轻工实验室新乡-CNAS检测机构

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发布时间：2024/4/26 17:13:39

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轻工实验室新乡-CNAS检测机构轻工实验室校准过程中，校准点数通常取6～11，校准循环次数通常取3～5，具体大小取决于被校传感器的精度和使用要求。

2、校准实验系统设计

仪器校准实验系统由高低温真空试验装置和上位机人机软件组成，其中使用压力薄膜规和镍铬热电偶分别作为压力、温度参量基准，使用解调模块读出被校传感器的输出，系统结构如图2所示。

尤其在使用高速数据网络时，拦截大量信息所需要的时间显著低于拦截低速数据传输所需要的时间。数据双绞线中的绞合线对在低频下可以靠自身的绞合来抵抗外来干扰及线对之间的串音，但在高频情况下(尤其在频率超过250MHz以上时)，仅靠线对绞合已无法达到抗干扰的目的，只有屏蔽才能够抵抗外界干扰。电缆屏蔽层的作用就像一个法拉第护罩，干扰信号会进入到屏蔽层里，但却进入不到导体中。数据传输可以无故障运行。由于屏蔽电缆比非屏蔽电缆具有较低的辐射散发，因而防止了网络传输被拦截。

(1) 高低温真空实验装置

高低温真空实验装置是为了模拟传感器实际测量环境而专门设计的，可以实现压力、温度的复合加载，由腔体、压力控制系统、温度控制系统和水冷循环系统等部分组成。

1) 腔体结构

腔体是高低温试验装置的核心部分，通过隔板分为载荷室和环境室两个腔室。载荷室模拟传感器前端接触到的外界环境，如高温、近真空、微小压力，即壳体外表面环境;环境室模拟传感器后端的工作环境，也就是壳体内部的环境。腔室结构示意图如图3所示。

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不仅解决了这些行业的难题，同时也为这些行业带来了更多的解决方案，是现在发展的又一次飞跃。现在光纤激光器的高速发展，离不现在光纤激光器的双包层结构和包层泵浦技术的支持，也离不现在的半导体激光工艺的成熟，而光纤光栅的刻划和多元耦合器的实现着无疑不是推动了现在光纤激光器的快速发展，让现在的光纤激光技术能够快速渗透到我们现在的众多方面。目前我们的光纤激光器主要是通过参杂稀有元素作为激光介质，包括掺杂Yb3+，Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+等离子材料。

为了实现对载荷室温度、压力的复合加载，在载荷室的四周放置镍铬加热板加热，并带有热屏蔽板，使用两根镍铬热电偶测量载荷室环境温度，作为参考温度基准。在室温～375℃的 ℃的范围内，其测量精度为0.4%。通过压力控制系统调节载荷室内环境压力，使用MKS公司626系列压力薄膜规作为参考压力基准，其压力测量范围0.2～266 Pa,测量精度0.12%。

2) 压力控制系统

压力控制系统能够将载荷室和环境室抽至高真空状态，此外还可以调节载荷室内环境压力。它由机械泵、分子泵、限流阀、压控仪、气体流量计等部件组成。其中限流阀、压控仪用于腔室内压力的控制，气体流量计用于调节补气流量大小。

系统控制逻辑如图4所示。压控仪接收参数设置信号，与薄膜规测量信号进行比较，根据比较结果调节限流阀度的大小，经过不断地调节控制*终达到动态平衡，使得载荷室内气压等于设定压力值。此外，可以根据设定压力的大小调节补气阀度大小，例如若要达到一个较大的压力值，则可以适当增大补气流量，使得载荷室内气压更快地上升到设定压力。

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此外，为了实现高波长分辨率，这个方法需要小区域探测器。较小的探测器区域能够减少总体光采集，并因此降低了灵敏度。在第二种方法中，衍射光栅和聚焦目标的位置是固定的，并且色散光聚焦在一个探测器的线性阵列上。由于这些波长在空间上被光栅隔离来，探测器阵列中的每个探测器采集小波长范围内的光，而作为离散波长函数的功率的获得方法与在数码相机上进行图像采集的方法相类似。这就免除了对于机械系统和精密同步电子元器件的需要。

3) 温度控制系统

系统采用镍铬加热板加热，通过调节加热电流的大小达到控温的目的。加热电源采用PID控制系统，可以使载荷室从室温快速加温到800℃，并且温度可调、控温。

4) 水冷循环系统

系统配有水冷循环系统用于系统整体的冷却，其中载荷室配置TC WS制冷循环水机，控温范围为10～27℃，给腔室、分子泵等稳定的制冷循环水，保证设备稳定运行。

(2) 上位机人机软件

为了方便高温微压力传感器的仪器校准试验，我们使用FameView组态软件编写了上位机人机软件。该软件主要用于实时监控载荷室和环境室的数据记录通常基于事件或调度。事件由状态更改触发，布尔类型数据状态转化。调度数据记录则被设置为定期发生，每分钟、每小时、每天或每月。可记录的标记数量通常有限，但应为每个调度或触发的件配置至少5个标记值。系统错误也应与错误或事件发生的时间和日期一起存储。日志文件名应该是可配置的，或者根据用户的偏好自动生成。除了就地记录数据之外，一些控制器还可以与信息技术企业系统进行通信。连接到控制器的OPC服务器就是一个例子。压力、温度状况，此外还具有数据存储功能。软件通过RS232协议与PLC进行通信，经由PLC控制高低温真空试验装置各个组件，实现了通过计算机远程控制的目的。

图5为该软件载荷室压力监控界面，当压力设定增大时，由于需要补气故响应速度较慢，相比之下，压力设定减小时响应迅速。

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