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工程类实验室南通-CNAS检测公司
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-08 04:10:24
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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。
在客户前期污染场地 中,明确了该场地的污染状况(主要污染物为铜,平均含量884mg/kg),通过实验室小试筛选了合适的增强试剂,在污染场地现场选择重度污染区展电动修复示范。示范场地中采取平行成对的电极布设方式,通过选用可生物降解的增强试剂来提高土壤中重金属的去除率。试验现场外接民用交流电,通过直流电源转换成直流电给电动修复使用,电压梯度为7.5V/m,运行电流为.85-1.7A。整个电动修复包括电源/电极系统、自动监测/控制系统、剂注入系统和废水系统。
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。
在客户前期污染场地 中,明确了该场地的污染状况(主要污染物为铜,平均含量884mg/kg),通过实验室小试筛选了合适的增强试剂,在污染场地现场选择重度污染区展电动修复示范。示范场地中采取平行成对的电极布设方式,通过选用可生物降解的增强试剂来提高土壤中重金属的去除率。试验现场外接民用交流电,通过直流电源转换成直流电给电动修复使用,电压梯度为7.5V/m,运行电流为.85-1.7A。整个电动修复包括电源/电极系统、自动监测/控制系统、剂注入系统和废水系统。
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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信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了,所以滤波是信号中的一项基本而重要的技术。滤波滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是和防止干扰的一项重要措施。是根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。
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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信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了,所以滤波是信号中的一项基本而重要的技术。滤波滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作,是和防止干扰的一项重要措施。是根据观察某一随机过程的结果,对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信理论,它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。
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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通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。红外测温仪亦称红外辐射测温,是一种利用物体自身发射的红外辐射测量物体温度的技术。红外辐射或称红外线是波长位于.76μm~1μm之间的电磁辐射,对于理想的黑体其单位表面积向半球空间发射的所有波长的总辐射功率(简称全辐射度或辐射强度)与物体温度的4次方成正比:Mb(T)=σT^4这就是的斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。红外测温仪亦称红外辐射测温,是一种利用物体自身发射的红外辐射测量物体温度的技术。红外辐射或称红外线是波长位于.76μm~1μm之间的电磁辐射,对于理想的黑体其单位表面积向半球空间发射的所有波长的总辐射功率(简称全辐射度或辐射强度)与物体温度的4次方成正比:Mb(T)=σT^4这就是的斯蒂芬-玻尔兹曼定律。
(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。
工程类实验室南通-CNAS检测公司热力学中常犯的一个错误就是选择和线性稳压器一样简易的装置。当设计即将应用时,设计师通常会意识到这个错误。更糟的是,由于新型线性稳压器的新功能和规格,封装中消散的功率很容易被忽视。这让稳压器的运行温度会超过其额定温度,在实际使用中会引发故障。线性稳压器基本上由一个旁路元件和一个控制器组成。该元件是一个晶体管,可以在控制回路的帮助下成为可变电阻器,从而在旁路元件和负荷之间形成一个分压器。线性稳压器框图注意,旁路元件将在其自身和负荷之间形成一个分压器,起到耗散功率的作用。
工程类实验室南通-CNAS检测公司热力学中常犯的一个错误就是选择和线性稳压器一样简易的装置。当设计即将应用时,设计师通常会意识到这个错误。更糟的是,由于新型线性稳压器的新功能和规格,封装中消散的功率很容易被忽视。这让稳压器的运行温度会超过其额定温度,在实际使用中会引发故障。线性稳压器基本上由一个旁路元件和一个控制器组成。该元件是一个晶体管,可以在控制回路的帮助下成为可变电阻器,从而在旁路元件和负荷之间形成一个分压器。线性稳压器框图注意,旁路元件将在其自身和负荷之间形成一个分压器,起到耗散功率的作用。