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轻工实验室三明-计量单位
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-17 16:32:58
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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。
什么样的热图像是好图像?好图像就是呈现高对比度,同时显示 细微温差的图像。热像仪可以到这一点,而且可以定义温度范围。原理简介,对于室温上下的温度,操作人员会将热像仪设定在-20°C至+50°C的典型温度范围。所有温度超过此范围的物体,其 亮或 热的部位会显示为饱和颜色;温度低于此范围的物体一般噪点较多。如果物体的温度是+100°C,那就必须选择+20°C至+120°C的范围。在这种情况下,热像仪会显示这个+100°C物体的好图像,但这幅图上的室温物体的细节对比度不如-20°C至+50°C的幅图像。
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。
什么样的热图像是好图像?好图像就是呈现高对比度,同时显示 细微温差的图像。热像仪可以到这一点,而且可以定义温度范围。原理简介,对于室温上下的温度,操作人员会将热像仪设定在-20°C至+50°C的典型温度范围。所有温度超过此范围的物体,其 亮或 热的部位会显示为饱和颜色;温度低于此范围的物体一般噪点较多。如果物体的温度是+100°C,那就必须选择+20°C至+120°C的范围。在这种情况下,热像仪会显示这个+100°C物体的好图像,但这幅图上的室温物体的细节对比度不如-20°C至+50°C的幅图像。
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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电磁关,顾名思义就是结合电和线圈来远距离频繁地接通和断交直流主电路和大容量控制电流的电器。线圈和静触头是固定不动的,当线圈通电后,产生的电磁力克服簧的反作用力,将衔铁吸合并使动;静触头接触,从而接通主电路。当线圈断电时,由于电磁吸力消失,衔铁依靠簧的反作用力而跳,动触头和静触头也随之分离,切断主电路。主要用作电动机的主控关;小型发电机;电热设备;电焊机和电容器组等各种设备的主控关。一般电磁关的寿命都至少在几十万次以上,因此电器厂家需要找到一个快捷的方法来检测电磁关的寿命。
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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电磁关,顾名思义就是结合电和线圈来远距离频繁地接通和断交直流主电路和大容量控制电流的电器。线圈和静触头是固定不动的,当线圈通电后,产生的电磁力克服簧的反作用力,将衔铁吸合并使动;静触头接触,从而接通主电路。当线圈断电时,由于电磁吸力消失,衔铁依靠簧的反作用力而跳,动触头和静触头也随之分离,切断主电路。主要用作电动机的主控关;小型发电机;电热设备;电焊机和电容器组等各种设备的主控关。一般电磁关的寿命都至少在几十万次以上,因此电器厂家需要找到一个快捷的方法来检测电磁关的寿命。
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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如分子结构与组成、立体规整性、结晶与去向、分子相互作用,以及表面和界面的结构等。从拉曼峰的宽度可以表征高分子材料的立体化学纯度。如无规立场试样或头-头,头-尾结构混杂的样品,拉曼峰是弱而宽,而高度有序样品具有强而尖锐的拉曼峰。研究内容包括:化学结构和立构性判断、组分定量分析、动力学过程研究、高分子取向研究聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究、复合材料应力松弛和应变过程的监测、聚合反应过程和聚合物固化过程监控。
如分子结构与组成、立体规整性、结晶与去向、分子相互作用,以及表面和界面的结构等。从拉曼峰的宽度可以表征高分子材料的立体化学纯度。如无规立场试样或头-头,头-尾结构混杂的样品,拉曼峰是弱而宽,而高度有序样品具有强而尖锐的拉曼峰。研究内容包括:化学结构和立构性判断、组分定量分析、动力学过程研究、高分子取向研究聚合物共混物的相容性以及分子相互作用研究、复合材料应力松弛和应变过程的监测、聚合反应过程和聚合物固化过程监控。
(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。
轻工实验室三明-计量单位汽车在生产过程中要喷3道漆,并进行3次烘干。道:电泳烘房,烘烤汽车底漆;第二道:中涂烘房,烘干中层漆;第三道:面漆烘房,烤漆表面漆,包含闪干房,作用是边喷漆边烤漆。烟气分析仪:烘房里的气体是空气经过燃烧器加热到18-19℃,燃烧器的为天然气,烘干完的气体再焚烧然后排放。一般一个汽车厂至少有3-4个燃烧器,多的有5-6个燃烧器在工作。涉及到燃烧和排放,此处就需要德图烟气分析仪,需要测量的参数为:O2(含量在3-3.5vol.%)CO、NOX测量值参照当地环保的法律法规红外热像仪:烘房中的加热箱、隧道房、风管等地方需要用热像仪检测接缝、转角、门缝、法兰等处检测是否有热泄漏。
轻工实验室三明-计量单位汽车在生产过程中要喷3道漆,并进行3次烘干。道:电泳烘房,烘烤汽车底漆;第二道:中涂烘房,烘干中层漆;第三道:面漆烘房,烤漆表面漆,包含闪干房,作用是边喷漆边烤漆。烟气分析仪:烘房里的气体是空气经过燃烧器加热到18-19℃,燃烧器的为天然气,烘干完的气体再焚烧然后排放。一般一个汽车厂至少有3-4个燃烧器,多的有5-6个燃烧器在工作。涉及到燃烧和排放,此处就需要德图烟气分析仪,需要测量的参数为:O2(含量在3-3.5vol.%)CO、NOX测量值参照当地环保的法律法规红外热像仪:烘房中的加热箱、隧道房、风管等地方需要用热像仪检测接缝、转角、门缝、法兰等处检测是否有热泄漏。
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