Design of Na-K Alloy Differential Pressure Sensor with On-line Monitoring Function

Because the melting point of the alkalis is very high and the metal activity is strong, the common pressure sensor can＇t be used to measure pressure of liquid metal. In this paper, a differential transformer differential pressure sensor for measuring liquid alkalis pressure is designed, the working principle and specific design plan of the sensor are introduced, the standard current signal （ 4 -20 mA） or digital communication RS485 can be output according to the needs, and the functions of remote monitoring and data optimization can be realized through the LAN interface.

液位传感器电磁兼容改进设计

针对差动变压式位移传感器在电磁兼容试验中出现的跳变及无法继续使用等问题,进行针对性的电磁改进设计。从原理上分析输出跳变产生的原因并制定相应的改进措施。改进的传感器通过实验验证,证明采取的改进措施可行、有效,为提升差动变压式位移传感器的抗电磁干扰能力提供了一种改进思路和方法。

差压传感器检定装置的研究与探讨

差压传感器是应用于煤矿井下风机、通风巷道、环保除尘环境等场所,用来测量压力差值的计量器具,应用极其广泛。本文从差压传感器的测量参数和检定方法入手,设计和研究满足不同测量范围要求的差压传感器检定装置,探讨微差压传感器检定过程中微压的实现方法,希望为差压传感器检定工作的开展和检定装置的研发予以技术支持。

压差传感器信号测量异常问题分析及改进

柴油机后处理为了实现DPF的再生循环使用,在DPF上装有压差传感器。作为监控DPF状态的传感器,压差传感器信号测量的准确性直接影响到DPF的功能。本文通过对DPF压差传感器信号测量异常导致的发动机亮故障灯问题进行分析探讨,通过试验验证,明确地指出了信号测量异常的故障原因及解决措施。

不同传感器肺功能仪在支气管哮喘患者中的应用

目的:对比不同传感器肺功能仪在支气管哮喘患者中的应用效果。方法:选取阜阳市临泉县人民医院2019年1月~2022年1月收治的90例支气管哮喘患者,分别采用超声传感器肺功能仪、压差传感器肺功能仪进行肺功能检查,对比测定结果差异并绘制受试者工作特征曲线(ROC)评价超声传感器肺功能仪的应用价值。结果:两种仪器的检测结果比较,差异无统计学意义(P>0.05);以压差传感器肺功能仪检测结果作为金标准,ROC曲线显示,超声传感器肺功能仪的灵敏度与特异度均≥70.0%。结论:在支气管哮喘患者中超声传感器肺功能仪具有较高的借鉴参考价值。

一种便携式高精度气体差压分析仪的设计

采用STM32F103C8T6单片机为主控单元,结合霍尼韦尔制造的高精度硅陶瓷(HSC)系列压阻式硅压力传感器和国产24位高精度ADC芯片CS1237,设计了一种便携式高精度气体差压分析仪。其重量仅为60g,体积为6×6×5(cm^(3)),输出协议采用Modbus485协议,并且文中给出了该分析仪的软硬件设计方案。根据实际测试结果表明,该气体差压分析仪不仅成本低,体积小巧,而且在同等流量和压力的工况下,与单晶硅压力变送器相比,具有较高的测量精度与灵敏度,为实际工业现场气体差压分析与监控,提供了一种较好的解决方案。

基于液压桥路的伺服阀节流器高精度配对方法

伺服阀节流器零件流量配对精度要求很高,传统流量配对的方法存在配对精度差的问题,直接影响伺服阀产品稳定性。针对伺服阀行业节流器零件流量小、配对精度不高的问题,基于液压桥路的原理开展伺服阀节流器小孔流量配对方法研究,通过建立物理仿真模型分析了节流器零件不同流量对前置级压力以及伺服阀整机的影响,并通过试验对节流器新型配对方法进行了验证。试验结果表明,该测试方法能够很好地满足现有伺服阀产品节流器配对的高精度要求,具有操作方便、分辨率高的特点,该结构形式可以推广到其他类似的小孔类零件高精度配对场合。

