某阵列模块的结构设计

介绍了一种阵列模块的结构设计。针对模块高度集成,局部热流密度大等特点,着重对优化布局设计、高效散热设计、腔体结构的防水密封以及电磁兼容设计等关键技术进行了阐述。     

气体密度调控激光拉丝太赫兹辐射机理

为研究气体密度对多色激光诱导空气等离子体拉丝辐射太赫兹波的调控作用，建立了由激光拉丝辐射太赫兹波的理论模型。该模型可描述太赫兹波的产生和随后的传输过程，基于该模型和仿真计算，研究了气体密度对太赫兹辐射的影响。结果表明，气体密度会影响激光拉丝的瞬时电流分布与太赫兹波的传播相位，进而影响激光拉丝的太赫兹辐射强度，使太赫兹辐射能量随气体密度的变化呈现非线性变化。该理论研究对激光拉丝物理过程的认知具有重要的参考意义。     

机电一体化SF_6密度变送器

设计了一种专门用于测量高压开关保护气体SF_6密度的机电一体化仪表,该仪表兼顾密度继电器原有的闭锁和报警功能,同时具备远传信号输出功能.采用指针式密度继电器与压力传感器两路气路,机械变形输出与传感器信号输出相结合的组成方式,实现机电一体化设计要求.该仪表是兼顾可靠性和自动控制功能的现场仪表.     

利用气体状态方程精确测定固体密度

提出了一种基于气体状态方程精确测定固体密度的方法,介绍了测量原理和测量系统。由于固体样品特别是粉末和多孔材料的体积难以测定,因而固体密度也难以精确测定,利用气体移动,能迅速,准确地测定固体样品的体积,从而能准确测出固体样品的密度。     

谐振膜式密度传感器

设计了一种基于谐振理论的新型振膜式液体密度传感器,实现了液体密度的实时在线测量.谐振膜式密度传感器由谐振膜、激励单元、拾振单元和闭环控制电路与检测电路组成.传感器利用谐振膜与不同密度液体接触,液体密度与谐振膜等效质量具有相关性,而谐振膜等效质量的变化直接影响谐振膜的谐振频率,依靠检测谐振膜谐振频率来实时液体的密度测量.这种谐振膜式密度传感器制作工艺简单、信号稳定、测量精度较高.实验结果表明:谐振膜式密度传感器具有较高的重复性、灵敏度和测量精度,满足实时在线测量的要求.     

铅酸蓄电池超声波电解液密度测量方法

文中针对开口式铅酸蓄电池研究了超声波电解液密度测量方法.根据超声波在不同液体中传播速度不同的原理,设计和制作了适合于稀硫酸电解液的超声波换能器,并针对超声波在液体中传播速度快、信号分辨困难问题,开发了以C8051F120单片机作为快速信号处理系统的电解液密度测量系统,实现了开口铅酸蓄电池电解液密度的在线测量.在充分考虑温度对超声波液体密度测量结果影响的基础上,进行多次试验验证,表明系统测量精度可达到0.001g/cm3,满足了工业现场的要求.     

密度对质量流量计测量原油含水率的影响

针对利用质量流量计测量原油含水率的过程中油水密度的问题，对其原理及影响测量精度的密度因素进行理论分析，并根据含水率监测误差发生的原因进行分析，总结质量流量计在原油含水监测中出现的误差的调整措施，为该型仪表在原油计量方面的应用做了进一步的探索。     

用于高温介质的快速电容式压力变送器

在柴油机和内燃机气缸中测量气缸压力的最不利条件在于,与变送器连接在一起的气缸腔壁上所具有的350～500℃高温。进入腔体的气体也大体是这样的平均温度。在此条件下,快速流动过程的记录及其测量只有在变送器的敏感元件急剧冷却时才有可能。     

SF6密度继电器校验系统的设计与开发

本系统以W78E516B单片机为核心,采集SF6密度继电器中SF6气体的压力和温度值,然后依据Beattie-Bridgnmn状态方程,利用牛顿迭代法对这些数据进行处理,从而完成对SF6密度继电器在报警、闭锁动作时SF6密度值的测量,并自动换算成200℃时的对应标准压力值.该系统可以方便地、准确地对任意环境温度下的各种SF6密度继电器进行报警、闭锁性能校验.     

