【正文】 自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。 如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳 感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過(guò)高。 在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而又不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。 在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。當(dāng)所要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來(lái)極大的方便。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類(lèi)確定以后首先要看其量程是否滿足要求。以理 論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。 第 26 頁(yè) 共 27 頁(yè) 3)頻率響應(yīng)特性 傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有 — 定延遲，希望延遲時(shí)間越短越好。 傳感器的靈敏度是有方向性的。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。 2)靈敏度的選擇 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)?，即使是測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問(wèn)題：量程的大??；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研 制。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。 傳感器選用原則 現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。 7. 振弦式傳感器的測(cè)量系統(tǒng) 第 25 頁(yè) 共 27 頁(yè) 振弦式傳感器通過(guò)激振電路激振后，輸出的頻率信號(hào)可采用各種頻率儀、數(shù)字頻率儀，進(jìn)行測(cè)頻或周期的測(cè)試。 工藝處理要點(diǎn)： (1)材料的調(diào)質(zhì)熱處理使材料晶粒改變，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，強(qiáng)度增高，尺寸穩(wěn)定，提高抗蠕變能力并消除內(nèi)應(yīng)力； (2)控制加工進(jìn)刀量，減小加工應(yīng)力； (3)加工完成的傳感器零件，進(jìn)行中溫回火處理，以消除加工應(yīng)力； (4)傳感器零件進(jìn)行冷凍處理，使材料組織內(nèi)少量殘余奧氏體幾乎全部變?yōu)榉€(wěn)定的馬氏體組。同時(shí)通過(guò)各種試驗(yàn)，確定了合理的結(jié)構(gòu)，選 擇了最佳頻段，使傳感器性能穩(wěn)定，取得了良好效果。 2) 工藝處理要求 在彈性模量基本相同的情況下，盡量提高材料的回彈模量，以保證最大載荷時(shí)材料的彈性變形為材料彈性極限的三分之一左右。 5. 振弦傳感器的主要技術(shù)指標(biāo) 1)指標(biāo) (1)回差：士 0． 5％ (20 士 5℃ ) (2)重復(fù)差： 士 O． 5％ (20 士 5℃ ) (3)穩(wěn)定誤差：士 1． O％ (4)使用溫度范圍： 10～ + 55℃ (5)溫度附加誤差：士 O． 25％／ l 0℃ ( ／ 10℃ ) (6)靈敏度：士 ％ (7)能抗與奧斯特外磁場(chǎng)干擾 (8)能抗顛振 第 24 頁(yè) 共 27 頁(yè) 6. 材料選擇與工藝處理 振弦傳感器的材料選擇與工藝處理直接影響傳感器的精度、靈敏度和穩(wěn)定性，因此，必須進(jìn)行認(rèn)真的選配和嚴(yán)格的工藝處理。 為了提高振弦式傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，必須嚴(yán)格選擇材料、工藝處理、加工方法并進(jìn)行時(shí)效處理，才能保證其良好的穩(wěn)定性。