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仪器外校驻马店-审厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 01:24:14
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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。
红外线气体检测仪是一种采用 的红外气体分析技术,具有高精度、高分辨率、长寿命、易维护等特点的便携式气体检测仪。这种红外线气体检测在众多行业中都有着非常广泛的应用,易燃易爆气体、有有害气体浓度的检测历来对安全生产具有重要的意义。其中的红外吸收光谱不仅应用于气体浓度的测量,还广泛应用于从特征吸收来识别不同分子的结构。且灵敏度较高,反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体检测仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。
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。
红外线气体检测仪是一种采用 的红外气体分析技术,具有高精度、高分辨率、长寿命、易维护等特点的便携式气体检测仪。这种红外线气体检测在众多行业中都有着非常广泛的应用,易燃易爆气体、有有害气体浓度的检测历来对安全生产具有重要的意义。其中的红外吸收光谱不仅应用于气体浓度的测量,还广泛应用于从特征吸收来识别不同分子的结构。且灵敏度较高,反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体检测仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。
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。
仪器外校驻马店-审厂
幸运的是,大多数现代测试系统都基于PC或PXI,可以直接连接到企业系统,从而实现额外的功能,如管理软件和硬件组件、跟踪使用情况以及执行预测性维护,从而限度地提高测试投资的价值。接入和管理数据物联网的商业价值来自互统生成的海量数据。然而,由于存在各种数据格式和来源,有效利用测试数据变得非常困难,从时域和频域的原始模拟和数字波形到参数测量等数据通常以远高于消费者或工业设备的速度和数量进行采集。更糟糕的是,测试数据通常存储在没有标准化的“孤岛”(silos)中。
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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幸运的是,大多数现代测试系统都基于PC或PXI,可以直接连接到企业系统,从而实现额外的功能,如管理软件和硬件组件、跟踪使用情况以及执行预测性维护,从而限度地提高测试投资的价值。接入和管理数据物联网的商业价值来自互统生成的海量数据。然而,由于存在各种数据格式和来源,有效利用测试数据变得非常困难,从时域和频域的原始模拟和数字波形到参数测量等数据通常以远高于消费者或工业设备的速度和数量进行采集。更糟糕的是,测试数据通常存储在没有标准化的“孤岛”(silos)中。
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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瞬态温度响应曲线包含了热流传导路径中每层结构的详细热学信息(热阻和热容参数)。应用实例1.如何利用结构函数识别器件的结构LED的一般散热路径为:芯片-固晶层-支架或基板-焊锡膏-辅助测试基板-导热连接材料如下面结构函数显示,结构函数上越靠近y轴的地方代表着实际热流传导路径上接近芯片有源区的结构,而越远离y轴的地方代表着热流传导路径上离有源区较远的结构。积分结构函数是热容—热阻函数,曲线上平坦的区域代表器件内部热阻大、热容小的结构,陡峭的区域代表器件内部热阻小、热容大的结构。
瞬态温度响应曲线包含了热流传导路径中每层结构的详细热学信息(热阻和热容参数)。应用实例1.如何利用结构函数识别器件的结构LED的一般散热路径为:芯片-固晶层-支架或基板-焊锡膏-辅助测试基板-导热连接材料如下面结构函数显示,结构函数上越靠近y轴的地方代表着实际热流传导路径上接近芯片有源区的结构,而越远离y轴的地方代表着热流传导路径上离有源区较远的结构。积分结构函数是热容—热阻函数,曲线上平坦的区域代表器件内部热阻大、热容小的结构,陡峭的区域代表器件内部热阻小、热容大的结构。
(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。
仪器外校驻马店-审厂红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号、显示输出等部分组成。被测物体和反射源的辐射线经调制器解调后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指示出被测物体亮度温度。红外测温仪所测的温度是物体的辐射温度而不是物体的实际温度,由于黑体是不存在的,在同一温度下实际物体热辐射总量总比黑体辐射总量小,所以红外线测温仪测出的温度肯定应小于物体的真实温度。
仪器外校驻马店-审厂红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号、显示输出等部分组成。被测物体和反射源的辐射线经调制器解调后输入到红外检测器。两信号的差值经反放大器放大并控制反馈源的温度,使反馈源的光谱辐射亮度和物体的光谱辐射亮度一样。显示器指示出被测物体亮度温度。红外测温仪所测的温度是物体的辐射温度而不是物体的实际温度,由于黑体是不存在的,在同一温度下实际物体热辐射总量总比黑体辐射总量小,所以红外线测温仪测出的温度肯定应小于物体的真实温度。