基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验研究

针对目前国内水下冲击波压力传感器校准方法存在的缺陷,提出了一种基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法.分析了预压水激波管比对式动态校准原理,研究了传感器动态特性影响因素,基于所组建的标准压力监测系统对水下冲击波压力传感器进行了动态校准实验,并采用傅里叶变换法得出了水下冲击波压力传感器的动态特性.实验结果表明,基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法可以有效地对压力传感器进行动态校准并准确地获取其动态特性.     

有关压力传感器动态校准和动态性能评价的几个问题

在本文中,作者根据简单的线性系统分析和实践中的体会,对压力传感器的动态校准和动态性能的评价提出下列几点看法:(1)阶跃压力是较理想的动态校准压力源;激波管可以作为标准动态压力标准装置(微压传感器除外)。(2)压力传感器的主要动态性能指标为:上升时间、超调量、振荡频率或谐振频率、冲击加速度灵敏度。(3)压力传感器的校准可采用静态校准和动态校准相结合的方法,没有必要在整个量程范围内进行动态校准。用“动态灵敏度”来概括压力传感器的动态性能是不确切的。     

引压管腔对动态压力校准的影响分析

运用相对法进行动态压力传感器校准时对传感器的齐平对称安装有较高要求.针对大多数传感器无法实现齐平与对称安装的现状,本文定性分析了引压管腔对动态压力校准中灵敏度和相位的影响.对于指导动态压力校准安装,提高校准结果数据准确度具有重要意义.     

用于低温压力传感器校准的低温工作环境的研制

针对航天液体发动机试验用低温压力传感器的真实工况下校准等问题,设计了用于低温压力传感器校准的低温工作环境装置。该装置采用PID控制技术和低温、高压、真空耦合环境密封技术,可以提供温度可控、温区连续、超大温度范围的低温环境(-196～20℃)。实验结果表明,该环境装置能够达到设计要求,可同时对多个低温压力传感器校准。     

动态压力校准技术的适用性分析和新技术展望

根据压力传感器动态性能校准和应用校准的特点,对现有主要动态压力校准方法,如激波管法、快开阀法、落锤和气动冲击法及连续正弦压力发生器法的适用性进行分析,上述方法多数属于压力传感器动态性能校准,且主要是定性校准,不是定量校准,多数不适合应用校准。本文对两种新技术,平台压力发生器法和离散式正弦压力发生器法的性能作出评估,指出平台压力发生器法是理想的瞬态压力校准法,能直接给出压力动静比随频率的变化量,它不需要参改传感器,它是应用校准的理想方法。离散式正弦压力发生器,是一种瞬态,满量程校准法,又能直接给出两传感器随频率的延后变化量。     

液氧煤油发动机地面试验低温压力传感器校准系统设计

为获得不同环境温度下低温压力传感器的校准系数,提高压力测量的精度,着重介绍低温压力传感器校准系统设计,该校准系统具备温度自适应调整功能,为低温压力传感器校准提供温区连续、大范围温度可控的温度环境以及稳定可调的压力源,在一定程度上消除温度环境因素对传感器灵敏度的影响。通过低温压力传感器现场校准测试,获得压力传感器在不同温度环境下的工作特性并掌握其随温度变化的规律。     

压力传感器的模型不确定度研究

针对利用单次动态校准数据建立的压力传感器动态数学模型可信度不高的问题,提出了一种估计压力传感器最优动态数学模型及评定模型不确定度的方法.首先,对同一支压力传感器进行多次动态校准、建模得到多个模型参数向量.然后,对多个模型参数向量等概率可放回地随机抽取求均值,重复抽取过程模拟大量的建模结果,以此估计压力传感器的最优动态数学模型及评定模型不确定度.最后,对该压力传感器进行多次动态校准,建模验证时域和频域模型是否落在评定的不确定度区间内.实验结果表明:该方法得到的压力传感器最优动态数学模型合理,模型不确定度符合实际且小于运用贝塞尔法、蒙特卡洛法评定的模型不确定度.     

激波管校准压力传感器动态灵敏度不确定度评定

介绍了利用激波管进行压力传感器动态校准的工作原理,分析了影响压力传感器动态灵敏度的主要因素,并对实验系统中压力传感器动态灵敏度的测量不确定度进行了评定。     

动态微差压传感器校准装置的研究

对微差压传感器的种类和现状进行简要介绍。主要对动态微差压传感器的校准装置进行设计,解决了实验室无法校准动态微差压传感器的难题,并对校准中出现的大气压带来的压力修正做了介绍。     

