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仪器计量湖南-认证公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-09 17:17:39
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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。
在玻璃尺或玻璃盘上类似于刻线标尺或度盘那样,进行长刻线(一般为1?12mm)的密集刻划,得到如下图所示的黑白相间间隔细小的条纹,没有刻划的白的地方透光,刻划的发黑处不透光,这就是光栅。栅线放大图实际上,光栅很早就被人们发现了,但应用于技术领域只有一百多年的历史。早期,人们利用光栅的衍射效应进行光谱分析和光波波长的测定。到了2世纪5年代,人们始利用光栅的莫尔条纹现象进行精密测量,从而出现了光栅式传感器。
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。
在玻璃尺或玻璃盘上类似于刻线标尺或度盘那样,进行长刻线(一般为1?12mm)的密集刻划,得到如下图所示的黑白相间间隔细小的条纹,没有刻划的白的地方透光,刻划的发黑处不透光,这就是光栅。栅线放大图实际上,光栅很早就被人们发现了,但应用于技术领域只有一百多年的历史。早期,人们利用光栅的衍射效应进行光谱分析和光波波长的测定。到了2世纪5年代,人们始利用光栅的莫尔条纹现象进行精密测量,从而出现了光栅式传感器。
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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磁翻板液位计作为一种观测直观、简单、维护方便的液位测量仪表,在罐区的测量中得到大量的应用。因为磁翻板液位计可以不通过使用其他手段就能直接地反映槽罐内液位实际状态,这种简单明了,稳定直观的测量优点已经被越来越多的用户认可。在仪表的实际过程中,生产厂家还可以通过增加一些附加技术手段使液位计拓展更多的功能,使其能够运用到实际的生产控制中去。2m以上的大量程磁翻板液位计的测量准确度通常与差压变送器不相上下,因此也越来越受到用户的重视。
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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磁翻板液位计作为一种观测直观、简单、维护方便的液位测量仪表,在罐区的测量中得到大量的应用。因为磁翻板液位计可以不通过使用其他手段就能直接地反映槽罐内液位实际状态,这种简单明了,稳定直观的测量优点已经被越来越多的用户认可。在仪表的实际过程中,生产厂家还可以通过增加一些附加技术手段使液位计拓展更多的功能,使其能够运用到实际的生产控制中去。2m以上的大量程磁翻板液位计的测量准确度通常与差压变送器不相上下,因此也越来越受到用户的重视。
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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可靠性是对产品耐久力的测量,我们主要典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线来表示。集成电路的失效原因大致分为三个阶段:阶段被称为早期失效期,这个阶段产品的失效率快速下降,造成失效的原因在于IC设计和生产过程中的缺陷;第二阶段被称为偶然失效期,这个阶段产品的失效率保持稳定,失效的原因往往是随机的,比如温度变化等等;第三阶段被称为损耗失效期,这个阶段产品的失效率会快速升高,失效的原因就是产品的长期使用所造成的老化等。
可靠性是对产品耐久力的测量,我们主要典型的IC产品的生命周期可以用一条浴缸曲线来表示。集成电路的失效原因大致分为三个阶段:阶段被称为早期失效期,这个阶段产品的失效率快速下降,造成失效的原因在于IC设计和生产过程中的缺陷;第二阶段被称为偶然失效期,这个阶段产品的失效率保持稳定,失效的原因往往是随机的,比如温度变化等等;第三阶段被称为损耗失效期,这个阶段产品的失效率会快速升高,失效的原因就是产品的长期使用所造成的老化等。
(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。
仪器计量湖南-认证公司常用的工业红外热像仪,其工作波段通常在8-14μm的长波波段,温度范围一般在-20-600℃以内。红外热像仪是一种新型的光电探测设备,可将被测目标表面的热信息瞬间可视化,快速故障,并且在专业的分析软件的帮助下,可进行分析,完成空调设备的供电设备、压缩机、管道、出风口等检测工作,保证空调能够,持续的运行。热像仪由两个基本部分组成:光学器件和探测器。光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上,探测器把入射的辐射转换成号,进而被成可见图像,即热图。
仪器计量湖南-认证公司常用的工业红外热像仪,其工作波段通常在8-14μm的长波波段,温度范围一般在-20-600℃以内。红外热像仪是一种新型的光电探测设备,可将被测目标表面的热信息瞬间可视化,快速故障,并且在专业的分析软件的帮助下,可进行分析,完成空调设备的供电设备、压缩机、管道、出风口等检测工作,保证空调能够,持续的运行。热像仪由两个基本部分组成:光学器件和探测器。光学器件将物体发出的红外辐射聚集到探测器上,探测器把入射的辐射转换成号,进而被成可见图像,即热图。
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