PVTt法气体流量标准装置中标定时间的确定

PVTt法气体流量标准装置是测量气体质量流量的一种高精度标准装置,通过测量装置中标准容器内充气前后的气体压力、温度来确定流过被检表的气体实际质量流量值.该气动系统中的充气过程是热力变化和传热变化的复杂过程.该文运用热力学、气体动力学中喷管及激波理论,研究了标定时间理论值的计算,并进行了实例分析.研究表明启动段时间对测量精度影响甚微,而充气过程中的多变指数n及控制元件(喷管)的选用对测量精度影响较大.     

Self-heating probe instrument and method for measuring high temperature melting volume change rate of material

The castings defects are affected by the melting volume change rate of material. The change rate has an important effect on running safety of the high temperature thermal storage chamber, too. But the characteristics of existing measuring installations are complex structure, troublesome operation and low precision. In order to measure the melting volume change rate of material accurately and conveniently, a self-designed measuring instrument, self-heating probe instrument, and measuring method are described. Temperature in heating cavity is controlled by PID temperature controller; melting volume change rate υ and molten density are calculated based on the melt volume which is measured by the instrument. Positive and negative υ represent expansion and shrinkage of the sample volume after melting, respectively. Taking eutectic LiF+CaF2 for example, its melting volume change rate and melting density at 1 123 K are -20.6% and 2 651 kg/m-3 measured by this instrument, which is only 0.71% smaller than literature value. Density and melting volume change rate of industry pure aluminum at 973 K and analysis pure NaCl at 1 123 K are detected by the instrument too. The measure results are agreed with report values. Measuring error sources are analyzed and several improving measures are proposed. In theory, the measuring errors of the change rate and molten density which are measured by the self-designed instrument is nearly 1/20-1/50 of that measured by the refitted mandril thermal expansion instrument. The self-designed instrument and method have the advantages of simple structure, being easy to operate, extensive applicability for material, relatively high accuracy, and most importantly, temperature and sample vapor pressure have little effect on the measurement accuracy. The presented instrument and method solve the problems of complicated structure and procedures, and large measuring errors for the samples with high vapor pressure by existing installations.     

深海环境下油液密度特性变化规律研究

针对深海环境下油液密度随下潜深度变化的问题,建立深海环境压力和温度模型,考虑含气率的影响分别建立纯油液密度模型和气-液两相等效密度模型,以VG32和VG64液压油实验数据对模型进行误差分析,得到其最大误差分别为0.32%、0.11%,验证了模型的可行性。综合上述模型,建立以水深为变量的等效密度模型,研究深海环境下液压介质密度的变化规律。结果表明:随水深的增加,气-液两相油液模型的等效密度较纯液压油模型的变化相对滞后,但进入深海3 000 m以下后,两者相差很小,可以用纯液压油密度近似替代两相介质的密度;深海环境下随水深增加,油液等效密度呈现迅速增加、缓慢过渡、平稳增长的变化规律。具体表现为:在浅海层(460 m),海水温度对密度变化起主导作用,等效密度随水深增加急剧增长;在中海层(460～1300 m),温度主导作用减弱,等效密度增幅变缓;在深海层(1 300 m),海水压力取代温度成为影响密度的主要因素,密度增长趋于平稳。     

温压补偿型超声气体质量流量计

对超声时差法进行算法改进后，结合气体密度公式推导出超声质量流量方程，据此设计出温压补偿型超声气体质量流量计，给出了流量计核心系统及温压补偿部分的硬件设计。将只用于流体体积流量测量的超声流量计推广到气体质量流量测量领域，使超声流量计趋向理想化。经实验证明此流量计在测量常压空气时精度可达1．42％。     

