压力传感器机能试验项目蕴含:表观查抄、尺寸和沉量的查抄、电气机能试验、静态机能试验、零点漂移、超负荷(过载)、不变性试验、动态机能试验、影响量试验及寿命试验等 10 项内容,各项目对应的试验步骤如下:
1、表观查抄
1.1 查抄项目
查抄项目蕴含:
a)标志;
b)资料;
c)表表加工质量;
d)焊接件牢固性,电衔接器接触靠得住性。
1.2 查抄步骤
除具体规范有要求表,应使用下列步骤之一进行表观查抄:
a)用目测查抄:
操作者应具备正常视力和色彩分辨力,并选择在有利的观察距离和适当的照度下进行。
b)用放大镜查抄:
如传感用具体规范中有规按时,可使用放大镜进行查抄。
1.3 查抄细节的划定
被试传感器表观查抄的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)查抄的特点参数;
b)查抄的细节;
c)放大镜倍数(若是有划定);
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
2、尺寸和沉量的查抄
2.1 查抄项目
查抄项目蕴含:
a)表形尺寸;
b)机械接口大局与尺寸;
c)沉量。
2.2 查抄步骤
应使用下述适当量仪进行传感器的表形尺寸和沉量查抄:
a)卡尺、千分尺及千分表;
b)尺度规、尺度量仪;
c)拥有适当线性放大倍数的投影仪;
d)丈量显微镜、三坐标丈量仪或精杜纂其相当的丈量仪器;
e)天平。
2.3 查抄细节的划定
被试传感器查抄的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)查抄的特点参数;
b)尺度规、尺度量仪细节(如合用);
c)丈量设备的型号及放大倍数;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
3、电气机能试验
3.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)输入阻抗;
b)输出阻抗;
c)负载阻抗;
d)绝缘电阻;
e)绝缘强度。
3.2 试验步骤
用下述的适当量仪进行传感器的输入阻抗、输出阻抗、负载阻抗、绝缘电阻和绝缘强度的试验:
a)输入阻抗:
对于无源电路的传感器,在传感器输出端开路情况下,用数字万用表或相应仪表丈量其输入端的阻抗。
b)输出阻抗:
传感器电路为无源电路时,在传感器输入端短路的情况下,用数字万用表或相应仪表丈量其输出端的阻抗。
传感器电路为有源电路时,维持输入的压力值不变,别离丈量传感器在输出端开路和接有 10kΩ 负载电阻下的输出电压,按式(1)推算输出阻抗值:
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式中:
R0———输出阻抗值,单元为千欧姆(kΩ);
YKL———传感器输出端开路空载时,输出电压值,单元为伏特(V);
YFL———传感器输出端接有 10kΩ 负载电阻时,输出电压值,单元为伏特(V)。
c)负载阻抗:
在被试传感器输入端施加激励电源、输出端接可变电阻器的情况下,逐步减幼可变电阻器的阻值,直到传感器的输出值超过具体规范划定值时,可变电阻器批示的阻值即为传感器的负载阻抗。
d)绝缘电阻:
在被试传感器不施加激励电源前提下,用绝缘电阻测试仪或相应仪表给传感器施加划定的直流电压,测出传感器引出端与壳体之间的绝缘电阻(蕴含插头座和引出线)。
e)绝缘强度:
在被试传感器不施加激励电源前提下,用绝缘强度试验仪或相应仪表给传感器引出端与壳体之间施加 50Hz 的划定互换电压,在划定的功夫内应无击穿或飞弧景象。
3.3 试验细节的划定
被试传感器试验的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验用的仪器设备;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
4、静态机能试验
4.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)零点输出;
b)满量程输出;
c)非线性;
d)迟滞;
e)沉复性;
f)正确度;
g)活络度。
4.2 试验步骤
4.2.1 试验准则
被试传感器在切合 4.1~4.7 划定前提下,给传感器施加不少于 3 次的预压,使被试传感器压力升到丈量上限值,待压力不变后降压,返回零点。而后在蕴含传感器丈量上、下限的全量程领域内选择均匀散布的 6 个~11 个试验点进行,丈量与输入压力点对应的传感器输出,并且沉复 3 次或 3 次以上的升、降压校准循环。
通过上述试验获得的数据,按附录A的推算步骤可确定下列静态机能指标。
4.2.2 零点输出(Y0)
所加被丈量为零时传感器的输出值为零点输出。
4.2.3 满量程输出(YF·S)
传感器丈量上限输出值与丈量下限输出值之差的绝对值(以理论个性直线的推算值为凭据)为满量程输出值,按式(A.11)推算。
对于定点使用的非线性传感器,为传感器丈量上、下限示值的均匀值之差的绝对值,按式(A.12)推算。
