[01678581]高性能谐振式传感器设计与实现

项目来源于国家航计联和“863”科技计划项目，研究的高性能谐振式传感器主要包括压电激励谐振筒压力传感器与谐振式科氏质量流量传感器，是集机械、材料、电子、控制等于一体的高新技术产品。　　针对制约谐振筒压力传感器环境适应性的技术瓶颈，发明了主动抑制外界干扰的正交隔振和波节隔振解耦方法；针对制约谐振筒压力传感器精度与稳定性的技术瓶颈，设计了低应力旋拉工艺，研制了非标设备，突破了薄壁谐振筒表面处理、热处理与形位参数精确控制的关键技术；提出了传感器闭环系统自适应动态相位跟踪与幅值增益主动控制方法。研制出0.005﹪FS～0.02﹪FS高精度低功耗(75mW)压电激励谐振筒传感器，使军机测高精度由1﹪提高到0.05﹪，并发明了快速准确评估谐振筒特性的方法与试验装置。　　针对谐振式科氏质量流量传感器设计的关键技术，提出了一种一体化设计方法，优化设计了测量管振动形态、检测点位置；自主研制了传感器专用解算单元的厚膜电路，实现了传感器全数字闭环系统和基于FFT与互相关检测方法的解算系统，提高了传感器的稳定性、可靠性和检测精度，并使测量气液两相流含气量可达到12﹪，超过国际目前同类产品只能测量含气10﹪的技术水平；建立了传感器的动态数学模型，设计了在线动态数字补偿滤波方法，提升了传感器的动态性能；研制了低应力弹性弯管工艺技术与装备。　　项目研制的谐振筒压力传感器批量装备了现役军机，实现了我国高度分层与国际接轨；在矿井井下通风参数测试、压力校准、航空机载等领域广泛应用，并出口国外。　　项目研制的谐振式科氏质量流量传感器，已形成了产品的系列化、规模化，并建立了完善的质量保证体系；研制的类直管型科氏质量流量传感器以其低压力损失的特点可作为压缩天然气（CNG）加气机计量的核心部件，已得到广泛应用。已实现部分产品替代进口，打破国际品牌在高端质量流量传感器垄断的局面，为国家能源、重化工等领域提供了可靠的、高性能测量仪表，确保重大装备安全可靠运行做出贡献。