[发明专利]传感器温度影响校正装置及其方法无效
申请号: | 200710121158.4 | 申请日: | 2007-08-30 |
公开(公告)号: | CN101377423A | 公开(公告)日: | 2009-03-04 |
发明(设计)人: | 吕志东;袁军国;辛斌;李明华 | 申请(专利权)人: | 北京佳讯飞鸿电气股份有限公司 |
主分类号: | G01D3/028 | 分类号: | G01D3/028;G01B11/16;G01B7/16;G01L19/04 |
代理公司: | 北京北新智诚知识产权代理有限公司 | 代理人: | 陈曦 |
地址: | 100044北京*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 传感器 温度 影响 校正 装置 及其 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种用于消除温度分布不均对传感器测量结果影响的温度影响校正装置及其方法,属于电子测量技术领域。
背景技术
光纤光栅(也称为布拉格光栅)传感器和电应变片是用于测量物体形状或应力变化情况的典型传感器。在使用这些传感器进行形状或应力变化测量时,被测物体的形状或应力变化不仅来源于外部的机械作用。在热胀冷缩效应的作用下,被测物体的形状或应力也会产生同样的变化,从而影响测量结果的准确性。针对这一问题,人们往往使用温度补偿的方式排除热效应的干扰。
专利号为03272851.4的中国实用新型专利“一种具温度补偿的水泥结构应变测量传感器”就是采用温度补偿方式克服热效应干扰的典型例子。该传感器包括:水泥或环氧树脂制的有盲孔的外壳;在外壳前端用不锈钢或聚合物材料制成的前套管;在外壳后端用不锈钢或聚合物材料制成的和前套管同轴螺接的后套管;在两套管中的在两套管包覆部位制有布拉格光栅的光纤;在外壳进口用以连接套管中的光纤和外部光纤的光纤接头。装配时前套管和其内部的光纤用环氧树脂粘固成一体。在埋入混凝土中后,该传感器能同时测出混凝土的机械负载和温度影响,不须任何外覆隔层,故具有小的尺寸因而能贴近混凝土的表面而提高测量精度。
除此之外,克服温度效应对形变测量干扰的技术方案还包括采用参考的温度补偿传感器来抵消温度误差或直接使用两个(或多个)传感器互相提供参考测量值,通过传感器之间的相对关系来抵消温度干扰等。在这些技术方案中,要求两个传感器的传感器特性、安装工艺要求尽可能相同。该要求一般可以通过生产工艺控制达到。但是,上述技术方案并不能从根本上解决两个传感器本身所处环境温度不一致的问题。
另一方面,热管技术自从60年代问世以来,目前已经发展比较成熟。热管是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。关于热管技术的进一步说明,可以参考《热管技术及其工程应用》(化学工业出版社2000年出版,ISBN号:7-5025-2752-4/TK172.4)。但是,目前尚没有应用热管技术克服温度不利影响的成熟技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的传感器温度影响校正装置及其方法。采用该装置及其方法可以避免距离很近的多个传感器由于环境温度不一而使测量结果出现较大的系统偏差。
为实现上述的发明目的,本发明采用下述的技术方案:
一种传感器温度影响校正装置,包括温度补偿传感器与测量传感器,其特征在于:
所述温度影响校正装置还包括热管;
所述热管连接在所述温度补偿传感器和测量传感器之间,其表面分别与所述温度补偿传感器和测量传感器紧密贴合。
一种传感器温度影响校正方法,其特征在于:
在温度补偿传感器与测量传感器之间放置热管,所述热管的表面分别与所述温度补偿传感器和测量传感器紧密贴合。
或者,在多个测量传感器沿被测物体分布时,在各所述测量传感器之间放置热管,所述热管的表面与各所述测量传感器紧密贴合。
本发明所提供的传感器温度影响校正装置及其方法基于热管导热原理实现。利用热管两侧温度能够快速达到平衡的特点,使不同传感器所处的环境温度迅速达到一致,从而能够实现良好的温度补偿效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1是本发明所提供的传感器温度影响校正装置的安装结构示意图;
图2是在采用多个传感器的情况下,使用本传感器温度影响校正装置的示意图;
图3是采用本传感器温度影响校正装置的“纵向形变直接受力卡具”的结构示意图;
图4是图3所示的“纵向形变直接受力卡具”的安装示意图。
图5是本发明提供的多传感器温度校正装置安装结构示意图。
具体实施方式
本发明的主要发明点在于创造性地采用热管技术来快速平衡两传感器的温度,从而消除因两传感器温度不平衡产生的误差。下面针对不同的温度补偿方案分别进行说明。
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