矿用瓦斯抽放多参数传感器示值误差测量结果的不确定度评定

矿用瓦斯抽放多参数传感器适用于煤矿有瓦斯及煤尘爆炸危险的场所,实现管道参数监测(包括差压、温度、瓦斯浓度等)。本文通过具体示例,详尽介绍矿用瓦斯抽放多参数传感器差压、温度、瓦斯浓度的示值误差不确定度评定。

硅电容压力传感器敏感器件的研究

研制的硅电容压力传感器芯体采用微机械加工技术,加工精度高,易于批量化生产。结构上采用对称的差动电容形式,并将其封装在专用基座中,适用于中、微压力的高精度测量,可用于目前通用压力传感器的升级产品。

一种新型微机械谐振式压力传感器研究

提出了一种微机械谐振式压力传感器的新结构。该传感器采用了电磁激励和差分检测方式。谐振器的制作采用了30μm厚扩散硅的(100)硅片,从而实现了谐振器与压力膜的一体化,避免了谐振梁与压力膜键合引入的应力,并且工艺简单易于实现。文中介绍了结构的有限元仿真(FEA-ANSYSSimulation)优化,工艺制作流程,及实验测试。在低真空下测试其品质因数(Q)高于10000,测量范围为0～100kPa,非线性度为0.62%,分辨率为1/10000,灵敏度为200Hz/kPa。

基于自停止腐蚀技术的H型谐振式微机械压力传感器

为了提高压力传感器的精度并抑制温漂,提出了一种基于自停止腐蚀技术的"H"型双端固支梁、电磁激励、差分检测的微机械(MEMS)谐振式压力传感器。首先,通过有限元分析仿真优化了传感器的机械参数,得到了较高的灵敏度和分辨率。然后,基于浓硼扩散自停止腐蚀原理,采用MEMS体硅标准工艺加工出一致性较好的传感器样品。最后,采用非光敏BCB,在真空高温高压条件下将硅片与谐振器黏和键合完成了传感器的真空封装,并设计了应力隔离的后封装方法以降低温漂。实验结果表明:传感器的检测范围为0～120kPa,满量程非线性度低于0.02%,准确度达到0.05%FS,加入应力隔离后在-40～70℃的温度漂移不高于0.05%/℃。该传感器能够实现大量程高精度的压力测量,有效地抑制了温漂,具有较高的性能指标。

一种差动式光纤Bragg光栅渗压、温度双参量传感器

设计了一种差动式双光纤Bragg光栅渗压、温度双参量传感器。在渗压作用下,波纹管产生一个轴向位移,并传递给等强度悬臂梁的自由端,使等强度悬臂梁产生一个挠度变化,带动粘贴在悬臂梁上下表面的光纤Bragg光栅的中心波长发生移位。通过检测两只光纤Bragg光栅中心波长的差值来获得渗压;通过检测两只光纤Bragg光栅中心波长的平均值来获得环境温度。传感器测试表明,传感器对渗压的灵敏度为1.982 nm/MPa,线性度约为0.97%,重复性为1.5%;传感器对温度的灵敏度为0.009 5 nm/℃,线性度约为3.4%。该传感器利用差动结构并结合适当的数据处理实现了对渗压与温度的双参量检测。

一种高精度微量气体泄漏检测仪的设计与研究

密封器件气密性检测是一项重要的安全检测之一 ,这里采用微差压原理 ,利用高精度差压传感器、精密对称气路和单片机测控系统组成测试装置 ,实现了对一定容积和压力下密封器件气密性的高精度检测。介绍了该检测仪的工作原理、硬件软件结构和系统性能。

