新四季網

傳感器溫度影響校正裝置及其方法

2023-06-05 05:00:56 1

專利名稱:傳感器溫度影響校正裝置及其方法
技術領域:
本發明涉及一種用於消除溫度分布不均對傳感器測量結果影響的 溫度影響校正裝置及其方法,屬於電子測量技術領域。
背景技術:
光纖光柵(也稱為布拉格光柵)傳感器和電應變片是用於測量物 體形狀或應力變化情況的典型傳感器。在使用這些傳感器進行形狀或 應力變化測量時,被測物體的形狀或應力變化不僅來源於外部的機械 作用。在熱脹冷縮效應的作用下,被測物體的形狀或應力也會產生同 樣的變化,從而影響測量結果的準確性。針對這一問題,人們往往使 用溫度補償的方式排除熱效應的幹擾。
專利號為03272851. 4的中國實用新型專利" 一 種具溫度補償的水 泥結構應變測量傳感器"就是採用溫度補償方式克服熱效應幹擾的典 型例子。該傳感器包括水泥或環氧樹脂制的有盲孔的外殼;在外殼 前端用不鏽鋼或聚合物材料製成的前套管;在外殼後端用不鏽鋼或聚 合物材料製成的和前套管同軸螺接的後套管;在兩套管中的在兩套管 包覆部位制有布拉格光柵的光纖;在外殼進口用以連接套管中的光纖 和外部光纖的光纖接頭。裝配時前套管和其內部的光纖用環氧樹脂粘 固成一體。在埋入混凝土中後,該傳感器能同時測出混凝土的機械負 載和溫度影響,不須任何外覆隔層,故具有小的尺寸因而能貼近混凝 土的表面而提高測量精度。
除此之外,克服溫度效應對形變測量幹擾的技術方案還包括採用 參考的溫度補償傳感器來抵消溫度誤差或直接使用兩個(或多個)傳 感器互相提供參考測量值,通過傳感器之間的相對關係來抵消溫度幹 擾等。在這些技術方案中,要求兩個傳感器的傳感器特性、安裝工藝 要求儘可能相同。該要求一般可以通過生產工藝控制達到。但是,上 述技術方案並不能從根本上解決兩個傳感器本身所處環境溫度不一致 的問題。
另一方面,熱管技術自從60年代問世以來,目前已經發展比較成 熟。熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件,它通過在全封閉真空 管內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量,具有極高的導熱性、良好的等溫 性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等 一系列優點。關於熱管技術的進一步說明,可以參考《熱管技術及其 工程應用》(化學工業出版社2000年出版,ISBN號7-5025-2752-4 / TK172.4)。但是,目前尚沒有應用熱管技術克服溫度不利影響的成熟
技術方案。

