关节臂坐标测量机圆光栅偏心误差建模及修正研究

在不增加关节臂坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了包含圆光栅偏心误差的测量模型方案。分析了关节臂坐标测量机圆光栅偏心状况,通过圆光栅偏心误差实验对第1、2关节处圆光栅偏心误差模型参数进行了辨识,建立了包含前两关节圆光栅偏心误差的测量模型。使用自制的标准杆组件对两种测量模型进行了标定实验,并运用LM算法进行了参数标定。结果表明不包含圆光栅偏心误差测量模型的关节臂坐标测量机的测量误差为0.083 4 mm,而包含两关节圆光栅偏心误差的关节臂坐标测量机测量误差为0.065 0 mm。经过圆光栅偏心误差修正后,其测量精度提高了22%,同时也论证了圆光栅偏心误差是制约关节臂坐标测量机测量精度的影响因素之一。     

自驱动关节臂坐标测量机测控系统

为了使关节臂坐标测量机满足在线、自动批量和智能测量的需求,提出研究自驱动关节臂坐标测量机,研究了其测控系 统。 系统以计算机作为控制器,与 6 个驱动关节及触发测量电路等组建硬件系统,软件采用状态机与事件结构相结合的结构框 架设计,实现自驱动关节臂坐标测量机的运动控制和规划路径采样点自动数据采集。 搭建实验系统对测量机进行测试实验,实 验结果表明,在测控系统支持下自驱动关节臂坐标测量机运行平稳,测量机测量小尺寸球的重复性误差为 0. 038 mm、测量较大 尺寸量块的重复性误差为 0. 192 mm (k = 2)。 测控系统的研究为自驱动关节臂坐标测量机标定技术、误差分析及应用研究奠 定了基础。     

超声测流在渐缩流道中的应用及其准确度分析

多声道超声测流装置用于圆形管道或矩形方涵时具有成熟的数学模型,用于泵站入口的渐缩流道时,由于流道截面积的变化和内部流速分布的复杂性,大大提升了流量测量的难度。本文利用CFD模拟了前柳林泵站渐缩流道的内部流场,分析了超声测流装置的声道流速分布特征,比较了渐缩流道中两种不同流量计算模型的测量准确度。结果表明,渐缩流道中应用矩形流道算法导致的流量计算误差大约在3% ~ 4%之间,矩形优化算法OWIRS的准确度提升并不适用于渐缩流道,通过修正G-L方法计算截面的位置可以提升测量准确度。实际测量中声道缺失会导致明显的流量系统偏差,利用曲线拟合的方法可以在一定程度上使偏差得到补偿。     

用于次同步谐振抑制的注入模态电流的分流规律及补偿装置位置对阻尼效果的影响

该文研究用于次同步谐振抑制的注入模态电流的分流规律,并分析了补偿装置安装位置对阻尼效果的影响。首先在同步坐标下,采用运算参数计算了从电流注入点到发电机支路和无穷大电源支路的频率阻抗,从而得到注入电流中流入发电机定子分量的分流系数。在此基础上,通过计算和比较不同位置注入电流的分流系数,分析了补偿装置安装位置对阻尼效果的影响。采用仿真方法对研究结论进行了验证。     

基于空间电场效应的高电压测量装置的研究

本文在对一种基于空间电场效应的电容分压器的电场进行计算分析的基础上,讨论了这种新型电容分压器的安装位置与高压探头对地分布电容间的关系,椭球形和圆球形高压探头的电场分布情况以及测量不同电压等级时高压探头球体的最小半径等问题,设计了电容分压器的结构及参数。作为该新型电容分压器的一种应用,设计了一套完整的高电压测量装置。试验表明,该装置具有较好的测量精度和响应特性,信号波形的再现能力较为理想,适用于电力系统中高压输电线路等设备的暂态高电压信号的现场试验测量。     

复合球坐标系中便携式坐标测量机的数学模型

便携式关节臂柔性三坐标测量系统是一种新颖的基于旋转关节和转动臂的三坐标测量系统,以角度测量基准取代了长度测量基准,它具有量程大、体积小、重量轻、使用灵活,在线测量等优点.本文首先在关节臂测量系统的各个关节处建立复合球坐标系,然后确定了在复合球坐标系下各关节的轴线和零位,利用空间坐标系之间的转换关系,建立的数学模型较之以前的关节臂式测量机数学模型更为简单,并且通过几何作图法验证了新模型的正确性,为进一步研究系统的标定和误差补偿等提供了理论基础.     

