振动位移传感器校准系统的研发

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振动位移传感器是振动位移测量仪器的重要组成部分,应用于机械振动测量。振动位移传感器主要采用电涡流效应将机械振动位移变化转化为电压或电流变化,进而间接获得振动位移。随着现代传感技术、计算机技术高度发展和融合,采用人工读数、手工记录及繁琐数据处理的校准系统已不适应需求,而基于PC的数据采集系统采用模块化设计、数字化处理,可提高振动位移测量精度和效率。计量机构须适应信息时代技术发展节奏,改善振动位移传感器校准系统,提高振动位移传感器校准技术和效率。本文结合华南中心现有的技术水平,对振动位移传感器快速检测技术的开发与实现进行研究。论文的研究工作主要包括以下几方面:⑴分析目前国内外振动位移传感器校准和检测技术的发展现状,研究振动位移传感器的物理结构和工作原理,包括振动位移传感器测量的影响因素,分析电涡流振动位移传感器工作时的等效电路,推导出ECVDS阻抗数学模型;⑵结合项目具体需求和国家计量检定规程对检测仪器的技术性能要求,分析振动位移传感器的静态指标和动态指标,研究振动位移传感器校准系统架构与功能需求,研究符合功能需求的振动位移传感器校准系统架构,确定校准系统的开发方法和系统设计思想,设计振动移传感器校准系统检测装置;⑶设计基于PC的振动位移传感器数据采集与处理单元,并采用VC++设计的系统软件,研制出振动位移传感器的快速自动检测装置样机,开发出自动、高效以及界面友好的振动位移传感器校准系统;⑷对测量标准器量值溯源,分析回归方法引起的不确定度,评定校准结果的相对扩展不确定度,进行不同测量标准器下的对比测量校准实验,进而验证校准系统的测量不确定度。校准系统在长时间的正常运行中,进行了3次比对测量试验。试验结果表明,校准系统样机具有精度高、效率高等优点,满足设计要求。
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