一种密度传感器高低温性能试验设备制造技术

本发明专利技术公开了一种密度传感器高低温性能试验设备，包括支架、分析天平、吊锤、恒温槽、燃油箱、温度传感器和待测的密度传感器；所述分析天平安装在支架上，所述吊锤通过悬索与分析天平连接且悬设在分析天平的下方；所述恒温槽安装在分析天平的正下方；所述燃油箱密封设置，且安装在恒温槽中；所述悬索竖直穿过燃油箱且吊锤悬设于燃油箱中所述吊锤不与燃油箱、密度传感器、温度传感器接触；所述密度传感器安装在燃油箱中；所述温度传感器固定在燃油箱中；所述密度传感器、温度传感器分别外接电源和数据采集器。本发明专利技术公开了一种结构简单、安全可靠的密度传感器高低温实验装置。

A High and Low Temperature Performance Testing Equipment for Density Sensors

The invention discloses a high and low temperature performance test equipment for a density sensor, including a bracket, an analysis balance, a hanging hammer, a constant temperature trough, a fuel tank, a temperature sensor and a density sensor to be measured; the analysis balance is mounted on a bracket, the hanging hammer is connected with the analysis balance through a suspension cable and is suspended below the analysis balance; the constant temperature trough is mounted directly below the analysis balance; The fuel tank is sealed and installed in a constant temperature tank; the suspension cable passes through the fuel tank vertically and the suspension hammer is suspended in the fuel tank; the suspension hammer is not in contact with the fuel tank, the density sensor and the temperature sensor; the density sensor is installed in the fuel tank; the temperature sensor is fixed in the fuel tank; the density sensor and the temperature sensor are respectively connected with external power supply and data. Collector. The invention discloses a high and low temperature experimental device of a density sensor with simple structure, safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种密度传感器高低温性能试验设备
本专利技术涉及一种密度传感器高低温试验
，具体涉及一种密度传感器高低温性能试验设备。
技术介绍
