一种拖线阵中压力传感器的简易校准方法与流程

日期:2019-03-06 11:14:08


本发明属于水声探测领域,本发明涉及拖线阵中压力传感器的校准方法。



背景技术:

华东15选5中奖规则水听器拖线阵是一种舰载或艇载的机动式声呐装备,工作时拖曳于舰艇的远后方水域。为了实现零浮力性能和流线外形,拖线阵通常将各种声学和非声学传感器安装于长段的聚氨酯软管(Polyurethane Tube,简称PU管)内部,并在内部填充一定压力的油(通常为几个大气压)。对于水听器拖线阵拖曳深度的监测是通过装在PU管内部的压力传感器阵列来实现的。工作时,拖线阵所处位置的水压通过PU管及填充油传递到压力传感器上,形成对水深的测量。

在压力传感器安装进PU管之前,通常会先通过压力校准装置对其进行标定,确定其零点以及灵敏度系数。当压力传感器装入PU管内部并充油后,经过了长时期的使用,由于PU管发生蠕变、传感器性能改变等因素,测量值会产生一定的误差。为了消除测量误差,需要对压力传感器进行校准。

然而,一旦压力传感器安装到PU管内部并充油密封后,很难再次取出并通过压力校准装置对其进行校准。同时,由于拖线阵PU管较长(通常到为几十米至上百米),并且自身重量较重,将其整体放入大型压力容器内进行加压校准时也非常困难。所以如何对已经安装到PU管内部的压力传感器进行校准成为了一个难题。



技术实现要素:

华东15选5中奖规则本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的问题,提供一种新型、简易、高效的校准方法来解决拖线阵软管内压力传感器的校准问题,主要是对针对线性响应的压力传感器的显示压力零点以及压力敏感系数进行校准。

为解决上述技术问题,本发明的技术解决方案是这样实现的:

一种拖线阵中压力传感器的简易校准方法,在同一充油软管中不同位置处安装有n个压力传感器,n≥2;

其特征在于:所述办法包括以下步骤:

步骤1:将整条软管平摊在水平面上,将软管内待校准的n个压力传感器的显示压力值重新置零。选取其一个压力传感器作为校准对象A1,记录其原始输出量λ1,并任意选取另一个压力传感器作为参考对象A2

步骤2:将软管内安装的待校准的压力传感器A1的一端竖起一定高度H,并保持参考压力传感器A2仍处于水平地面上;

步骤3:将软管内压力传感器A2端缓慢竖起,直至压力传感器A2的压力值回零,并记录此时压力传感器A2与压力传感器A1的高度差ΔH以及压力传感器A1此时的输出值λ1";

步骤4:利用公式α1=(λ11")/ρgΔH,其中ρ为软管内填充油的密度,g为重力加速度9.8m/s2,计算得到压力传感器A1校准后的压力敏感系数α1,完成对压力传感器A1的校准;

华东15选5中奖规则步骤5:选取下一个压力传感器作为校准对象,重复步骤1至步骤4,直至完成对所有待校准的n个压力传感器的校准。

本发明可带来以下有益效果:

华东15选5中奖规则当同一软管中不同位置处存在两个或以上压力传感器时,利用在重力场中软管内部油压的变化可以形成一种对于压力传感器简易的校准方法。本发明巧妙地利用拖线阵软管内部的油压作为压力源,不需要借助任何外部压力装置就能形成对管内压力传感器的准确校准;是一种简易可行的方法。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1是本发明中实施例一PU管平置于地面上的示意图

图2是本发明中实施例一PU管一端竖起时的示意图

图3是本发明中实施例一PU管两端同时竖起时的示意图

图4是本发明中实施例一两个传感器的压力随H值的变化规律示意图

图5是本发明中实施例二PU管平置于地面上的示意图

图中:

011 PU管 021 填充油 031 压力传感器A1 032 压力传感器A2

041 压力传感器A41 042 压力传感器A42 043 压力传感器A43

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明,但本发明不限于这一实施例:

作为本发明的一个实施例,所述的PU管011长度为40m,直径为Ф36mm;

作为本发明的一个实施例,所述的填充油021为轻蜡油,密度为0.785,油压为3个大气压;

作为本发明的一个实施例,所述的压力传感器A1031、A2 032采用光纤F-P压力传感器。该类传感器压力敏感部分由一定反射率的两个平行硅基平面组成,光束在其间多次反射构成多光束干涉。在水压作用下,F-P腔长发生相应变化,使入射光的波长被调制。通过对光波长的信号解调就可以获得传感器所在位置的压力信息。其原始输出量为波长值λ。装阵前测得压力传感器A1031的压力敏感系数为-8.88pm/kPa;压力传感器A2032的压力敏感系数为-8.79pm/kPa。

将两个光纤压力传感器A1031、A2032密封安装于充满填充油021的PU管011内部两端。在校准时,如附图1所示,首先将整条PU管011平摊于水平地面上,并通过软件将两个传感器的显示压力值置为零,并利用波长解调仪测得波长值λ1为1564.956nm,λ2为1562.018nm;

如附图2、3所示,将PU管011中传感器A1031的离地高度竖起至10.63米,再缓慢将传感器A2032端竖起,直至传感器A2032的显示压力值回零,此时传感器A2032的离地高度为8.13米,传感器A1031与传感器A2032之间的高度差ΔH为2.5米,并记录此时传感器A1031的波长值λ1"为1565.126nm;并测得如图4所示的两个传感器的压力随H值的变化规律,利用公式α1=(λ11")/ρgΔH,计算得到传感器A1031的压力敏感系数α1为-8.84pm/kPa。

采用类似方法测得传感器A2032的压力敏感系数α2为-8.83pm/kPa。

实施例二:

作为本发明的一个实施例,在PU管上加装3个压力传感器A41041、A42 042、A43 043,压力传感器A41 A43分别密封安装于PU管的两端,压力传感器A42密封安装于PU管中间位置,采用光纤F-P压力传感器。其原始输出量为波长值λ。装阵前测得压力传感器A41041的压力敏感系数为-8.88pm/kPa;压力传感器A42042的压力敏感系数为-8.63pm/kPa;压力传感器A43043的压力敏感系数为-8.79pm/kPa。

在校准时,将整条PU管平摊于水平地面上,并通过软件将三个传感器的显示压力值置为零,并利用波长解调仪测得波长值λ1为1564.956nm,λ2为1561.648nm;λ3为1562.018nm;

将PU管中传感器A42042的离地高度竖起至5.14米,再缓慢将传感器A41041端竖起,直至传感器A41041的显示压力值回零,此时传感器A41041的离地高度为3.76米,传感器A41041与传感器A42042之间的高度差ΔH为1.38米,并记录此时传感器A42041的波长值λ2"为1561.741nm;利用公式α2=(λ22")/ρgΔH,计算得到传感器A42042的压力敏感系数α2为-8.76pm/kpa。

采用类似方法先将压力传感器A41041竖起,后抬升压力传感器A42043测得传感器A41041的压力敏感系数α1为-8.84pm/kPa。

采用类似方法先将压力传感器A43043竖起,后抬升压力传感器A42041测得传感器A43043的压力敏感系数α3为-8.83pm/kPa。

以上测试结果表明,本发明所提出的拖线阵中压力传感器的简易校准方法准确可行。

以上所述两个实施例的实施方式仅用来说明本发明,而并非对本发明的限制,任何熟悉本技术领域的技术人员,在不脱离本发明揭露的技术范围内,可做出各种各样的变型、变化或替换,因此所有等同类似的技术方法都应涵盖在本发明的专利保护范围之内。

以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。



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