這是這類(lèi)傳感器的突出優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐結(jié)果表明，傳感器在 10 55℃ 使用溫度范圍內(nèi)時(shí)，溫度附加誤差僅有 ／ l0℃ 。 溫度影響 由于傳感 器零件的金屬材料膨脹系數(shù)的不同，造成了溫度誤差。此外，采用細(xì)弦，減小抗彎剛度，也可以提高靈敏度。 靈敏度 由 (1)式可知，靈敏度與弦長(zhǎng) L 成反比 ,將 (1)式平方，取對(duì)數(shù)再求導(dǎo)數(shù)， 上式表示相應(yīng)于單位應(yīng)力增量引起基頻的改變量，稱(chēng)為振弦的靈敏度。因此，必須進(jìn)行線性回歸，作線性化處理。自 動(dòng)諧振 ” 技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以使用通用的頻率計(jì)和數(shù)據(jù)記錄儀即可讀取其它制造商的自動(dòng)諧振傳感器的數(shù)據(jù)。一般而言， “ 撥振 ” 單線圈方式由于在傳感器內(nèi)的電子部件降低到最低限度，傳感器的可靠性及耐惡劣環(huán)境性都更好一些；同時(shí)，由于只采用一個(gè)線圈，傳感器的體積可以做得很小 (而自動(dòng)諧振式傳感器需要更長(zhǎng)的鋼弦以便容納兩個(gè)線圈 )；此外，由于單線圈振弦儀器只需兩芯電纜，總體費(fèi)用也更便宜。在穩(wěn)幅電路限制的反饋量下，達(dá)到等幅連續(xù)振蕩的激振方式，萁振動(dòng)頻率即為鋼 弦的自振頻率。 等幅連續(xù)激振 采用這種激振方式的振弦傳感器具有激勵(lì)和接收兩組帶磁鋼的電磁線圈，與放大電路、反饋和穩(wěn)幅電路組成等幅的振蕩器。 問(wèn)歇觸發(fā)激振 目前，單線圈形式的振弦傳感器，均采用間歇觸發(fā)的激振方式。 3. 振弦的激振方式 第 21 頁(yè) 共 27 頁(yè) 振弦式傳感器的振弦是鋼弦，通過(guò)激振產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)外力 F 未施加時(shí)，則鋼弦按初始應(yīng)力作穩(wěn)幅振動(dòng)，輸出初 頻 f 0 ；當(dāng)施加外力 (即被測(cè)力 —— 應(yīng)力或壓力 )時(shí)，則形變殼體 (或膜片 )發(fā)生相應(yīng)的拉伸或壓縮，使鋼弦的應(yīng)力增加或減少，這時(shí)初頻也隨之增加或減少。 振弦這種 等幅連續(xù)振動(dòng)的工作狀態(tài)，符合柔軟無(wú)阻尼微振動(dòng)的條件，振弦的振動(dòng)頻率可由下式確定； 式中， f 0 —— 初始頻率； L—— 鋼弦的有效長(zhǎng)度 i p 一 鋼弦材料密度； σ o —— 鋼弦上的初始應(yīng)力。 現(xiàn)以雙線圈 連續(xù)等幅振動(dòng)的激振方式，來(lái)表述振弦式傳感器的工作原理。 2. 工作原理 振弦式傳感器由受力彈性形變外殼 (或膜片 )、鋼弦、緊固夾頭、激振和接收線圈等組成。國(guó)內(nèi)從 60 年代起，先后研制開(kāi)發(fā)了適合各種測(cè)試目的的多種振弦傳感 器的系列產(chǎn)品，如振弦式壓力計(jì)、土壓力計(jì)、空隙水壓力計(jì)、應(yīng)變計(jì)、測(cè)力 (應(yīng)力 )計(jì)、鋼筋計(jì)、扭力計(jì)、位移計(jì)、反力計(jì)、吊重負(fù)荷計(jì)、傾斜計(jì)等等。 為此，振弦傳感器得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。在長(zhǎng)期、靜態(tài)測(cè)試傳感器的選擇中，振弦傳感器已成為取代電阻應(yīng)變計(jì)、而廣泛應(yīng) 用于工程、科研的長(zhǎng)期原觀的測(cè)試手段。