围;?数字滤波功能:可以有效地过滤信号中的噪声成分;?自动测量功能:可以用于测量经过数学运算或者数字滤波后的波形的各个参数指标。如上所述,我们已经无形中就将“FFT+数字滤波+自动测量”组了一个可用于噪声、减少噪声、波形测量的利器,可有效地用于存在干扰的被测信号的干扰和快速测量。下面,我们就用这个利器来解决一个经常会遇到的信号测量的问题。
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