温度传感器动态特性校准的特点分析

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1、重庆计量仪器中心：www.cqstyq.com动态温度测量与校准技术王毅，赵俭(中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095)重庆计量仪器中心：www.cqstyq.com摘要:尽管动态温度测量技术得到了快速发展，但由于动态温度测量既与传感器本身结构相关，也与所处工况相关，影响因素众多，因此动态温度的测量仍然难以满足实际的需求。本文对国内外的动态温度测量与校准技术分别进行了介绍，分析了温度传感器动态特性校准的特点，并在此基础上提出动态温度测量与校准技术的发展方向。关键词:动态温度;测量;校准中图分类号:TB942文献标识码:A文章编号:1674－5795(2015)01－

2、0009－05doi:10.11823/j.issn.1674－5795.2015.01.02DynamicTemperatureMeasurementandCalibrationTechnologyWANGYi，ZHAOJian(ChangchengInstituteofMetrology＆Measurement，Beijing100095，China)Abstract:Dynamictemperaturemeasurementtechnologyhasdevelopedrapidly.Thedynamictemperaturemeasurementisnotonlyrelat

3、edtothestructureofsensors，butalsototheworkingconditions.Forthereasonsmentionedabove，thecurrenttechnologycannotdemandalltheactualrequirements.Thispaperintroducesthedynamiccalibrationtechnologyathomeandabroadrespectively，andanalyzesthecharacteristicsofthedynamiccalibrationfortemperaturesensors.

4、Andthedevelopmentdirectionofthistechnologyisalsopointedout.Keywords:dynamictemperature;measurement;calibration0引言度传感器具备高频响能力，同时还要能够适应高温气流环境，这种综合性的要求增加了动态温度测量和校对于流体温度的准确测量往往需要考虑温度传感准的难度。本文针对接触式测温方法，对动态温度测器的动态性能，随着技术的发展，对动态温度测量和量和校准技术进行了介绍，并在此基础上提出了动态校准的要求越来越高。在武器装备研制过程中，动态温度测量和校准技术的发展趋势。温度往往表征

5、了系统的工作状态，在航空发动机燃烧室燃烧诊断、高超冲压发动机地面试验、脉冲爆震发1动态温度测量技术研究进展动机瞬态气动参数测量以及高能武器毁伤效果评估等测量流体的温度，目前普遍采用的测温方式是使研究中，都对传统的动态温度测量技术提出了挑战。用接触式温度传感器。当接触式温度传感器与测试环比如，对于航空发动机燃烧室的燃烧诊断研究，就需境达到热平衡后，传感器反映的温度才是真实的流体要对高频脉动温度信号进行测量和分析，对温度测量温度。温度传感器在测量温度变化较快的流体温度时，频响的要求达到了10～50kHz，这比目前最快的细丝由于其自身热容的存在，一般不能立刻反映被测温度，热电偶温度传感

6、器要高两个量级;在火箭发动机地面会存在一定的滞后。在某些工况条件下，例如在气流试验中，气流温度经常达到2000℃以上，而整个试验环境中，可能会引入较大的动态测量误差。所以，在时间只有短短的几秒，这也对温度传感器的动态特性进行气流温度测量的时候，应对温度传感器的动态特提出了极高的要求。在上述应用场合中，往往要求温性予以充分的重视。1.1常规气流温度传感器的动态特性收稿日期:2015－01－06;修回日期:2015－01－20基金项目:航空推进技术验证计划常规气流温度传感器为了抑制辐射误差、导热误作者简介:王毅(1977－)，男，高级工程师，硕士，主要从事差以及速度误差等，在结构上通

7、常采用屏蔽罩设计，动态温度及气体流速测量校准研究工作。但是相比较而言，裸露式温度传感器的动态性能优于重庆计量仪器中心：www.cqstyq.com重庆计量仪器中心：www.cqstyq.com屏蔽式温度传感器。在气流温度传感器的设计过程中，寸较大且个体差异难于控制，致使热电偶响应速度低［1］往往需要在动态误差、辐射误差、导热误差以及速度且一致性差。误差之间做出平衡，需要根据工况条件，分析主要的结构3采用丝径0.1mm的K型偶，支撑偶丝直误差来源，从而做出最优的设计选择。温度传感