低β值喉部取压喷嘴流量测量装置的校验方法及结果的判定

流量作为一个重要的试验参数,其精确度的测量显得尤为重要。目前采用低β值喉部取压喷嘴测流装置确定流量取得了非常好的效果。介绍低β值喉部取压喷嘴流量测量装置的校验方法及结果的判定方法,以检验测流装置是否满足使用要求。     

一种新型装载机动态称重系统的研制

动态称重装置是安装在装载机上用于实时自动测量装载机装载货物重量的仪器。介绍了一种新型装载机动态称重系统的硬件、软件组成及数据处理方法。提高称重测量精度是装载机自动测重装置设计过程中的一个重要环节。分析了装载机自动测重过程中的主要误差干扰源,提出滤除干扰和修正误差的方法。通过分析动臂液压缸压力与其仰角之间的函数关系,采用曲线拟合建立两者间的数学模型。并建立了一套简洁可行的现场调试方法。实际应用表明,本系统具有调试简单快速,测量精度高和可靠性高等特点。近半年的现场运行证明该系统具有良好的应用前景。     

GIS三相同壳母线VFT相电压测量原理分析

叙术字ＧＩＳ三相同壳母线ＶＦＴ相电压的测量原理，测量系统需要三个电容探头，并安装在母线外壳的不同位置上。每个探头同时受三相电压的电力线耦合。耦合系数与三相同壳母线的几何参数以及探头位置有关，并可通过在特定三相电压下的电场强度计算确定。最后，根据数值计算结果，讨论了三个探头的定位问题。     

电能质量监测装置在线检测方法研究及系统设计

电能质量监测装置在恶劣的电磁环境中长期运行,其测量准确度难以得到保证。目前现场检测技术的缺乏,已经安装在现场的电能质量监测装置难以开展准确度检测。为解决以上问题,文章设计了一种电能质量监测装置的现场检测系统,通过采用高精度的便携式电能质量监测装置作为标准比对设备、高精度的IEEE1588时间同步技术、自动读取标准比对设备以及受检设备的监测数据并自动计算误差,可以实现对安装在现场的电能质量监测装置进行现场准确度检测。通过实验室的测试表明,该电能质量监测装置现场检测系统操作简便,检测结果可靠,适用于长期在变电站现场运行的电能质量监测装置的测量准确度检测。     

基于二次相关的双阵元接收阵列超声波风矢量测量

针对在低信噪比条件下超声波风速风向测量精度低的问题,提出一种基于二次相关法的双阵元接收阵列超声波风速风 向测量方法。 首先采用由一个超声波发射传感器和两个接收传感器组成的阵列结构,其次在该系统结构基础上给出一种基于 二次相关的超声波传播时间测量方法,利用二次相关算法对噪声抑制更强的性能可有效提高风速风向测量的精度。 最后通过 模拟仿真实验对所提测风方法进行有效性验证,并通过双阵元测风系统进行了实测数据验证。 实验结果表明,基于二次相关算 法的双阵元接收阵列超声波传感器风速风向测量方法具有较强的噪声抑制能力,在实测环境下风速风向最大测量误差分别为 0. 24 m/ s 和 2. 4°,基本达到了超声波测风仪的设计要求。     

基于TMR传感器阵列与数值积分的电流测量技术研究

为满足智能电网对先进传感技术和复杂电磁环境下高精度电流测量的需求,提出一种基于TMR传感器阵列和Newton-Cotes数值求积算法的电流测量方法。通过建立复杂干扰磁场环境的仿真模型,验证了不同状况下求积算法的准确性;设计了电流传感器的系统结构和硬件电路;制作了测量装置样机,搭建了实验平台,并进行了性能测试。结果表明,文中提出的方案具有较高的测量精度和抗外磁场干扰能力,在无聚磁环的情况下,0～16 A电流测量范围内最大相对误差分别为直流0.31%和工频交流1.00%,在电流导线位置和传感器姿态发生变化时仍能保持较高精度。     