对于非定点使用的非线性传感器及带刻度方程的线性传感器,为刻度方程上的上、下点输出值之差的绝对值,按式(A.13)推算。
4.2.4 非线性(ξL)
校准曲线与某一划定直线偏离的水平为非线性。
线性传感器的非线性(ξL),按式(A.14)推算。
非线性传感器,不推算非线性指标;对于已给刻度方程的传感器,要在数据处置后按式(A.14)推算拟合误差。对于非定点使用的非线性传感器,按式(A.15)推算刻度误差(ξK)?潭任蟛畹闹副暌笥敕窍咝砸笠谎。
4.2.5 迟滞(ξH)
在划定的领域内,在统一试验点,用被丈量值增长和削减时输出的差值绝对值推算的值为该丈量点的迟滞,用所有丈量点中最大的迟滞描述传感器的迟滞(ξH),按式(A.16)推算。
4.2.6 沉复性(ξR)
在所有下述前提(一样丈量步骤、一样观测者、一样丈量仪器、一样地址、一样使用前提和在短时期内的沉复)下,对统一被丈量进行屡次陆续丈量所得了局之间的一致性为沉复性(ξR),按式(A.17)~式(A.20)推算。
4.2.7 正确度(ξ)
被试传感器的丈量了局与(约定)真值间的一致水平为正确度(ξ)。它取决于系统误差带与随机误差带的大幼。正确度(ξ)按式(A.21)~式(A.28)推算。
4.2.8 活络度(s)
传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比为活络度,按式(A.29)~式(A.31)推算。
对于非线性传感器则描述为均匀活络度,为传感器满量程输出与量程上限和量程下限的差之比。
5、零点漂移(dz)
5.1 试验步骤
在划定的功夫距离及参比大气前提下,零点输出的变动为零点漂移。
传感器通电预热到规按功夫(min)后,读取零点输出值;而后每隔规按功夫(min)纪录一次零点示值,从起头纪录起陆续进行的功夫不应少于 2h。零点漂移按式(A.32)推算。
5.2 试验细节的划定
被试传感器试验的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及脸闲耐号;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
6、超负荷(过载)
6.1 试验步骤
在划定允差领域内,可能加在传感器上不致引起机能永远性变动的压力的最大值为超负荷。
对传感器施加划定的丈量上限(%)的超负荷压力信号,维持规按功夫(min)后卸载,按规按功夫(min)予以复原;而后按 4 的划定进行静态机能试验。传感器的机能指标值应切合静态机能各项指标的划定值。
6.2 试验细节的划定
被试传感器试验的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及脸闲耐号;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
7、不变性试验
7.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)零点不变性;
b)满量程输出不变性。
7.2 试验步骤
7.2.1 试验准则
在划定的不变性检定周期内,传感器每月至少陆续通电4h一次,并进行3次或3次以上的校准循环,方可确定下述不变性指标。
7.2.2 零点不变性(rz)
在划定的期间(月)内,零点输出值的最大差值对满量程输出的百分比为零点不变性,按式(A.33)推算。
7.2.3 满量程输出不变性(rs)
在划定的期间(月)内,满量程输出值的最大差值对满量程输出的百分比为满量程不变性,按式(A.34)推算。
7.3 试验细节的划定
被试传感器试验的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及量仪的型号;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
8、动态机能试验
8.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)频率响应;
b)谐振频率;
c)自振频率(亦称振铃频率);
d)阻尼比;
e)上升功夫;
f)功夫常数;
g)过冲量。
8.2 试验步骤
传感器的动态机能参数应使用下列步骤之一进行动态机能试验:
a)瞬态激励法:
将传感器与激波管或急剧开启阀相衔接,对于负压传感器可用爆破膜片产生器产生一个负的阶跃压力信号,上述阶跃压力的上升功夫应是传感器上升功夫的 1/3 或更短。
当激励装置产生一个阶跃压力信号时,用瞬态纪录仪纪录传感器的响应波形;而后对其进行分析,以确定动态个性的各参数。
b)正弦激励法:
用正弦压力产生器直接测得传感器的频率响应。若是传感器自身的谐振频率在正弦压力产生器的频率领域之内,还可得到传感器的谐振频率、阻尼比和响应功夫等。
选取正弦激励法时,应在正弦压力产生器上装置尺度传感器,其动态机能指标要高于被测传感器动态机能指标的5倍。
通过上述试验步骤,可确定下列动态个性参数。
8.3 动态机能参数
8.3.1 频率响应