發明內容
本發明的目的在於提供一種新型的傳感器溫度影響校正裝置及其 方法。採用該裝置及其方法可以避免距離很近的多個傳感器由於環境 溫度不一而使測量結果出現較大的系統偏差。
為實現上述的發明目的,本發明採用下述的技術方案 一種傳感器溫度影響校正裝置,包括溫度補償傳感器與測量傳感
器,其特徵在於
所述溫度影響校正裝置還包括熱管;
所述熱管連接在所述溫度補償傳感器和測量傳感器之間,其表面 分別與所述溫度補償傳感器和測量傳感器緊密貼合。 一種傳感器溫度影響校正方法,其特徵在於
在溫度補償傳感器與測量傳感器之間放置熱管,所述熱管的表面 分別與所述溫度補償傳感器和測量傳感器緊密貼合。
或者,在多個測量傳感器沿被測物體分布時,在各所述測量傳感 器之間放置熱管,所述熱管的表面與各所述測量傳感器緊密貼合。
本發明所提供的傳感器溫度影響校正裝置及其方法基於熱管導熱 原理實現。利用熱管兩側溫度能夠快速達到平衡的特點,使不同傳感 器所處的環境溫度迅速達到一致,從而能夠實現良好的溫度補償效果。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
圖1是本發明所提供的傳感器溫度影響校正裝置的安裝結構示意
圖2是在採用多個傳感器的情況下,使用本傳感器溫度影響校正
裝置的示意圖3是採用本傳感器溫度影響校正裝置的"縱向形變直接受力卡
具"的結構示意圖4是圖3所示的"縱向形變直接受力卡具"的安裝示意圖。 圖5是本發明提供的多傳感器溫度校正裝置安裝結構示意圖。
具體實施例方式
本發明的主要發明點在於創造性地採用熱管技術來快速平衡兩傳 感器的溫度,從而消除因兩傳感器溫度不平衡產生的誤差。下面針對 不同的溫度補償方案分別進行說明。
本發明的第1實施例是針對需要獲得單個傳感器的測量數據時, 採用溫度補償傳感器進行溫度誤差校正的情況。如圖l所示,在被測 物體的不同位置分布著進行測量的傳感器和相應的溫度補償傳感器。 實踐中,兩個傳感器所在位置的環境溫度可能存在差異,從而造成測 量的系統誤差。為此,在測量傳感器和溫度補償傳感器之間布置熱管, 該熱管的表面分別與這兩個傳感器緊密貼合。這樣,根據熱管導熱的 原理,熱管兩側溫度將快速達到平衡,從而使得測量傳感器的環境溫 度和溫度補償傳感器的環境溫度達到一致。
在此需要注意的是1.熱管中的導熱介質應合理選擇,其有效溫 度範圍應與環境溫度要求相適應;2.對於圖1所示的熱管緊密貼合在 被測物體上的情況,熱管的殼體應該採用例如純銅之類柔軟的金屬材 質,以便儘可能不幹擾被測物體本身的形變。
本發明的第2實施例是針對不需要獲得單個傳感器的測量數據, 而需要了解多個傳感器所測量數據的相對關係的情況。如圖2所示, 多個傳感器沿被測物體分布,由於實踐中被測物體可能較長,因此溫 度分布不均對傳感器所測量的形變數值會有較大的影響。在這種情況 下,需要儘量使各傳感器所處的環境溫度保持一致。只有在溫度變化 一致的情況下,各傳感器測量的數值才可以互為參考。採用熱管分別 連接多個傳感器以快速平衡溫度的方法,可以排除該測量方式下的溫 度影響幹擾。其餘的注意事項同實施例1,在此不予贅述。
本傳感器溫度影響校正裝置尤其適合在本發明人另案申請的"鋼軌 形變參數間接測量裝置"中使用。參見圖3所示,該圖顯示了鋼軌形變 參數間接測量裝置的一個實施例一 "縱向形變直接受力卡具"。該卡具包
括兩個形狀完全相同的鋼軌固定部件,兩個鋼軌固定部件之間是薄板狀 的金屬形變部件。在形變部件的底面正中處安裝有傳感器。傳感器密閉 封裝在形變部件的底面,通過光纖(針對傳感器為光纖光柵的情況)或 信號線(針對傳感器為電應變片的情況)連接數據採集系統,從而實現 對鋼軌形變參數的測量。
上述"縱向形變直接受力卡具"的安裝方式如圖4所示,首先將鋼
軌固定部件扣合在鋼軌底部的一側,然後將扣合固定部件扣合在鋼軌底 部的另外一側,它們之間通過組合螺栓予以固定,從而使"縱向形變直 接受力卡具"與鋼軌底部緊密地扣合在一起。對於安裝在該卡具或者類
似裝置上的傳感器而言,由於周邊環境變化快,溫度常常產生局部變化, 尤其是車輛對陽光遮擋的變化常常使距離很近的傳感器受熱程度不
一。這種差異直接影響溫度補償傳感器的溫度補償效果,對於互為參 考的傳感器影響更大。
為此,如圖5所示,將溫度補償傳感器安置在強度部較大且難以 發生形變的固定部件上,在測量傳感器和溫度補償傳感器之間,用純 銅熱管連接溫度補償傳感器和測量傳感器卡具安裝部分。通過在上述 測量卡具上加裝熱管和溫度補償傳感器的方法,可以有效解決溫度分 布不均對測量結果影響的問題。
以上對本發明所提供的傳感器溫度影響校正裝置及其方法進行了 詳細的說明。對本領域的一般技術人員而言,在不背離本發明實質精 神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動,都將構成對本發明專利 權的侵犯,將承擔相應的法律責任。
權利要求
1. 一種傳感器溫度影響校正裝置,包括溫度補償傳感器與測量傳感器,其特徵在於所述溫度影響校正裝置還包括熱管;所述熱管連接在所述溫度補償傳感器和測量傳感器之間,其表面分別與所述溫度補償傳感器和測量傳感器緊密貼合。
2. 如權利要求1所述的傳感器溫度影響校正裝置,其特徵在於 所述熱管的殼體採用柔性材質。
3. 如權利要求2所述的傳感器溫度影響校正裝置,其特徵在於 所述柔性材質包括但不限於純銅。
4. 一種傳感器溫度影響校正方法,其特徵在於-在溫度補償傳感器與測量傳感器之間放置熱管,所述熱管的表面 分別與所述溫度補償傳感器和測量傳感器緊密貼合。
5. —種傳感器溫度影響校正方法,其特徵在於在多個測量傳感器沿被測物體分布時,在各所述測量傳感器之間 放置熱管,所述熱管的表面與各所述測量傳感器緊密貼合。
全文摘要
本發明公開了一種傳感器溫度影響校正裝置及其方法。該裝置包括溫度補償傳感器與測量傳感器,還包括熱管。所述熱管連接在溫度補償傳感器和測量傳感器之間,其表面分別與傳感器緊密貼合。本傳感器溫度影響校正裝置基於熱管導熱原理實現。利用熱管兩側溫度能夠快速達到平衡的特點,使不同傳感器所處的環境溫度迅速達到一致,從而能夠實現良好的溫度補償效果。
文檔編號G01D3/028GK101377423SQ200710121158
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月30日 優先權日2007年8月30日
發明者呂志東, 李明華, 袁軍國, 斌 辛 申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