燃油测量系统的精度、可靠性的提高对飞机综合效能有着重要的影响。对战斗机而言，提高油量测量精度可以大大增加其有效载荷、航程和作战半径；而对民用飞机而言，则可以大大改善其经济性。现有的燃油量测量系统的测量精度在空中只能达到满刻度的4％左右，一般大型运输机满载油量通常为几十吨，即使按1％的精度来计算，误差也有几百公斤。因此研制具有较高精度的燃油量测量系统是十分必要的，而其中离不开对燃油的密度进行高精度实时测量。为了实现飞机燃油油量(质量)的高精度测量，系统测量精度已提高到(指示值的1％+满油值的0.75％)，为保证该油量测量精度，对燃油密度的实时测量精度提高到了0.4％。对飞机燃油密度的测量在过去燃油测量精度不高的情况下，一般采用温度传感器来间接测量，由温度传感器测量燃油的温度，再根据燃油密度和温度的关系间接推算出燃油密度。因温度传感器本身具有测量误差，加上同一牌号的燃油因产地不同其密度亦存在差异，导致间接测量出来的密度误差较大，远不能满足现代飞机对燃油测量系统提出的高精度测量需求。因此如今高精度燃油测量系统中密度的测量一般采用密度传感器来直接进行测量，为保证密度测量误差达到0.4％的高精度要求，不仅需要从设计上进行保证，还需要试验检测手段来验证密度传感器在整个高低温使用环境下具有高精度密度测量的性能。传统的密度传感器高低温试验方法有以下两种。第一种方法：将密度传感器直接放入高低温试验箱中进行试验，在规定的温度下(高温+70℃，低温-55℃)工作一定时间后，将密度传感器取出放入常温的燃油中测量燃油的密度，选用标准密度传感器同时测量该燃油密度，通过两者测量的密度值来确定测量误差。该方法虽然比较安全，但只能基本(因高低温状态下的密度传感器放入常温燃油中时其温度会急剧变化，已不再是高低温状态)确定密度传感器在高低温条件下测量常温燃油的精度，不能检测密度传感器在高低温燃油中是否满足精度要求，与实际飞机使用状态不一致，导致检测合格的产品装机使用时出现较大误差，影响飞行员对燃油量的准确判断，进而影响飞行任务的完成。第二种方法：将被测密度传感器和标准密度传感器放入盛油燃油的油箱中，再将油箱放入高低温箱中进行试验。该方法通过空气来直接加热或冷却燃油，时间非常漫长，一般情况下是通过保温两小时来进行试验的，传感器和油的温度都远远没达到规定的高低温状态，检测得来的精度很不可靠，而且直接加热燃油，存在安全隐患，另外标准密度传感器在高低温条件下亦存在误差，测量出来的标准密度不准确，影响测量结果。该方法其它的缺点与第一种方法一样。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术，提供了一种结构简单、安全可靠的密度传感器高低温实验装置。本专利技术通过下述技术方案实现：一种密度传感器高低温性能试验设备，包括支架、分析天平、吊锤、恒温槽、燃油箱、温度传感器和待测的密度传感器。所述分析天平安装在支架上，所述吊锤通过悬索与分析天平连接且悬设在分析天平的下方。所述恒温槽安装在分析天平的正下方，加入具有高低温性能的混合油，用于间接加热或者冷却燃油。所述燃油箱密封设置，保证恒温槽中的混合油不会进入燃油箱。所述燃油箱安装在恒温槽中；所述悬索竖直穿过燃油箱且吊锤悬设于燃油箱中，所述吊锤不与燃油箱、密度传感器、温度传感器接触；所述燃油箱用于盛放燃油和安装温度传感器。所述密度传感器安装在燃油箱中，用于检测燃油密度。所述温度传感器固定在燃油箱中，用以检测燃油箱内的燃油温度。待测的所述密度传感器、温度传感器分别外接电源和数据采集器。所述吊锤为经过校准实验室定期体积校准的标准件；所述吊锤固定在分析天平的秤盘上，运用阿基米德原理来实施检测高低温燃油的标准密度，该方法测量的燃油标准密度准确可靠。所述燃油箱内设置有放置架，所述密度传感器设置在放置架上。进一步地，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器位于密度传感器的上方，用于测量密度传感器上端的温度；所述第二温度传感器位于密度传感器的下方，用于测量密度传感器下端的温度。当监测到两只温度传感器测量的燃油温度相差0.3℃时，则认为燃油箱中的燃油温度相对稳定。进一步地，所述燃油箱上端设置有导向管，所述燃油箱上端面设置有与导向管同轴的导向孔，所述导向孔的直径不大于导向管的内径；所述吊索穿过导向管延伸至燃油箱中。所述导向管固定安装在燃油箱上端，且竖直向上设置，使混合油不进入到油箱中。优选地，所述导向管的上端不低于恒温槽的顶端。进一步地，所述支架包括安装台和安装在安装台底面的多个支腿，所述分析太平四周设置有多个安装在安装台上的限位块，用于分析天平限位，避免分析天平在安装台上晃动。所述安装台上设置有用于悬索穿过的通孔。进一步地，所述安装台上设置有磁性台面，所述限位块为磁性限位块。所述磁性限位块和磁性台面通过磁性连接，使其拆装方便，便于分析天平调节位置。进一步地，所述支腿底面设置有防滑垫，用于防止支架滑动。