在划定的频率领域内,对加在传感器上的正弦变动的被丈量来说,输出量与被丈量振幅之比及输出量和被丈量之间相差随频率的变动为频率响应。暗示为:从零至(Hz)时,幅值误差不大于%;相位误差不大于。对于压电类动态压力传感器,应暗示为:从近零的(Hz)至(Hz)时,幅值误差不大于%;相位误差不大于。
频率响应应以在划定的频率领域内的频率和某一划定的被丈量为基准。
8.3.2 谐振频率
传感器拥有最大输出幅值的被丈量频率为谐振频率。暗示为:(Hz 或 kHz)。
8.3.3 自振频率(亦称振铃频率)
当被丈量(压力)为阶跃变动时,在传感器输出中瞬时出现的自由振荡频率为自振频率。暗示为:(Hz 或 kHz)。
8.3.4 阻尼比
现实阻尼系数与临界阻尼所对应的阻尼系数之比为阻尼比。暗示为:临界阻尼的(%)。
8.3.5 上升功夫
由于被丈量(压力)的阶跃变动,传感器输出从划定最终值一个幼的百分率上升到一个大的划定百分率的功夫,为上升功夫。暗示为:对传感器施加压力(MPa)的阶跃压力信号时输出从10%上升至90%的功夫(ms 或 μs)。
8.3.6功夫常数
由于被丈量(压力)的阶跃变动,传感器输出由施加上阶跃压力的一刻起至上升到最终值的 63% 时所必要的功夫为功夫常数。对传感器施加(MPa)的阶跃压力信号,从施加上阶跃压力的一刻起至传感器输出上升到最终值的 63% 时所必要的功夫暗示为(ms 或 μs)。
8.3.7 过冲量
对传感器施加阶跃压力信号后,其输出超过不变值的最大值为过冲量。
8.4 试验细节的划定
被试传感器试验的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及量仪的型号;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
9、影响量试验
9.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)温杜装响;
b)振动影响;
c)冲击影响;
d)加快杜装响;
e)湿扰装响;
f)表磁场影响;
g)气密性影响;
h)盐雾影响;
i)热辐射影响;
j)低气压影响;
k)低温/低气压综合影响;
l)高温/低气压综合影响;
m)低温/低气压/湿热综合影响;
n)沙尘影响;
o)噪声影响。
9.2 试验步骤
9.2.1 温杜装响试验
传感器的温杜装响试验应按 GB/T 2423.1-2008 试验 Ab 和 GB/T 2423.2-2008 试验 Bb 的划定进行。
试验时,首先纪录环境温度,在通常试验大气前提下进行3次上、下限校准循环,测其在通常试验大气前提下的零点输出均匀值及满量程输出均匀值;也可将传感器置于箱内温杜纂环境温度一致的相宜的凹凸温试验箱内进行检测。而后,将传感器置于相宜的凹凸温试验箱内,在肯定的温度(至少是工作温区的上、下限)下经过规按功夫的充分热不变之后,纪录其温度值并进行一次丈量上、下限校准循环(只测一次循环),返回到起头前的统一温度值,再测一次零点输出值及满量程输出值(允许只测一次)。
最后按要求推算热零点漂移(α)、热满量程输出漂移(β)、热零点滞后(αH)和热满量程输出滞后(βH)。试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.2 振动影响试验
传感器的振动影响试验应按 GB/T 2423.10-2008 的划定进行。
试验时,将传感器装置在振动试验台上,按划定的频率和振幅(或加快率),沿划定的方向振动。纪录传感器振动前和振动过程中的零点输出信号,并振动对零点的影响。振动试验后按 4 进行静态机能试验,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.3 冲击影响试验
传感器的冲击影响试验应按 GB/T 2423.5-1995 的划定进行。
将传感器装置在冲击试验台上,按划定的加快率和轴向进行冲击,达到划定的冲击次数后,按 4 进行静态机能试验,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.4加快杜装响试验
传感器的加快杜装响试验应按 GB/T 2423.15-2008 的划定进行。
将传感器装置在离心试验机上,在划定的方向上施加划定的加快率,纪录传感器加快前和加快过程中的零点输出信号,并推算加快率对零点的影响。加快率试验后,按4进行静态机能试验,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.5 湿扰装响试验
传感器的湿扰装响试验应按 GB/T 2423.3-2006 的划定进行。
将被试传感器搁置在恒温恒湿试验箱内,施加划定的温度(40℃±2℃)和湿度(93%RH±3%RH),维持划定的功夫(48h)后,将传感器取出放到通常试验大气前提环境中,在10min内丈量传感器的绝缘电阻,并按 4 进行静态机能试验,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.6 表磁场影响试验