由于振弦傳感器直接輸出振弦的自振頻率信號(hào)，因此，具有抗干擾能力強(qiáng)、受電參數(shù)影響小、零點(diǎn)飄移小、受溫度影響小、性能穩(wěn)定可靠、耐震動(dòng)、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 安砂水電站 福建永安 白山水電站 吉林樺甸 白溪水庫(kù) 浙江寧海 白楊河水庫(kù) 甘肅嘉峪關(guān) 百丈祭水電站 浙江溫州 碧口水電站 甘肅 碧流河水庫(kù) 遼寧大連 查龍水電站 西藏 昌馬水庫(kù) 甘肅昌馬 長(zhǎng)江二橋 武漢 敦化水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 吉林 大化水電站 廣西大化 大山口電站 新疆庫(kù)爾勒 大窯灣島堤防 遼寧大連 第 16 頁(yè) 共 27 頁(yè) 洞庭湖大橋 大源渡水利樞紐 湖南衡陽(yáng) 丹江口水電站 湖北丹江口 東方廣場(chǎng) 北京 東風(fēng)水電站 貴州清鎮(zhèn) 東深水庫(kù) 廣東深圳 洞庭湖大橋 湖南岳陽(yáng) 二灘水電站 四川攀枝花 飛來(lái)峽樞紐 廣東清遠(yuǎn) 豐滿水電站 吉林市 楓樹(shù)壩水電站 廣東龍川 劉家峽水電站 甘肅 福堂水電站 四川汶川 福建水產(chǎn)大廈 福 建福州 佛陳大橋 廣東佛山 富春江水電站 浙江桐廬縣 崗黃水庫(kù) 河北 葛洲壩樞紐 湖北宜昌 隔河巖水電站 湖北 共和斜拉橋 遼寧沈陽(yáng) 古田溪水電站 福建古田 故縣水庫(kù) 河南故縣 官?gòu)d水庫(kù) 北京 黑泉水庫(kù) 甘肅 紅楓梯級(jí)水電站 貴州清鎮(zhèn) 洪家渡水電站 貴州黔西 洪門(mén)水電站 江西南城 后河水庫(kù) 河南 湖口大橋 江西九江 淮南煤礦 安徽淮南。優(yōu)秀的工程質(zhì)量以及周到的服務(wù)，已經(jīng)為公司樹(shù)立了良好的企業(yè)形象。 該管理體系適用于鋼弦式壓力傳感器、鋼弦式位移傳感器、鋼弦式負(fù)載傳感器的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)； 振弦傳感器讀數(shù)儀的銷(xiāo)售和服務(wù) 基康儀器（北京）有限公司已于 2020 年 7 月 3 日獲得該質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書(shū)。 基康設(shè) 計(jì)制造全系列巖土工程儀器，包括收斂計(jì)、壓力計(jì)、應(yīng)變儀、鋼筋計(jì)、測(cè)縫計(jì)、裂縫儀、位移計(jì)、測(cè)力計(jì)、荷載盒、沉降傳感器、土壓力計(jì)、混凝土應(yīng)力計(jì)、傾斜儀，數(shù)據(jù)記錄儀以及其它根據(jù)用戶要求特制的產(chǎn)品。除此之外，再加上基康獨(dú)特工藝的設(shè)計(jì)和制造，基康的振弦式傳感器均具有極好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 ，特別適于在惡劣環(huán)境中的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。 振弦傳感器較一般傳感器的優(yōu)點(diǎn)就在于傳感器的輸出是頻率而不是電壓。 基康儀器（北京）有限公司和遍布全國(guó)的數(shù)十家代理、技術(shù)服務(wù)商本著 客戶至上、質(zhì)量為本、服務(wù)第一、誠(chéng)實(shí)守信 的原則，為所有用戶提供最高質(zhì)量的產(chǎn)品和最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。公司先后承擔(dān)過(guò)國(guó)內(nèi)三峽水利樞紐工程、小浪底水利樞紐工程、龍灘水電站安全監(jiān)測(cè)工程、山西萬(wàn)家寨引黃工程、鳳灘水電廠擴(kuò)機(jī)工程、水布埡工程、瀑布溝工程、彭水工程等數(shù)十座大壩安全監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備供貨、安裝調(diào)試和監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的安裝、調(diào)試工作；同時(shí)還參與了浙江天荒坪抽水蓄能電站、十三陵抽水蓄能電站、山東泰安抽水蓄能電站、浙江桐柏抽水蓄能電站、河南南陽(yáng)回龍抽水蓄能電站、安徽 瑯琊山抽水蓄能電站、江蘇宜興抽水蓄能電站、山西西龍池抽水蓄能電站等眾多個(gè)重點(diǎn)抽水蓄能電站的安全監(jiān)測(cè)儀器的供貨。公司于 2020年通過(guò)了 ISO9001 認(rèn)證；并連續(xù)兩年被房山區(qū)政府評(píng)為十佳外資企業(yè)，并被北京市科委認(rèn)定為 高新技術(shù)企業(yè) ； 2