[发明专利]振弦式压力传感器的温度影响修正方法

说明书

本发明公开了一种振弦式压力传感器的温度影响修正方法，该法考虑不同温度情况下，通过试验及相关计算，得出了试样不同的压力值。据此，发明人还设计制作了相应的测试装置以及推算出相应的计算公式。该装置主要包括测试振弦、温度传感器、弹性体。使用该测试方法和测试装置，能够充分考虑到温度改变量对实测压力值的影响。该修正方法可以测量出在对振弦类压力传感器进行压力测试的过程中由于温度的改变引起的压力值改变量，大大的提高了测量压力值的准确度，可广泛适用于桥梁健康监控等技术领域。

技术领域

本发明属于振弦类压力测试技术领域，尤其涉及一种对振弦式压力传感器的温度影响进行修正的方法。

背景技术

在岩土、桥梁工程和其它工程的观测和长期检测中，离不开压力传感器。振弦式压力传感器是压力传感器的一种，其工作原理是通过被测试振弦的振动频率来计算出测试振弦的应变，根据弹性体与振弦具有相同的应变进而计算出压力弹性体所受压力的大小，既通过测量振弦的频率来测量被测试压力的大小。

在对振弦类传感器进行压力测试的过程中，测试前后温度的改变会对测试结果带来较大的误差，因此需要测量出测试振弦由于温度改变引起的压力改变量以减小测试结果的误差。

发明内容

本发明的发明目的是，提供一种振弦式压力传感器的温度影响修正方法，使用该修正方法可以对在使用振弦式应力传感器的过程中由于温度变化产生的误差进行修正，使振弦式应力传感器的测量结果更加准确。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种振弦式压力传感器的温度影响修正方法，包括以下步骤：

1)测量出测试振弦的原始长度l和截面面积s以及弹性体截面面积A；

2)将所述测试振弦拉紧并将其两端固定在所述弹性体上；

3)测量所述测试振弦的初始的第一振动频率f₀；

4)对所述弹性体施加测试外力，测量所述测试振弦在施加所述测试外力的过程中的温度改变量为t，测量出所述测试振弦的第二振动频率为f”；

按公式计算弹性体所受的测试外力F，式中，e为所述测试振弦的弹性模量，m为所述测试振弦的单位长度的质量，α为所述测试振弦的膨胀系数。

作为一种改进的方式，所述步骤4)中的温度改变量t为所述测试振弦相对外界测试环境的温度改变量。

作为一种改进的方式，所述步骤4)中的温度改变量t为所述测试振弦相对于温度传感器的温度改变量。

作为一种改进的方式，所述压力传感器主要包括测试振弦、温度传感器以及空心弹性体，所述测试振弦固定安装于所述空心弹性体内，所述测试振弦的两端与所述空心弹性体的两端焊接固定，所述弹性体的内外侧分布温度传感器。

作为一种改进的方式，所述压力传感器主要包括测试振弦、温度传感器以及实心弹性体，所述测试振弦固定安装于所述实心弹性体上的通孔内，所述测试振弦的两端与所述实心弹性体的两端焊接固定，所述实心弹性体的外侧分布温度传感器。

作为一种改进的方式，所述测试振弦与所述弹性体通过焊接固定连接。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

该修正方法的操作步骤简单，在使用振弦式压力传感器测量应力值的过程中，温度的变化会对振弦式压力传感器的测量结果造成一定的影响，使用该方法可以对振弦式压力传感器测量结果进行修正，提高振弦式压力传感器的测量结果的准确性，使最终测得的压力值更加精确。

由于所述步骤4)中的温度改变量t为所述测试振弦相对外界测试环境的温度改变量，测试振弦相对外界测试环境的温度改变量对振弦式压力传感器的测量结果造成一定的影响，该修正方法可对其进行修正。