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仪器计量柳州-验厂
发布用户:styqjcgs
发布时间:2024-05-19 22:23:27
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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。
冷链温度监测对疫苗安全的重要性疫苗,作为一种对抗各类传染疾极为重要与有用的武器,通过接种疫苗,每年能够挽救数百万人类的生命安全。但疫苗接种安全有效的前提条件是疫苗是以安全规范的方式生产、冷链运输以及合规使用。疫苗本身对所贮存温度要求极其严格和敏感,从生产到使用过程都需要进行冷链贮存管理,一旦疫苗存储环境温度超出安全温度区间(为了保证疫苗程度的利用,确保疫苗的有效期 长,各国将疫苗的存储与冷链运输温度2-8℃),极有可能造成疫苗的质量安全性出现很大的问题,从而导致疫苗失效。
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。
冷链温度监测对疫苗安全的重要性疫苗,作为一种对抗各类传染疾极为重要与有用的武器,通过接种疫苗,每年能够挽救数百万人类的生命安全。但疫苗接种安全有效的前提条件是疫苗是以安全规范的方式生产、冷链运输以及合规使用。疫苗本身对所贮存温度要求极其严格和敏感,从生产到使用过程都需要进行冷链贮存管理,一旦疫苗存储环境温度超出安全温度区间(为了保证疫苗程度的利用,确保疫苗的有效期 长,各国将疫苗的存储与冷链运输温度2-8℃),极有可能造成疫苗的质量安全性出现很大的问题,从而导致疫苗失效。
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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比如,菲力尔K系列红外热像仪就专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计,在明亮的LCD上显示更清晰热图像,能够轻松地穿过火灾并且出决策。门口的人在可见光光谱中被烟雾遮住,但很容易被热成像探测到热成像能穿透混凝土吗?这个问题的基本上与能否穿透墙壁相似,但热像仪可能探测到混凝土内部的某些东西,比如管道或辐射加热,从而导致与混凝土表面的温差,这样就可以被红外热像仪捕捉到。地暖管道在混凝土地板下清晰可见热成像能穿透金属吗?在热成像领域,金属可能是一种比较棘手的材料。
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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比如,菲力尔K系列红外热像仪就专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计,在明亮的LCD上显示更清晰热图像,能够轻松地穿过火灾并且出决策。门口的人在可见光光谱中被烟雾遮住,但很容易被热成像探测到热成像能穿透混凝土吗?这个问题的基本上与能否穿透墙壁相似,但热像仪可能探测到混凝土内部的某些东西,比如管道或辐射加热,从而导致与混凝土表面的温差,这样就可以被红外热像仪捕捉到。地暖管道在混凝土地板下清晰可见热成像能穿透金属吗?在热成像领域,金属可能是一种比较棘手的材料。
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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如果采用人员巡逻,利用望远镜进行观察,往往由于可见光波长短,使观察效果不理想,根本不可能到全天候,这样难免造成漏查、误查和失查。而红外热成像装置是被动接收目标自身的热辐射,人体和车辆的红外辐射一般都远大于周围草木的红外辐射,很容易被红外热成像仪所察觉。采用先进的红外热成像技术来加强边境、口岸监控,将人防和技防相结合,增加边境监控体系的科技含量,限度地减少突袭事件的发生是边防监控系统发展的必然趋势。
如果采用人员巡逻,利用望远镜进行观察,往往由于可见光波长短,使观察效果不理想,根本不可能到全天候,这样难免造成漏查、误查和失查。而红外热成像装置是被动接收目标自身的热辐射,人体和车辆的红外辐射一般都远大于周围草木的红外辐射,很容易被红外热成像仪所察觉。采用先进的红外热成像技术来加强边境、口岸监控,将人防和技防相结合,增加边境监控体系的科技含量,限度地减少突袭事件的发生是边防监控系统发展的必然趋势。
(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。
仪器计量柳州-验厂 参数测量算法分析示波器中测量的项目大体上可分为两大类,一类与电压相关,如值、值、顶部值、底部值等。另一类与时间相关,如频率、周期、上升时间、下降时间、占空比等。顶部值、底部值是非常重要的两个测量项,是时间测量的基础。与电压相关的测量,相对比较简单,值(Vmax)与值(Vmin)可通过遍历所有样本点求出。顶部值(Vtop)和底部值(Vbase)的求解,需要先对所有样本点进行直方图映射,然后求出现概率的电压值。
仪器计量柳州-验厂 参数测量算法分析示波器中测量的项目大体上可分为两大类,一类与电压相关,如值、值、顶部值、底部值等。另一类与时间相关,如频率、周期、上升时间、下降时间、占空比等。顶部值、底部值是非常重要的两个测量项,是时间测量的基础。与电压相关的测量,相对比较简单,值(Vmax)与值(Vmin)可通过遍历所有样本点求出。顶部值(Vtop)和底部值(Vbase)的求解,需要先对所有样本点进行直方图映射,然后求出现概率的电压值。