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基于铁磁性液体的微差压传感器研究

传感技术学报 2009年第1期22卷 50-53页

作者：董国强李德才郝瑞参北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

差压是一种重要的力学参数,为了提高差压的测量精度,应用新型纳米材料——磁性液体设计了一种微差压传感器,建立了传感器的理论模型并对其输入输出关系进行了理论推导。该传感器采用螺线管式差动变压器的工作原理,其核心部分是可变互感... 详细信息

差压是一种重要的力学参数,为了提高差压的测量精度,应用新型纳米材料——磁性液体设计了一种微差压传感器,建立了传感器的理论模型并对其输入输出关系进行了理论推导。该传感器采用螺线管式差动变压器的工作原理,其核心部分是可变互感,利用磁性液体兼具磁性和流动性的特点实现微差压的测量。实验表明,该种磁性液体微差压传感器具有工作压力范围大、线性度好、灵敏度高、稳定可靠等优点,可以广泛应用于工业过程控制、机械制造、生物医学工程等许多领域。

关键词：传感器微差压磁性液体线性度灵敏度

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转炉炉口微差压预测双驱动模型

钢铁 2024年第7期59卷 179-187页

作者：包向军陈凯郦秀萍杨筱静刘骁陈光安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243032 中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色智能化中心北京100081 钢铁研究总院有限公司北京100081

转炉炉口的微差压调控对提升煤气回收品质具有重要意义。为了合理调控炉口压力,减少吸入空气量,提升回收煤气热值,结合转炉炉内化学反应、历史吹氧数据和神经网络算法,建立了炉气预测模型,模型精度可达96.3%;根据微差压与风机转速、环... 详细信息

转炉炉口的微差压调控对提升煤气回收品质具有重要意义。为了合理调控炉口压力,减少吸入空气量,提升回收煤气热值,结合转炉炉内化学反应、历史吹氧数据和神经网络算法,建立了炉气预测模型,模型精度可达96.3%;根据微差压与风机转速、环缝开度、烟罩高度、烟罩开度以及炉气量之间的关系,建立了炉口微差压平衡模型,并耦合炉气预测模型构成微差压预测双驱动模型。炉气预测模型提供预测炉气量,微差压平衡模型提供微差压平衡关系式,两者结合设定的风机转速、环缝开度、烟罩高度,耦合成为微差压预测双驱动模型。当预测的微差压超过了设定值,对风机转速、环缝开度、烟罩开度、烟罩高度等影响因素进行调节,控制微差压在合理的范围内。通过实际生产数据分析,双驱动模型预测与调控结果与设定的微差压平均值相对误差为2.7%,吹炼期间炉口压力的平均值由13.42 Pa降低到4.88 Pa,平均每炉吸入空气量由原来的40.26 km^(3)减少为14.64 km^(3)。煤气热值(标准态)从7422 kJ/m^(3)增加到8812 kJ/m^(3),提高了18.73%,表明该模型可实现精准预测和调控微差压,改善以往预测方法时间滞后的缺点,为提升转炉煤气热值提供了有效的方法。

关键词：微差压转炉煤气预测与调控双驱动模型转炉炉口

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微差压变送器的研究与温度补偿实现

微差压变送器的研究与温度补偿实现

作者：董燕婷上海交通大学

学位级别：硕士

随着工业的发展，越来越多的场合需要测量气体、蒸汽、液位等的微小压力，这种测量微小压力的仪表称为微差压变送器。现有市场上的微差压变送器以可控硅传感器为主。而在工业上，主要使用电容型变送器，这种电容传感器能很好的弥补扩散... 详细信息

随着工业的发展，越来越多的场合需要测量气体、蒸汽、液位等的微小压力，这种测量微小压力的仪表称为微差压变送器。现有市场上的微差压变送器以可控硅传感器为主。而在工业上，主要使用电容型变送器，这种电容传感器能很好的弥补扩散硅传感器温度稳定性低，动态压力承受能力低，膜片容易受损伤的缺点。目前国内只有几家公司生产用于变送器的电容传感器，因此基于电容的微差压变送器研究很少,科研院很少有相关的探索，外国的产品占据了整个市场，造成价格高，用户选择少的局面。本论文基于电容型传感器，从传感器的结构，硬件抗干扰性，温度补偿这三方面研究微差压变送器。文章中研究了悬浮式结构对电容式传感器性能的影响，重点分析了电容式传感器在微小压力下特性变化。本设计以双线性插值法为基础，比较了几种曲线拟和法及神经网络学习方法，从图像处理的角度，以测量的AD值、温度值为像素点，结合压力面变化规律建立温度补偿模型，为温度补偿提供了一种新的研究方向。在设计中使用成熟的图像处理技术，有效减少温度补偿的时间，解决了传感器的温度漂移、非线性变化问题，实现了0～1kPa的气、液体微小压力的测量，同时测量误差控制在小于正负0.1%到0.01%的范围内。本设计实现了一种基于电容传感器的工业用微差压变送器，并为今后的超微差压变送器提供了研究方法，为后续的研究提出建议及改进方向，该设计目前已经通过了实验论证。

关键词：微差压温度补偿图像处理双线性插值法神经网络

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硅电容微差压敏感器件封装工艺研究

仪表技术与传感器 2013年第12期 138-140页

作者：李颖张治国张娜刘剑周磊张哲沈阳仪表科学研究院有限公司辽宁沈阳110043

文中从应用开发MEMS产品的实用角度出发,介绍硅电容微差压敏感器件的封装工艺技术。文中给出了该器件的工作原理及结构特点,从封装的角度论述了固定极板的加工技术,并结合该器件的结构特点,讨论了适于小间隙、微结构芯片封装的等电位静... 详细信息

文中从应用开发MEMS产品的实用角度出发,介绍硅电容微差压敏感器件的封装工艺技术。文中给出了该器件的工作原理及结构特点,从封装的角度论述了固定极板的加工技术,并结合该器件的结构特点,讨论了适于小间隙、微结构芯片封装的等电位静电封接、双面同时静电封接等关键技术。该工艺技术已成功应用于硅电容微差压传感器的研制,效果良好,在结构型力敏器件的研制领域具有很好的推广应用价值。

关键词：硅电容微差压敏感器件封装工艺

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压阻式微差压传感器倾角误差分析与研究

电子测量技术 2023年第17期46卷 175-179页

作者：张龙赐金忠曾庆平中国电子科技集团公司第四十八研究所长沙410111 高性能智能传感器及检测系统湖南省重点实验室长沙410111 薄膜传感技术湖南省国防重点实验室长沙410111

针对压阻式微差压传感器在不同姿态位置下倾角误差大的问题,设计了符合灵敏度要求的4种量程的微差压传感器,结果发现,单岛膜结构在硅岛边缘形成了应力集中,双岛膜结构在两岛之间中心位置形成了应力集中,均有助于提高灵敏度。通过单隔离... 详细信息

针对压阻式微差压传感器在不同姿态位置下倾角误差大的问题,设计了符合灵敏度要求的4种量程的微差压传感器,结果发现,单岛膜结构在硅岛边缘形成了应力集中,双岛膜结构在两岛之间中心位置形成了应力集中,均有助于提高灵敏度。通过单隔离膜片微量充油封装设计减少对倾角误差的影响,结果表明,传感器零点输出与倾角角度近似线性关系。差压量程越小,倾角误差越大。其中,2 kPa时倾角误差不超过0.94%。本研究为微差压传感器设计及其倾角误差分析提供了依据。

关键词：微差压岛膜设计仿真分析倾角误差