System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 耐高温压力传感器及其信号补偿调整方法技术_技高网

耐高温压力传感器及其信号补偿调整方法技术

技术编号:40446517 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 23:07
本发明专利技术属于传感器及信号处理领域,尤其涉及一种高温压力传感器及信号补偿调整方法,包括弹性元件(1),通过线性收缩,带动铁芯移动用以感受压力;差动变压器(2),将铁芯移动位移量转变为磁通量变化;温度传感器(3),用以测量环境温度场的温度值;信号处理模块(5),用以实现具有反馈补偿效果的运算补偿,消除差动变压器的温度误差叠加串联补偿弹性元件的温度误差;差动变压器(2)与温度传感器(3)的信号传输端口分别通过铠装电缆(4)与信号处理模块(5)的信号传输端口相接。本发明专利技术可使高温压力传感器具有使用温区宽、高精度、高稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器及信号处理领域,尤其涉及一种高温压力传感器及信号补偿调整方法。


技术介绍

1、国民经济的发展,人民生活水平和节能减排环保要求的提高,对能源的需求不断增加的同时,对能源质量的要求也越来越高,因而,增加能源建设,尤其是清洁能源,比如核电、气电、水电等建设,是完全必要的。多发展一些核电既可以缓解交通运输的压力,也可保护我国的生态环境。当前,我国大气污染,主要污染源是煤烟,核电可以说是一种不排放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等污染物的清洁能源,基本上是‘零排放’能源。同时不像风电、太阳能那样受制于自然地理条件,每千瓦时成本又较火电低20%,所以在细化与完善核电规划和标准后,核电产业发展的向好趋势不会改变。

2、随着我国核电及第四代核能技术的发展,设备工作温度越来越高。在300度以上高温环境下压力传感器的应用越来越多,耐辐射的高温压力传感器感压元件通常由金属弹性元件组成,随着压力变化,金属弹性元件线性收缩,带动与其连在一起的铁芯,其位移变化通过转换元件差动变压器转变为测量电信号。金属弹性元件和差动变压器工作时位于高温区,当高温超过500度时,由于压力传感器中金属弹性元件和差动变压器的组成材料高温下弹性模量、磁特性、铁损、涡流损耗等的性能变化,会造成压力传感器测量精度的误差变大,最大达30%fs,而失去使用的价值。


技术实现思路

1、本专利技术旨在克服现有技术的不足之处而提供一种具有使用温区宽、高精度、高稳定特点的耐高温压力传感器及其信号补偿调整方法。可将耐高温压力传感器的全温区精度误差由30%fs降到2.5%fs以内。

2、为解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的:

3、一种耐高温压力传感器,包括:

4、弹性元件,通过线性收缩,带动铁芯移动用以感受压力;

5、差动变压器,将铁芯移动位移量转变为磁通量变化;

6、温度传感器,用以测量环境温度场的温度值;

7、信号处理模块,用以实现具有反馈补偿效果的运算补偿,消除差动变压器的温度误差叠加串联补偿弹性元件的温度误差;

8、所述差动变压器与温度传感器的信号传输端口分别通过铠装电缆与信号处理模块的信号传输端口相接;所述信号处理模块的信号传输端口与供电和标准信号输出电缆的信号传输端口相接。

9、进一步地,所述信号处理模块包括:

10、反馈效应温度补偿电路,用以补偿差动变压器的温度误差;

11、串联零点温度补偿电路,用以补偿弹性元件的温度误差;

12、多级线性化量程温度补偿电路,用以补偿弹性元件的温度误差;

13、标准化信号转换电路,用以产生对应压力的输出信号;

14、所述反馈效应温度补偿电路的信号传输端口依次经串联零点温度补偿电路及多级线性化量程温度补偿电路与标准化信号转换电路的信号传输端口相接。

15、进一步地,所述弹性元件采用波纹管或波纹管与弹簧并联结构。

16、进一步地,调整时在所述弹性元件上固定设有压力控制器。

17、上述耐高温压力传感器的信号补偿调整方法,包括如下步骤:

18、a、室温下,将高温压力传感器中弹性元件与压力控制器相连,将反馈效应温度补偿电路与万用表相连,改变压力控制器的值,粗调反馈效应温度补偿电路参数;

19、b、将高温压力传感器中弹性元件、差动变压器、温度传感器及铠装电缆的一部分置于模拟实际工作温度的高温炉中;将高温压力传感器中弹性元件与压力控制器相连,将反馈效应温度补偿电路与万用表相连;

20、c、改变高温炉的温度,测量在不同温度及压力环境下,反馈效应温度补偿电路和温度传感器分别对应的参数;

21、d、计算出串联零点温度补偿电路与多级线性化量程温度补偿电路的参数值并进行调整;

22、e、将高温压力传感器中弹性元件、差动变压器、温度传感器及铠装电缆的一部分置于模拟实际工作温度的高温炉中,将高温压力传感器中弹性元件与压力控制器相连,将多级线性化量程温度补偿电路与万用表相连;

23、f、改变高温炉的温度,测量在不同温度及压力环境下,多级线性化量程温度补偿电路的参数;

24、g、计算出反馈效应温度补偿电路的修正参数并进行调整;

25、h、室温下,将高温压力传感器中弹性元件与压力控制器相连,将标准化信号转换电路与万用表相连,改变压力控制器的值,细调标准化信号转换电路的参数;

26、i、将高温压力传感器中弹性元件、差动变压器、温度传感器及铠装电缆的一部分置于模拟实际工作温度的高温炉中,将高温压力传感器中弹性元件与压力控制器相连,将标准化信号转换电路与万用表相连;

27、j、改变高温炉的温度,测量在不同温度及压力环境下,标准化信号转换电路的输出参数,验证整机调整效果。

28、本专利技术高温压力传感器及信号补偿调整方法,通过采用信号处理电路实现具有反馈补偿效果的运算补偿消除差动变压器的温度误差叠加串联补偿弹性元件的温度误差,使高温压力传感器具有使用温区宽、高精度、高稳定的特点。

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【技术保护点】

1.一种耐高温压力传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述耐高温压力传感器,其特征在于:所述信号处理模块(5)包括:

3.根据权利要求2所述耐高温压力传感器,其特征在于:所述弹性元件(1)采用波纹管或波纹管与弹簧并联结构。

4.根据权利要求3所述耐高温压力传感器,其特征在于:在所述弹性元件(1)上固定设有压力控制器(11)。

5.一种如权利要求1~4任一所述耐高温压力传感器的信号补偿调整方法,其特征在于,包括如下步骤:

【技术特征摘要】

1.一种耐高温压力传感器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述耐高温压力传感器,其特征在于:所述信号处理模块(5)包括:

3.根据权利要求2所述耐高温压力传感器,其特征在于:所述弹性元件(1)采用波纹管或波纹管...

【专利技术属性】
技术研发人员:张春晓李永清申安安黎光明彭春文徐丹辉马超梁永胜祁静芦越栋刘文彬胡竞
申请(专利权)人:沈阳仪表科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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