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检测设备校准玉林-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-13 18:56:04
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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。
是全实物测试,将待测装备置于演习或实际 ,利用实际存在的复杂电磁环境对装备性能进行测试。此种方式 说服力,通常作为成熟型号武器装备的 终测试方法。因为此方式成本极高、风险大,很多场合是破坏性测试,并且所得到测试结果不具备遍历性,无法满足装备研制过程中的绝大多数的常规测试需求。第二种是基于计算机、数据库等技术的全数字测试。这种技术是通过数据采集或者数学建模的方式,将实际电磁环境的主要特征信息以数字格式存储于数据库中,在某种特定算法的驱动下,对待测装备的性能进行全数字测试。
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。
是全实物测试,将待测装备置于演习或实际 ,利用实际存在的复杂电磁环境对装备性能进行测试。此种方式 说服力,通常作为成熟型号武器装备的 终测试方法。因为此方式成本极高、风险大,很多场合是破坏性测试,并且所得到测试结果不具备遍历性,无法满足装备研制过程中的绝大多数的常规测试需求。第二种是基于计算机、数据库等技术的全数字测试。这种技术是通过数据采集或者数学建模的方式,将实际电磁环境的主要特征信息以数字格式存储于数据库中,在某种特定算法的驱动下,对待测装备的性能进行全数字测试。
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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比如,菲力尔K系列红外热像仪就专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计,在明亮的LCD上显示更清晰热图像,能够轻松地穿过火灾并且出决策。门口的人在可见光光谱中被烟雾遮住,但很容易被热成像探测到热成像能穿透混凝土吗?这个问题的基本上与能否穿透墙壁相似,但热像仪可能探测到混凝土内部的某些东西,比如管道或辐射加热,从而导致与混凝土表面的温差,这样就可以被红外热像仪捕捉到。地暖管道在混凝土地板下清晰可见热成像能穿透金属吗?在热成像领域,金属可能是一种比较棘手的材料。
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。
检测设备校准玉林-审厂
比如,菲力尔K系列红外热像仪就专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计,在明亮的LCD上显示更清晰热图像,能够轻松地穿过火灾并且出决策。门口的人在可见光光谱中被烟雾遮住,但很容易被热成像探测到热成像能穿透混凝土吗?这个问题的基本上与能否穿透墙壁相似,但热像仪可能探测到混凝土内部的某些东西,比如管道或辐射加热,从而导致与混凝土表面的温差,这样就可以被红外热像仪捕捉到。地暖管道在混凝土地板下清晰可见热成像能穿透金属吗?在热成像领域,金属可能是一种比较棘手的材料。
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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与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。概述红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,在事、工业、交通、安防监控、气象、医学等各行业具有广泛的应用。红外焦平面探测器可分为制冷型红外焦平面探测器和非制冷红外焦平面探测器,制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高,能够分辨更细微的温度差别,探测距离较远,主要应用于 事装备;非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置,能够工作在室温状态下,具有体积小、质量轻、功耗小、寿命长、成本低、启动快等优点。
与微测辐射热计设计相关的重要参数包括低的热导、高的红外吸收率、合适的热敏材料等;读出电路的传统功能是实现信号的转换读出,近年来也逐渐加入了信号补偿的功能;真空封装技术包括了金属管壳封装、陶瓷管壳封装、晶圆级封装和像元级封装。概述红外焦平面探测器是热成像系统的核心部件,是探测、识别和分析物体红外信息的关键,在事、工业、交通、安防监控、气象、医学等各行业具有广泛的应用。红外焦平面探测器可分为制冷型红外焦平面探测器和非制冷红外焦平面探测器,制冷型红外焦平面探测器的优势在于灵敏度高,能够分辨更细微的温度差别,探测距离较远,主要应用于 事装备;非制冷红外焦平面探测器无需制冷装置,能够工作在室温状态下,具有体积小、质量轻、功耗小、寿命长、成本低、启动快等优点。
(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。
检测设备校准玉林-审厂 线性度:通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为二乘法拟合直线。迟滞特性:表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的差值△MAX与满量程输出F?S的百分比表示。
检测设备校准玉林-审厂 线性度:通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为二乘法拟合直线。迟滞特性:表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的差值△MAX与满量程输出F?S的百分比表示。