双弹簧管光纤差压传感器

设计了一种利用对称反转连接的双弹簧管作为差动压力传感元件 ,进行差动压力测量的光纤传感器 这种光纤传感器是在通用光纤传感设计实验系统的基础上 ,利用三光纤反射调制技术 ,实现光源强度的变化和光纤中光功率损耗的变化以及反射率的变化自动补偿的 理论上 ,分析了这种反转对称差压传感弹性元件在使用过程的优点 ,给出了三光纤补偿理论分析方法 实验上 。

微纳米级差压式气针传感器的研制

提出一种基于差压式气路的微纳米级分辨力气针传感器的设计和工作原理,并对其静态特性进行了理论分析和实验研究。分析出不同输入压力、不同主喷嘴和测量喷嘴孔径对传感器灵敏度和线性范围的影响大小,从而可获得高灵敏度和大线性范围气针传感器的各参数值。该传感器的测量范围为80μm,分辨力为0.01μm,测量不确定度小于0.3μm,适合于高精度微纳米级非接触尺寸测量场合。本文研究内容可以为高精度气动传感器的设计提供理论和实验依据。

一种新型分体式差压测量装置的研制

为了减少由传统的差压测量装置中引压装置带来的不确定度,设计了一种新的分体式差压测量装置。从不确定度的角度出发,对测量装置的模型进行分析,采用扩散硅压力传感器探头作为测压元件,使用MSP430F149单片机作为控制数据转换、处理和显示的中央芯片,并确定了分体式差压测量装置的最优测量方案。通过大量的实验确定了压力和差压测量的数学模型。最终的差压测量实验表明:通过对电压数值的修正,差压测量的引用误差达到了5‰,证明该装置的测量原理和方法是可行的。

磁性液体微压差传感器校准信号源的研究

提出了一种新颖的低频（0.1-100 Hz）磁性液体正弦压力信号源,可用于微压差传感器校准实验,该信号源能够产生与激励电流频率相同的正弦微差压。利用单自由度受迫振动原理分析了输入电信号和输出压力信号之间的函数关系。采用有限元方法（FEM）分析了磁性液体正弦压力信号源内的磁场分布并计算了磁性液体所受磁场力。最后搭建了测试信号源性能的实验平台,并给出了实验结果,由此计算了系统的固有频率及阻尼比等特征参量。实验结果显示与理论分析一致。

高可靠性压差传感器的设计与测试

压差传感器用于伺服系统作动器两腔压力差的测量,文中针对高可靠性、高精度、耐高温、小型化压差传感器的应用需求,提出了高可靠性压差传感器的设计方案并进行测试,主要包括芯体设计、结构设计和电路设计。该产品采用SOI硅晶圆材料制作压力敏感芯片,可在150℃下正常工作。传感器通过性能测试以及环境试验,试验结果表明该传感器能够满足实际使用要求,在150℃下温度漂移和灵敏度漂移均小于±0.1%FS/℃。

压阻式差压传感器的迟滞非线性建模与补偿

压力是关系飞行试验的飞行品质与安全的重要测试参数,差压传感器由于自身特性和系统误差等原因,在测试校准过程中引入的迟滞非线性对传感器的精度有很大的影响。根据飞行试验中使用的压差传感器的原理,对其迟滞非线性进行了分析。根据传感器校准过程表现出的迟滞特性,构造迟滞逆算子,建立T-S迟滞逆模型,并对传感器联校数据进行补偿。实验仿真结果表明,该迟滞逆模型具有良好的逼近能力,在一定程度上补偿了传感器的迟滞误差,对提高压差传感器的测试精度具有重要意义。

基于差压与电导传感器组合的油水两相流流动特性实验研究

通过多相流模拟井实验,标定了差压传感器在油/水两相流中的响应图版,采集了差压时域波动信号。油/水两相流流体差压在低流量和高流量下有不同的响应规律。在高流量下,流体差压在流型转换点达到最高值。最高点的位置决定于混合流体的流速,流速越高,差压峰值越向高含水方向移动。通过差压传感器与电导传感器相结合,对油/水两相流流动特性进行综合分析,差压信号出现波峰时的含水率范围与电导传感器含水率测量下限对应较好。