将传感器搁置在电磁场滋扰试验台中,使磁场方向对准传感器第一坐标轴向(Y轴向)。首先,对传感器施加(50%~70%)量程的压力信号,纪录传感器输出值,而后施加磁场强度为 400A/M(均方根)的磁场信号,调整移相器(0°~360°)观察传感器的输出变动,并推算表磁场对传感器的输出值的影响,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.7 气密性影响试验
按被试传感器型式的分歧,使用下列步骤之一进行气密性影响试验:
a)绝压和密封参考压力传感器:
将被试传感器置于真空箱内,接上测试纪录仪器。倒劓空度达到划定值并维持恒按时,记下传感器的零点输出。在此状态下,维持规按功夫,再记下零点输出,其零点输出变动所引起的误差应切合传感用具体规范划定的要求。
b)单向和双向差压传感器:
将传感器的"高"、"低"压两端并接与尺度气压表相连组合后再通过一个真空阀门与真空泵衔接组成系统,并将整个系统抽空到划定的压力值,关关真空阀门堵截真空源。在划定的功夫内,观察尺度气压表压力示值,其变动量应不超过划定值(Pa)。亦可将真空泵和真空阀换成一正压力源,向传感器"高"、"低"压腔加压至划定值,并将传感器侵入液体介质(如水)中,在划定的功夫内不应有可见的气泡逸出。
c)真空氦质谱检漏:
将传感器感压腔室与氦质谱检漏仪检测口相连,直接检测传感器感压腔的泄漏率,其值应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.8 盐雾影响试验
传感器的盐雾影响试验应按 GB/T 2423.17-2008 的划定进行。
经本试验后,不进行电气试验。试验后,经蒸馏水洗净并经过干燥后进行传感器表观查抄(要出格把稳龟裂、起皮和露出处的麻点),传感用具体规范有要求时,还可进行相应的划定试验,以评定本试验对传感器机能的影响,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.9 热辐射影响试验
传感器的热辐射影响试验应按 GB/T 2423.24-2013 的划定进行。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.10 低气压影响试验
传感器应按 GB/T 2423.21-2008 的划定进行低气压影响试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.11 低温/低气压综合影响试验
传感器应按 GB/T 2423.25-2008 的划定进行低温/低气压综合试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.12 高温/低气压综合影响试验
传感器应按 GB/T 2423.26-2008 的划定进行高温/低气压综合试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.13 低温/低气压/湿热综合影响试验
传感器应按 GB/T 2423.27-2005 的划定进行低温/低气压/湿热陆续综合试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.14 沙尘影响试验
传感器应按 GB/T 2423.37-2006 进行沙尘试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.2.15 噪声影响试验
传感器应按 GJB 150.17A-2009 进行噪声试验。
经本试验后,按 1 和 3 划定进行表观和电气机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
9.3 试验细节的划定
被试传感器的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及量仪的型号;
c)试验的环境前提;
d)特点参数的划定值及判据;
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。
10、寿命试验
10.1 试验项目
试验项目蕴含:
a)循环寿命;
b)贮存寿命。
10.2 试验步骤
10.2.1 循环寿命试验
将传感器装置到专用的压力委顿试验机上,按划定的压力领域、压力循环次数和变动快率(每分钟循环次数)进行压力循环后,按4的划定进行静态机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
10.2.2 贮存寿命试验
将传感器按划定的贮存前提贮存至规按功夫后,按 4 进行静态机能检测,试验了局应切合传感用具体规范划定的要求。
10.3 试验细节的划定
被试传感器的有关细节,应由传感器的具体规范划定。其中蕴含:
a)试验的特点参数;
b)试验设备及量仪的型号;
c)试验的环境前提(温度、湿度等);
d)特点参数的划定值及判据(如压力领域、变动快率、贮存功夫等);
e)与本尺度试验步骤的分歧之处。