本专利技术公开的一种密度传感器高低温性能试验设备的使用方法，具体包括以下步骤：S1)组装密度传感器高低温实验装置；S11)将燃油箱放入恒温槽中，并将被测密度传感器安装在燃油箱中间位置；S12)将第一温度传感器安装在密度传感器的上方，第二温度传感器安装在密度传感器的下方；S13)将吊锤挂设在分析天平下方，并通过导向管放入燃油箱中，测量吊锤在空气中的质量为m空g，在测量过程中，保证吊锤不与燃油箱、导向管、密度传感器、恒温槽、温度传感器接触。S2)在燃油箱中放入燃油，密度传感器的完全浸入燃油，保证燃油油面到密度传感器上表面的距离不小于100mm；所述吊锤完全浸没在燃油内。S3)在恒温槽中放入混合液，使混合液的液面高于燃油箱上表面120mm，以确保燃油箱中燃油充分快速地被加热或冷却。S4)设定恒温槽温度范围为：高温+70℃，低温为-40℃，以确保燃油为液体状态。S5)高低温实验S51)高温实验：设定恒温槽温度为+70℃，恒温槽对燃油箱中的燃油进行加热，当两只温度传感器监测到的燃油温度相差0.3℃时，表示燃油温度已稳定，接通密度传感器电源，开始密度传感器高温工作试验，恒温槽继续稳定加热2h后，分别记录天平读数记为m高、密度传感器测量燃油密度值记为ρ测1、温度传感器测量温度值记为t高。按如下方法计算吊锤在低温下所测的密度ρ高液，其中：吊锤的体积＝实验室校准的体积×(1+706E-7×(t高-t校))，单位为毫升；706E-7：因温度变化引起的吊锤的膨胀/收缩系数。t：温度，单位为℃。所述密度传感器的高温测量精度％Diff的计算公式为：S52)设定恒温槽温度为-40℃，恒温槽对燃油箱中的燃油进行加热，当两只温度传感器监测到的燃油温度相差0.3℃时，表示燃油温度已稳定，接通密度传感器电源，开始密度传感器高温工作试验，恒温槽继续稳定加热2h后，分别记录天平读数记为m低、密度传感器测量燃油密度值记为ρ测2、温度传感器测量温度值记为t低。按如下方法计算吊锤在低温下所测的密度ρ低液，其中：吊锤的体积＝实验室校准的体积×(1+706E-7×(t低-t校))，单位为毫升；706E-7：因温度变化引起的吊锤的膨胀/收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密度传感器高低温性能试验设备，其特征在于：包括支架（1）、分析天平（2）、吊锤（3）、恒温槽（4）、燃油箱（5）、温度传感器（6）和待测的密度传感器（7）；所述分析天平（2）安装在支架（1）上，所述吊锤（3）通过悬索与分析天平（2）连接且悬设在分析天平（2）的下方；所述恒温槽（4）安装在分析天平（2）的正下方；所述燃油箱（5）密封设置，且安装在恒温槽（4）中；所述悬索竖直穿过燃油箱（5）且吊锤（3）悬设于燃油箱（5）中，所述吊锤（3）不与燃油箱（5）、密度传感器（7）、温度传感器（6）接触；所述密度传感器（7）安装在燃油箱（5）中；所述温度传感器（6）固定在燃油箱（5）中；所述密度传感器（7）、温度传感器（6）分别外接电源和数据采集器。

【技术特征摘要】
1.一种密度传感器高低温性能试验设备，其特征在于：包括支架（1）、分析天平（2）、吊锤（3）、恒温槽（4）、燃油箱（5）、温度传感器（6）和待测的密度传感器（7）；所述分析天平（2）安装在支架（1）上，所述吊锤（3）通过悬索与分析天平（2）连接且悬设在分析天平（2）的下方；所述恒温槽（4）安装在分析天平（2）的正下方；所述燃油箱（5）密封设置，且安装在恒温槽（4）中；所述悬索竖直穿过燃油箱（5）且吊锤（3）悬设于燃油箱（5）中，所述吊锤（3）不与燃油箱（5）、密度传感器（7）、温度传感器（6）接触；所述密度传感器（7）安装在燃油箱（5）中；所述温度传感器（6）固定在燃油箱（5）中；所述密度传感器（7）、温度传感器（6）分别外接电源和数据采集器。2.根据权利要求1所述的一种密度传感器高低温性能试验设备，其特征在于：所述温度传感器（6）包括第一温度传感器（61）和第二温度传感器（62），所述第一温度传感器（61）位于密度传感器（7）的上方，所述第二温度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文龙，
申请(专利权)人：四川泛华航空仪表电器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51