轻工实验室湘西-验厂

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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。

在福堡工厂，约有15名工人参与这个持续数周的整改过程。工厂HSE（健康、安全与环境）经理JohnStapleford表示：“我们使用气体泄漏检测热像仪主要是为了检测管道系统的碳氢化合物气体的排放，尤其是将法兰衬垫附近的气体泄漏降低到。”福堡工厂的设备经过整修后可能依然存在气体泄漏，因此需要气体泄漏检测热像仪进行检测。气体泄漏检测热像仪Bayernoil在其泄漏检测和修复计划中正采用的是菲力尔气体泄漏检测热像仪。
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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测试的是信号边沿时间，边沿时间是指隐性电平到显性电平时间和显性电平到隐性电平变化的总时间。隐性电平(逻辑值0)到显性电平(逻辑值1)时间为上升沿，显性电平到隐性电平为下降沿。边沿时间分为上升沿时间、下降沿时间。下降沿时间是按照电压(20%~80%电压区间，有些按照10%~90%电压区间测量边沿时间，文中以20%~80%电压区间测量边沿时间)。表中给出时间范围，如果超出规定时间，会造成波形位宽增加，采样点取值不准确，波特率异常，出现大量错误帧，一直重发数据帧也会造成CAN总线通信瘫痪。
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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全天科技可编程交流电源采用当前 电源DSP+CPLD控制技术，强化内部的数据与逻辑运行能力，控制更快，产品运行更稳定。快速设定与读取各种波形，支持远程软件升级更新，能够生成各种波形用于分析，自带的PLDTesting功能更是为测试了便利。PLDTesting包括ListMode/PulseMode/StepMode，可根据所需的测试条件来选择对应的测试模式。ListMode可编辑5个List文件，使用时可对List进行命名，每个List中，能对输出波形的起始电压、结束电压、角度、波形以及运行模式等参数进行设置，可根据需求灵活设置参数，从而模拟各种干扰条件下电网/电源的输出波形。

(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。

轻工实验室湘西-验厂 孔板流量计选型逐渐的趋向现代化和智能化，主要特点表现在以下几个方面：要重视可靠性设计可靠性理论广泛应用于工程技术的各个领域，其分支——可靠性分析和设计更是在先进的孔板流量计设计中得到重视和应用。我们必须深刻认识到高水平的产品离高可靠性保证就是废品。国外先进的孔板流量计，在设计阶段就十分注意可靠性的分析与设计。运用可靠性分配理论，将可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配，从而使整机的可靠性得到保证。