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测试设备校验百色-验厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 11:52:08
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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。
典型电厂锅炉烟气流程是脱硝在前脱硫在后,脱硝后需要检测如NO、NO2(通称NOX,氮氧化物)、O2及NH3等;而脱硫前需要检测SOSO3;OCO2;粉尘等。按照常规的法就是在脱硝出口一套CEMS,除尘器后进脱硫塔前一套CEMS,这样的好处是烟气采样数据上传时间短,容易实现脱硝的自动控制。以尿素法、LIFAC工艺等半干法脱硫脱氮系统为例,其工艺是把碱性物质(石灰石、 、碳酸氢钠等等)的溶液或尿素溶液喷入炉膛、烟道或喷雾洗涤塔内进行脱硫脱氮。
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。
典型电厂锅炉烟气流程是脱硝在前脱硫在后,脱硝后需要检测如NO、NO2(通称NOX,氮氧化物)、O2及NH3等;而脱硫前需要检测SOSO3;OCO2;粉尘等。按照常规的法就是在脱硝出口一套CEMS,除尘器后进脱硫塔前一套CEMS,这样的好处是烟气采样数据上传时间短,容易实现脱硝的自动控制。以尿素法、LIFAC工艺等半干法脱硫脱氮系统为例,其工艺是把碱性物质(石灰石、 、碳酸氢钠等等)的溶液或尿素溶液喷入炉膛、烟道或喷雾洗涤塔内进行脱硫脱氮。
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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又比如示波器,示波器的带宽往往非常 Hz、500MHz,高频应用还会用到1GHz以上的带宽。因为示波器常用来捕获时间很快的信号,并且要求能完整的还原波形形状,所以带宽必须很高才能实现功能。还有一些仪器是因为产品不同或者本身的技术瓶颈问题,带宽也各有差异。如功率分析仪、功率计、电参数表等。功率分析仪作为 测量仪器,一般为高精度高带宽,带宽可以到2MHz甚至5MHz;功率计更多用于产品的检测和生产测试,所以带宽会相对低一些,一般在100KHz~500KHz;而电参数表多数用于低端应用产品,带宽一般不超过50KHz。
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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又比如示波器,示波器的带宽往往非常 Hz、500MHz,高频应用还会用到1GHz以上的带宽。因为示波器常用来捕获时间很快的信号,并且要求能完整的还原波形形状,所以带宽必须很高才能实现功能。还有一些仪器是因为产品不同或者本身的技术瓶颈问题,带宽也各有差异。如功率分析仪、功率计、电参数表等。功率分析仪作为 测量仪器,一般为高精度高带宽,带宽可以到2MHz甚至5MHz;功率计更多用于产品的检测和生产测试,所以带宽会相对低一些,一般在100KHz~500KHz;而电参数表多数用于低端应用产品,带宽一般不超过50KHz。
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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一些产品也可以检测继电器的连接,但是不能检测隔离继电器。VXI的产品包括了这方面的功能,是因为VXI的主要用户是工和航天方面,这些测试的环境是非常差的,而且很少有空间可以进行自主检测。其他的产品,如PXI,PCB板的大小有限,就很难自检工具。在自检工具的设计研发阶段,这些工具占用了很大的空间,这就减少了模块的密度,同时增加了成本。由于成本和空间大小的限制,很多继电器的商会增加一种工具来解决这个问题,如继电器的操作次数的统计软件。
一些产品也可以检测继电器的连接,但是不能检测隔离继电器。VXI的产品包括了这方面的功能,是因为VXI的主要用户是工和航天方面,这些测试的环境是非常差的,而且很少有空间可以进行自主检测。其他的产品,如PXI,PCB板的大小有限,就很难自检工具。在自检工具的设计研发阶段,这些工具占用了很大的空间,这就减少了模块的密度,同时增加了成本。由于成本和空间大小的限制,很多继电器的商会增加一种工具来解决这个问题,如继电器的操作次数的统计软件。
(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。
测试设备校验百色-验厂 数字示波器是一种通用测试仪表,本质上是一种图形显示设备,相当于具有图形显示的电压表或万用表,能在屏幕上直观的显示信号随时间变化的波形,并对波形的周期、电压、频率等参数进行测量和分析,广泛应用于科研、生产等各个领域,是工程师设计,调试,维修产品时的主要测试仪表,对测试工作起着举足轻重的作用。很多工程师在使用数字示波器时,都会遇到这样一些问题:用计量合格的数字示波器测得的信号幅度和频率等数据有时会与信号本身设计值相差很远,于是就去找电路的问题,但费时费力后,却一无所获,不知问题出在哪里。
测试设备校验百色-验厂 数字示波器是一种通用测试仪表,本质上是一种图形显示设备,相当于具有图形显示的电压表或万用表,能在屏幕上直观的显示信号随时间变化的波形,并对波形的周期、电压、频率等参数进行测量和分析,广泛应用于科研、生产等各个领域,是工程师设计,调试,维修产品时的主要测试仪表,对测试工作起着举足轻重的作用。很多工程师在使用数字示波器时,都会遇到这样一些问题:用计量合格的数字示波器测得的信号幅度和频率等数据有时会与信号本身设计值相差很远,于是就去找电路的问题,但费时费力后,却一无所获,不知问题出在哪里。