热点
新内容
轻工实验室龙岩-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-04-29 05:38:23
轻工实验室龙岩-审厂 轻工实验室龙岩-审厂
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。
目前常用的各种离子化方法(EICP、ESMALDI等)在实验中(严格来说仅在一定浓度范围内——术语是动态范围,dynamicrange)都至少满足样品量与产生离子量的正相关,一般情况下也可以进一步近似成线性相关。传输离子时,简单来说可以认为传输效率与被传输离子的量无关;(严格地说,被传输的离子太多时,相同电荷的互相排斥会造成离子束的“体积”变大,导致传输效率下降。这种影响在空间有限的离子阱中表现得更加明显,因此在离子阱质谱中一个重要的技术就是适当控制进入仪器的离子数量,使其既不太少也不太多。
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。
目前常用的各种离子化方法(EICP、ESMALDI等)在实验中(严格来说仅在一定浓度范围内——术语是动态范围,dynamicrange)都至少满足样品量与产生离子量的正相关,一般情况下也可以进一步近似成线性相关。传输离子时,简单来说可以认为传输效率与被传输离子的量无关;(严格地说,被传输的离子太多时,相同电荷的互相排斥会造成离子束的“体积”变大,导致传输效率下降。这种影响在空间有限的离子阱中表现得更加明显,因此在离子阱质谱中一个重要的技术就是适当控制进入仪器的离子数量,使其既不太少也不太多。
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。
轻工实验室龙岩-审厂
几何形状有多方面的适应性,可构成任意形状的光纤传感器。传输频带宽。光纤的带宽距离乘积为30MHz?km?10GHz?km。光纤传感器无可动部分、无电源,是一个电气无源系统。此外,光纤还有耐水性好、抗腐蚀性强、可高密度传输数据等优点。利用光纤能构成种类繁多的传感器,故有人称光纤传感器是传感器。它可测量许多物理量,应用范围遍布事、民用、商业、医学、工业控制等各个领域,如下表所列。表用光纤测量的物理量目前,已证明用光纤可构成检测加速度、速度、位移、角加速度、角速度、角位移、压力、弯曲、应变、转矩、温度、电压、电流、液面、流量、流速、浓度、PH值、磁、声、光、射线等多种物理量的传感器,这些传感器与以电为基础的传统传感器相比较,在测量原理上有本质的差别。
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。
轻工实验室龙岩-审厂
几何形状有多方面的适应性,可构成任意形状的光纤传感器。传输频带宽。光纤的带宽距离乘积为30MHz?km?10GHz?km。光纤传感器无可动部分、无电源,是一个电气无源系统。此外,光纤还有耐水性好、抗腐蚀性强、可高密度传输数据等优点。利用光纤能构成种类繁多的传感器,故有人称光纤传感器是传感器。它可测量许多物理量,应用范围遍布事、民用、商业、医学、工业控制等各个领域,如下表所列。表用光纤测量的物理量目前,已证明用光纤可构成检测加速度、速度、位移、角加速度、角速度、角位移、压力、弯曲、应变、转矩、温度、电压、电流、液面、流量、流速、浓度、PH值、磁、声、光、射线等多种物理量的传感器,这些传感器与以电为基础的传统传感器相比较,在测量原理上有本质的差别。
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。
轻工实验室龙岩-审厂
示波 隔离测试示波 从仪器板卡着手,各输入通道之间相互绝缘隔离,可程度确保在强干扰、多参考电压等复杂环境下的测试,同时隔离板卡精度能够达到,同时隔离板卡精度可以达到0.3%,0.03%,远高于市面上较为普遍的八位ADC示波器2%的精度。多通道测试在测试中,通道数往往非常重要,比如三相输入,三相输出的变频器,六相电压电流就需要十二个通道,一般的示波器通常只有4个通道,无法满足需求,目前主流的应对方法是,使用4通道示波器,电压差分探头和电流探头各两个,每次测量两相电流电压,而后再测试其他相,如此一来,就不能保证测试的同步性,从而造成了很大的误差,示波 可选配8个卡槽,可根据需求选配不同卡槽,轻松变为八通道,十六通道的高精度隔离示波器, 保证测试的同步性,安全性,准确性,为电源测试领域强有力的保障。
示波 隔离测试示波 从仪器板卡着手,各输入通道之间相互绝缘隔离,可程度确保在强干扰、多参考电压等复杂环境下的测试,同时隔离板卡精度能够达到,同时隔离板卡精度可以达到0.3%,0.03%,远高于市面上较为普遍的八位ADC示波器2%的精度。多通道测试在测试中,通道数往往非常重要,比如三相输入,三相输出的变频器,六相电压电流就需要十二个通道,一般的示波器通常只有4个通道,无法满足需求,目前主流的应对方法是,使用4通道示波器,电压差分探头和电流探头各两个,每次测量两相电流电压,而后再测试其他相,如此一来,就不能保证测试的同步性,从而造成了很大的误差,示波 可选配8个卡槽,可根据需求选配不同卡槽,轻松变为八通道,十六通道的高精度隔离示波器, 保证测试的同步性,安全性,准确性,为电源测试领域强有力的保障。
(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。
轻工实验室龙岩-审厂 机械动力设备的扭矩变化是其运行状况的重要信息。作为扭矩测试中不可或缺的重要部分,扭矩传感器也在不断发展。那么,它是如何分类的?有着怎样的发展历程?又有怎样的应用?扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率,它将扭力的变化转化成号,其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩和动态扭矩;并且检测精度高,稳定性好,抗干扰性强;不需反复调零即可连续测量正反转扭矩,没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;它输出高电平频率信号可直接送计算机。
轻工实验室龙岩-审厂 机械动力设备的扭矩变化是其运行状况的重要信息。作为扭矩测试中不可或缺的重要部分,扭矩传感器也在不断发展。那么,它是如何分类的?有着怎样的发展历程?又有怎样的应用?扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率,它将扭力的变化转化成号,其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩,也可以测量旋转转矩和动态扭矩;并且检测精度高,稳定性好,抗干扰性强;不需反复调零即可连续测量正反转扭矩,没有导电环等磨损件,可以高转速长时间运行;它输出高电平频率信号可直接送计算机。