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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。

冷却壁是高炉重要的冷却设备,保护高炉外壳不受内部高温而损坏，但冷却壁可能会因为水冷系统的堵塞失去冷却作用，直接影响高炉炉体的使用寿命和生产安全。福禄克红外热像仪可以检测高炉冷却壁的表面温度分布状况和水冷系统进出水温度，从而保障生产安全和提高高炉体的使用寿命。什么是高炉冷却壁？冷却壁又称扁水箱，材质有铸铜、铸钢、铸铁和钢板焊接件等，以上各种材质的冷却板在国内高炉均有使用。冷却板厚度7～11mm，内部铸有无缝钢管，冷却水进出管与炉壳焊接，1块冷却板的面积大约在2平方米左右。
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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任何一起在使用过程中都可能操作失误或者使用方法不当，造成测试数据错误，仪器的保费损害，为了增加使用的寿命和仪器的 度我们应该从使用把关。不损坏试件材质、结构无损检测的特点就是能在不损坏试件材质、结构的前提下进行检测，所以实施无损检测后，产品的检查率可以达到 。并不是所有需要测试的项目和指标都能进行无损检测，无损检测技术也有自身的局限性。某些试验只能采用破坏性试验，在目前无损检测还不能代替破坏性检测。
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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物联网表是表计行业近几年的热门话题，因其产业链并不完全成熟，在应用的过程中出现了不少问题，我们在设计物联网表计时需要注意以下几个设计要素。电源与功耗管理电压匹配使用碱性电池供电时要给使用LDO降压，因为大功率LDO静态功耗较大，通信结束后需要断电，无法使用PSM。如果使用锂电池供电，可以选择内置升压芯片的模组，但能量型电池的放电电流较低，需搭配SPC电容电池，成本增加。PSM模式选用NB-IoT通信消耗的功耗已经接近计量部分，为延长电池寿命，尽量选用PSM模式。

(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。

测试仪器外校湛江-第三方公司三相电压不平衡GJB181A-23中规定需要模拟在三相供电不平衡状态下用电设备的运行特性。IT76系列支持单三相输出，可实现对于三相交流电源的测试应用。用户可以根据实际需求实现Y型和型的连接方式。在实现三相输出的同时，可模拟三相不平衡，扩展应用范围。交流谐波畸变模拟GJB181A-23中规定需要模拟在三相供电不平衡状态下用电设备的运行特性。IT76系列拥有强大的谐波模拟能力，可达5次谐波。