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    新型压力变送器如何超越了传统的汞技术性能细节分析

    返回列表发布日期:2019-07-11 10:42:22    |    


          近400年来,水银测量仪一直是衡量压力的最准确方法。现在,在看到“第一道光”的几周内,一种新型的压力变送装置在分辨率、速度和范围上都超过了最好的基于汞的技术的性能,而且尺寸只有一小部分。这种新仪器称为固定长度光学腔,它通过检测通过充满氮气的腔体的光波长的细微变化来工作。
          我们的设计(固定长度光学腔)是一个压力变送器,它通过检测通过两个通道的光波长的细微差别来工作:一个充满气体,另一个充满真空。压力的变化改变了气体的密度,这使得在充气通道中共振的光的波长变长或缩短,同时真空通道中的光不受影响。
          系统准备将传统的压力变送器作为用于校准商用设备的标准,我们研究人员的跨学科团队表示,他们开发了该系统,并将在未来几年继续对其进行改进。新设计也是工厂级压力仪器的有希望的候选者,可用于各种行业,包括与半导体,玻璃和航空航天制造相关的行业。“我们已经超出了三年前的预期,”热力计量组组长说。“该设备不仅是光子变送器,它也是主要标准。它是第一个基于光子的主要压力标准。它的工作原理。大约相当于旅行杯的大小,分辨率为0.1 mPa(毫帕或千分之一帕斯卡),比官方压力标准好36倍,这是一个3-米高(约10英尺)的液态汞,延伸通过校准室的天花板。
          热力计量组的研究员说,空腔的范围也比低端水银压力计的范围大,“从一毫升到十万帕斯卡级的”令人印象深刻的宽范围“。“没有其他仪器可以处理如此多的不同范围并具有高分辨率,”他继续道。我们也比标准水银压力计快100倍。“它可以在一秒钟内完成大型水银压力计大约需要一分半钟的时间,” 热力计量组的研究员说。
          在其铜容器内,盖子被移除,露出两个通道的上部。传统的压力变送器依赖于水银柱高度的变化,它随压力而上升或下降。但是虽然准确可靠,但这些仪器体积庞大,并且它们对汞(一种神经毒性物质)的依赖性使它们变得不可取。实际上,汞的危害促使全球努力从产品和制造中削减或逐步淘汰这种物质,这一目标已由100多个国家签署的联合国环境规划署(UNEP)条约体现。新型压力变送器由温控光腔组成,约15.5厘米(约6英寸)长,5厘米(2英寸)×5厘米(2英寸)用铜包裹。腔体包含两个通道,一个充满氮气,另一个充满真空。一束低功率红色(633-nm)激光被“锁定”到每个通道,这意味着它形成一个驻波,通过对其波长的不断调整实现自同步。允许来自每个通道的一些光离开,其中光束组合以形成干涉图案。
          压力的变化不会影响真空管中的光,因为没有介质受到影响。但它确实会影响氮的密度,从而改变气体的折射率或光线穿过它的速度。并且这种光速的变化会影响在充氮通道中共振的光的波长。虽然这些波长的变化是微小的,在皮米级别上,比原子小一百倍,但它们可以在干涉图案中被检测到。到目前为止,该技术精确到0.005%或百万分之50(ppm),这使其优于大多数商业压力变送器相关产品推荐:雷达液位计、 电磁流量计、 金属管浮子流量计、 孔板流量计、 磁翻板液位计、 差压变送器、 磁翻板液位计厂家 电接点压力表 北京布莱迪、

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