基于电力专用多核异构芯片架构的低压保护测控装置设计

本文提出了一种基于电力专用多核异构芯片的低压保护测控装置的软硬件设计方案。结合电力专用多核异构芯片基本结构,描述了一体化高集成度的低压保护测控装置总体设计;面向低压多合一和备自投等装置对硬件对外接口进行了设计;阐述了软件系统架构设计以及装置功能在多核之间的分配,重点对电力专用算法、基于前置数据处理和电气参量计算的实时数据流以及外围设备访问抽象等内容进行了说明,同时对优化的多核间通信机制进行了分析。基于该芯片设计的低压保护测控装置已于某110 kV变电站低压侧完成功能和性能验证。试验结果表明该方案具有可行性。     

基于超声波的溶液浓度测量系统设计

在超声波时差法检测溶液浓度系统中,时间参量的检测精度只能达到微秒级,从而影响系统精度,为了提高溶液浓度检测精度,提出了超声波相位差法检测溶液浓度.在建立超声波相位差法模型的基础上,以单片机MSP430F2272作为处理器,采用双超声波收发为检测装置,设计了一种超声波的溶液浓度测量系统,选用数字鉴相器AD9901检测超声波通过标准样液与待测溶液相位差对应,经转换由单片机计算得到溶液浓度.实验表明,系统误差小于1％,并且装置性能稳定,结构简单,符合预期设计要求.     

用于航空燃油流量测量的V锥流量计的研究

航空燃油流量参数测量是发动机控制的关键技术,现有的航空燃油流量测量技术测量精度较低,在控制过程中无法精确的给发动机供给燃油,会造成燃油的浪费,影响飞行器的飞行距离.发动机燃油流量测量因表体长度、高强度振动和高流速的影响,现有通用流量计无法满足测量的要求.为解决航空燃油流量测量技术难题,研究一种能够用于航空燃油流量测量的Ⅴ锥流量计.针对表体长度的限制,基于CFD仿真设计具有缩颈和扩颈结构的单支撑Ⅴ锥流量计;利用振动实验台测试振动对Ⅴ锥流量计流量测量性能的影响;使用航空燃油为实验介质测试Ⅴ锥测量航空燃油的流量特性.最终得到用于航空燃油流量测量的Ⅴ锥流量计流量计算公式,实验结果证明在0.3～3 kg/s流量范围内,此公式的测量精度优于1.5％.     

LED路灯特性长程测试中的误差分析

作为户外照明产品的LED路灯,其可靠性必须进行现场的长程测试,而长程测试过程和方法对测量可信度会带来很大影响。本文针对LED的特性,讨论了LED路灯长程测试方法和测试过程中可能引入的误差以及改进的方法,包括被测光源特性、测试设备、测试环境等。     

高压直流电能计量系统计量误差研究

高压直流电能计量的准确性对直流系统电量结算和相关技术指标计算有直接影响。针对典型的高压直流电能计量系统,考虑系统中各装置准确级及误差的概率分布,结合工程实际使用的电能计量算法,建立了高压直流电能计量误差模型。分析表明在不同装置准确级组合情况下,直流电能计量系统的相对误差表现出与各环节误差分布的均值有关,直流侧总电能相对误差与换流单元正极和负极电能计量误差的均值有关。在换流站现场对直流电能表进行误差测试,得到被测直流电能表的计量误差情况。由于装置组合产生的整体误差会对系统损耗率较小的直流输电系统的损耗电能计量造成一定影响,因此应在计量装置满足准确级的基础上,适当增加周期性校准试验次数,并在调校过程中尽量降低装置的误差均值,从而提高高压直流电能计量的准确性。     

激光发射系统光束指向检测方法研究

为测量激光发射系统发射激光的指向误差,针对靶板法检测过程复杂和折返镜法检测危险性大、光谱波段适用范围小的缺陷,提出了一种发射激光指向的检测方法,设计了一个发射激光指向的检测装置,介绍了检测装置的结构组成及工作原理,并对发射激光的指向误差进行了实测,得指向误差为4.3",分析了检测装置的主要误差源,得该检测装置的测量误差为1.7",外场试验表明,激光发射系统光束方向检测方法简便、快捷,测量精度满足外场使用要求,可以在工程上得到推广应用。     

超声聚焦和TR测厚技术的研究

针对某些特殊的工程检测项目,研制了一种超声波TR和超声波聚焦探测轮式探头。不需要耦合介质,采用干耦合方式即可开展超声波TR测厚和超声波聚焦探伤。检测系统及检测探头装配在控制车上,可对钢板质量进行列线检测,边缘扫查,也可对管道内部的腐蚀壁厚进行定期检测,同时介绍了超声波检测信号的处理方式及外围电路设计。