拉扭复合传感器在高温、振动环境下的稳定性是确保其可靠测量的关键。以下是其稳定性保障作用及具体实现方式:
1.材料选择与结构设计
耐高温材料:
弹性体:采用高温合金或陶瓷材料,可承受300~1000℃的高温。
应变片/箔:使用高温胶粘剂固定应变片,或采用焊接式金属箔应变片。
密封件:选用氟橡胶或金属波纹管,防止高温氧化或密封失效。
热膨胀补偿:
通过双金属片结构或复合材料设计,抵消弹性体与应变片之间的热膨胀系数差异,减少温度漂移。
2.温度补偿技术
内置温度传感器:
集成热电偶或RTD,实时监测环境温度。
通过惠斯通电桥补偿电路,自动修正输出信号的温度偏移。
冷端补偿:
对热电偶信号进行冷端温度补偿,确保测温精度。
3.散热与隔热措施
主动散热:
在传感器外壳设计散热鳍片或水冷通道,降低内部温度。
被动隔热:
使用气凝胶或陶瓷纤维隔热层,减少外部高温传导至传感器核心部件。
二、拉扭复合传感器振动环境下的稳定性保障
1.抗振动结构设计
弹性体优化:
采用高刚度弹性体,提高抗弯曲和抗冲击能力。
设计阻尼结构,抑制高频振动引起的谐振。
紧固与防护:
使用预紧力螺钉和防松胶固定应变片,防止振动松动。
外壳采用一体化铸造或焊接结构,避免螺纹连接松动。
2.信号稳定性技术
滤波与屏蔽:
在电路中加入低通滤波器,抑制振动引起的高频噪声。
采用双层屏蔽电缆,减少电磁干扰对信号的影响。
动态补偿算法:
通过加速度计实时监测振动频率,结合卡尔曼滤波或自适应算法,动态修正输出信号。
3.隔振与缓冲设计
隔振底座:
在传感器底部安装橡胶隔振垫或空气弹簧,降低外部振动传递至传感器本体。
缓冲封装:
使用硅橡胶或聚氨酯灌封弹性体和电路,形成缓冲层,吸收冲击能量。
