[发明专利]一种超高温压力传感器的标校装置

说明书

一种超高温压力传感器的标定装置，包括超高温控温设备、耐高温承压管、压力控制器、机械泵、氮气瓶、传感器工装、散热工装、采集系统、测温部分；在气压密封控制方面，待测压力传感器、压力控制器互通，即压力控制器显示的压力值就是待测压力传感器处于的压力值。在温度控制方面，耐高温承压管穿过多温区、分段加热的超高温控温设备的两端，提供稳定的高温标校环境；另外设有测温部分，实时检测待测压力传感器所处的温度，减小温度引起的压力测量误差。本发明解决了不低于1000℃的超高温压力传感器标校难题，可直接对超高温压力传感器整机进行标校，装置简单且易于实现。

技术领域

本发明涉及一种超高温压力传感器的标校装置，属于压力传感器标校领域。

背景技术

超高温压力传感器用于测量超高温恶劣环境下的压力参数，属于特种压力传感器，在航空航天、工业生产等超高温极端环境中起到非常重要的作用。

压力传感器标校是通过某种方法得到传感器的输出与压力输入之间的关系。由于压力传感器的输出随被测介质的温度变化而变化，即零位温漂和灵敏度温漂，这也是造成压力测量误差的主要因素，因此压力标校时必须测量传感器输出与被测介质的温度变化的关系。同理，超高温压力传感器标校是通过某种方法得到传感器输出与压力输入、超高温温度输入之间的关系。

压力传感器的标校装置包括三大部分：温度控制、压力控制、密封连接。常规的压力传感器标校装置包括：高低温箱实现温度控制；压力控制器实现压力控制；橡胶圈、密封胶等实现传感器与金属管、金属管与压力控制器的密封连接。常规压力传感器的标校装置不适用于超高温压力传感器的标校，一方面，高低温箱无法提供高达1000℃且恒定的超高温温度；另一方面，密封连接用的橡胶圈、密封胶将因超高温失去密封性而导致测试失败。

北京大学、昆山泰莱宏成传感技术有限公司于2015年分别申请了“高温压力传感器测量装置”(申请号201510023317.1)，“一种高温压力传感器测试装置及其制备方法”(申请号201510481360.2)。这两篇专利都提出了将测试管或耐高温承压套管置于电炉或高温箱中，将密封端置于室温，采用传统橡胶圈或金属卡套密封材料实现装置的气密，解决了高温气密问题。昆山泰莱宏成传感技术有限公司的标校装置没有考虑标校时关键的温度控制问题；北京大学提出在被测压力传感器附近放置热电阻，保证标校时传感器温度稳定，然而该装置采用高温信号引线转接，一方面降低了可靠性，另一方面不适应自带电缆、印制板的传感器整机标校；且标校时随着电炉内高温热传递，会导致室温处的密封件因温度升高而失效，不适合长时间超高温下压力的标校。

发明内容

本发明的目的在于克服现有标校装置的不足，提供一种超高温压力传感器的标校装置，能够为高温压力传感器提供不低于1000℃的恒温、密封、可靠的标校测试环境。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：一种超高温压力传感器的标定装置，包括超高温控温设备、耐高温承压管、压力控制器、机械泵、氮气瓶、传感器工装、散热工装、采集系统、测温部分；

耐高温承压管一端从超高温控温设备的端部穿出后，与压力控制器连接；耐高温承压管另一端连接传感器工装，传感器工装处于超高温控温设备内；超高温控温设备控制耐高温承压管的温度，实现对耐高温承压管内的气体加热及控制温度恒定；传感器工装将待测压力传感器固定在超高温控温设备内，待测压力传感器通过耐高温承压管与压力控制器连通；待测压力传感器一端为敏感元件端处于散热工装外部，另一端为电缆引线尾端插入散热工装中，并与采集系统连接；测温部分的测温端与待测压力传感器的敏感元件的位置齐平，采集系统对测温部分输出的温度值及不同温度下的待测压力传感器的输出值进行采集；压力控制器分别与机械泵、氮气瓶连接，氮气瓶为耐高温承压管内提供氮气。

所述超高温控温设备两端开口，具有三温区及以上温区，且为分段加热、分段控温的设备，能够提供的温度不低于1000℃，超高温控温设备两端分别采用石棉保温。

耐高温承压管一端与压力控制器通过金属卡套密封连接，另一端与传感器工装通过焊接方式密封连接。