计量器具校准湖州-电话

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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。

对于同一个电源，使用不同的示波器测量纹波和噪声值总是有些差异。甚至使用不同的探头也会影响测量结果。是什么原因呢？纹波和噪声的区别纹波由于关电源的关管工作在高频的关状态，每一个关过程，电能从输入端被“泵到”输出端，在输出电容上形成一个充电和放电的过程，从而造成输出电压的波动，而且此波动的频率与关管的关频率相同，这个波动就是输出纹波，是叠加在输出直流上的交流成分，纹波的幅值是该交流成分的波峰与波谷之间的峰峰值。
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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它的主要结构如所示。在容器的上部圆管进入容器口处，有一个圆环形漏斗，漏斗的下方圆盘即基准杯，漏斗将整个双室平衡容器分隔成上下两个部分，故称为双室平衡容器。双室平衡容器的液位测量系统主要有平衡容器、引压管、取源阀门、三阀组和差压变送器以及DCS组成。平衡容器由凝汽室、基准杯、溢流室和连通器组成。凝汽室是位于平衡容器上部，与汽包上部相连接，主要是接受饱和水产生的蒸汽，在这里，蒸汽会遇到漏斗释放点汽化热，形成饱和凝结水，积聚在基准杯里，而基准杯内凝结水产生的压力通过导压管传递给差压变送器的负压侧。
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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流量测量仪表应用技术研究的目标是正确的使用，主要有下面几个具体内容。提高表率在仪表设备管理中，表率的定义是：（仪表总台数一未正常使用的仪表台数）/仪表总台数。提高表率就是要减少无法投入正常使用的仪表。在设计院中，自控专业所设计的测量系统，表率是反映设计人员工作质量和技术熟练程度的重要指标之一，经验丰富和认真负责的设计人员，能使表率达到95％以上，远传压力表或通过整改达到95％以上。但是在市场经济的条件下，工程公司往往对实行交钥匙承包法，要求到的表率就不是95％，而是100％，所设计的仪表系统如果不能正常投入使用，要为工程公司责任，那就是进行整改或更换仪表，这就意味着经济损失。

(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。

计量器具校准湖州-电话在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。线性范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。但实际上，任何传感器都不能保证的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的方便。