基于BP神经网络的冲击波压力传感器组件动态特性分段建模方法研究

受爆炸场中寄生效应的影响,需要采取相应抑制措施对冲击波压力传感器进行改造。为研究冲击波压力传感器组件的动态特性,基于双膜激波管对冲击波压力传感器组件进行动态校准,获得了阶跃响应信号;采用微分法求取了传感器组件动态特性非参数模型;根据冲击波压力传感器组件动态特性非参数模型变化规律,在频域内对其进行合理分段,并基于BP神经网络分段建模方法得到传感器组件动态特性模型;通过实例分析与比较,证明了基于BP神经网络的分段建模方法能够有效提高模型精度和建模效率。     

波纹管正弦压力发生技术研究

针对压力传感器在低温环境下的动态校准需求,以波纹管为核心元件,设计了一种正弦压力发生器,其在常温和低温环境下都具有良好的密封性,生成的正弦压力范围能够覆盖正压与负压.通过改变正弦压力发生器的各项结构参数并进行实验,经分析验证,最终得到了计算正弦压力幅值的经验公式,确定了波纹管作为正弦压力发生器的可行性.     

压力传感器动态特性实验研究

通过对压力传感器循环寿命试验前后动态特性的测试和分析,用实验方法研究了压力传感器动态特性变化。结果表明,循环寿命试验前后,压力传感器的静态特性基本保持不变,而动态特性却发生了较大变化。因此,对用于动态压力测试的传感器进行定期动态特性校准非常必要;对用于高频、高周次动态压力测试的传感器,在实际使用前进行循环老化试验可以提高动态压力测量结果的准确性。     

压力传感器动态校准系统的不确定度分析

对所使用的压力传感器动态校准系统原理进行了简要的介绍.通过GUM法分析了该动态校准系统的不确定度.通过对压力传感器进行不同条件下的20次试验,将得到数据进行基于MCM法的分析,并通过MCM法对GUM法的不确定度进行了评定,通过对MCM法和GUM法的不确定度分析结果进行比对,得到GUM法无法通过验证的结论,表明GUM法不适用于压力传感器动态校准系统的不确定度评定.     

面向工作条件的传感器校准

面向工作条件的传感器校准,主要需考虑输入信号的频率、本征参数的变化以及工作环境的影响,它们可以用一个统一的公式来表述。其中,传感器的动态校准是最为复杂和关键的因素,而传感器时域动态误差的定义和表述是实现动态校准的关键。     

传感器动态校准技术研究的探讨

动态校准技术的难点在于非电量传感器的动态校准,“静标动用”的方法在一定条件下是合理的;温度传感器的动态校准面临着比压力传感器更多有待研究的问题。对动态校准技术的研究,扩展和提升了对计量概念的理解和认知。对于被校系统的特性分析已超越基于溯源的测量,将成为计量学首要的研究内容。动态校准技术的研究与发展应当给予更加充分的关注和投入。     

动态不确定度的估算方法和应用实例

提出动态校准结果的动态不确定度,并说明其物理意义、估算方法和步骤。并给出对压力和力两种传感器的多次动态校准结果以及估算其动态不确定度的应用实例。     

关于传感器动态校准技术研究的探讨

动态校准技术的难点在于非电量传感器的动态校准,"静标动用"的方法在一定条件下是合理的;温度传感器的动态校准面临着比压力传感器更多有待研究的问题.对动态校准技术的研究,扩展和提升了对计量概念的理解和认知.对于被校系统的特性分析已超越基于溯源的测量,将成为计量学首要的研究内容.动态校准技术的研究与发展应当给予更加充分的关注...     

NPL压力传感研究进展

正英国国家物理研究院(NPL)开发了一种动压传感校准设备,为燃气涡轮机和内燃机开发等行业应用中所使用的高速压力传感器提供了更高保证。NPL的这一设备是根据震激管技术及其二级设备建造,能够追溯性描绘振幅和频率对高频压力传感器的反应,能够经受高达1.4兆帕斯卡的极快增压。高速压力传感器用于监测涡轮机和内燃机等机器中快速的压力变化,需要确保这些动态测量能够获得真正实时的压力值,因为这些数据对于优化工业可控工序至关重要。     

脉冲式动态压力溯源方法研究

动态压力测试在工业领域应用越来越广泛,而可靠的校准技术则是动态压力量值准确的保障,溯源问题一直是制约动态压力校准技术发展的瓶颈。本文以基于激光干涉的可溯源动态压力测量方法为研究对象,针对液体脉冲压力的特点,建立基于牛顿第二定律的脉冲压力测量模型,对各影响因素引入的误差进行分析和测试,通过压力传感器校准试验完成激光干涉测量可行性验证和测量不确定度分析,实现脉冲压力的可靠溯源。     

压电式压力传感器动态特性补偿技术研究

针对近爆区冲击波压力测试中压电式压力传感器因动态特性不佳造成信号畸变之问题,通过激波管动态校准试验,分析传感器动态特性;对造成动态测试误差的主要因素,利用动态补偿技术设计数字补偿滤波器,对传感器爆炸信号进行补偿处理。结果表明,该方法能有效减小动态测试误差、提高近爆区冲击波压力测试精度。