变传感器设定值的科氏质量流量管控制方法

在科氏质量流量计中,流量管的稳幅振动是准确测量的前提。当两相流发生时,科氏质量流量管无法维持在最佳幅值下振动,导致传感器输出信号幅值波动大。针对两相流下流量管幅值控制面临的问题,分析影响流量管振动幅值大小和稳定性的因素,提出跟踪传感器信号幅值、变传感器信号设定值的控制方法,在研制的数字式科氏质量流量变送器上实时实现,并在气-液两相流实验装置上进行2种设定值方法的对比实验。实验结果表明,在不同含气量和控制及时性的情况下,变传感器设定值的控制方法均具有良好的信号跟踪和幅值控制的性能,流量管振动较平稳,传感器信号幅值波动范围小,极大地减小了两相流测量过程中的波动性。     

植物样品中稳定碳同位素的EA-IRMS系统分析方法

通过多组实验对比,分析并讨论了利用元素分析仪-稳定同位素比率质谱仪（EA-IRMS）联用技术测定植物样品中碳同位素比值的实验条件。初步建立了植物样品中稳定碳同位素组成的分析方法,同时对系统分析的稳定性和精密度等进行了检验分析。结果表明：当IRMS真空度为7×10^-8kPa,高压3.0 kV,EA系统Carrier-He载气流量在90～100 mL•min-1,Conflo-He载气压力为80 kPa,氧喷条件为110 mL•min^-1时,使用Cr₂O₃/Co₃O₄作为EA氧化柱氧化剂填料,在严格控制样品残余和本底空白的条件下,植物样品的测定精密度为±0.20‰,测定值与给定值值偏离0.01‰。     

基于TDLAS的烟气中CO浓度混合取样式在线监测

燃煤锅炉烟气中不完全燃烧产物CO是燃烧效率监测的重要依据,其存在浓度高、波动剧烈、分布不均匀等特点,采用TDLAS技术中波长调制光谱结合稀释法对烟气中CO浓度进行了混合取样式在线监测。首先基于谐波理论推导出4次谐波与1次谐波免标法测量公式,其次对CO激光器频率调制和光强调制的相位差及电流调谐系数进行了标定,并采用标准气体结合直接吸收法对赫里奥特池光程进行了测量,然后在此基础上对浓度与谐波比值曲线进行了数值计算和实验验证。最后将该装置应用于燃煤电厂,将省煤器出口烟道分为6个区域,各区域安装一个稀释取样探头,在稀释取样过程由于降低了烟气露点无需做除水处理,6路经过稀释后的烟气混合后进入赫里奥特池后实现免标定高精度测量。该监测装置实现了连续稳定运行,运行中使用Testo350便携式分析仪与现场测量数据进行了对比,二者测量结果一致,误差小于1×10~(-6)。     

一种改进的交互式多模型粒子滤波算法

在实际的目标跟踪与识别的过程中,机动目标的跟踪不仅受非线性和非高斯现象的影响,而且它所采用的交互式多模型粒子滤波算法还存在着粒子权值退化和重要性密度函数选择的问题,导致跟踪误差较大。针对这一问题,提出了一种交互式的多模型的迭代容积粒子算法。该算法通过融合最新量测值产生更加接近系统的真实值,从而使粒子利用率得到进一步的提高。此外为了解决粒子的多样性减少的问题,还引入了MCMC重采样方法。仿真的结果表明,对于机动目标的跟踪与识别,改进的算法的精度要比IMM-PF算法的精度高、误差小,且通过改进的算法得到的重要性密度函数更加接近系统的后验概率分布。     

石油钻机盘式刹车副材料的摩擦磨损性能研究

为提高深井石油钻机盘式刹车副的摩擦学性能和使用寿命,研制开发了新型刹车盘表面堆焊材料和无石棉刹车块摩擦材料,并通过变温摩擦磨损性能实验,研究了刹车副的摩擦学性能。研究表明,刹车副具有良好的变温摩擦特性和高温抗热衰退性能,高温下的摩擦因数比较稳定;刹车块和刹车盘的磨损率均随温度的升高而增大,但刹车盘表现出相对稳定的耐磨性能。载荷对刹车副的摩擦因数影响不大,变化比较平稳;刹车块和刹车盘的磨损率均随载荷的增大而增大,但刹车块表现出相对稳定的耐磨性。刹车副的摩擦因数随滑动速度的增加而增大,并趋向平稳;但速度对刹车块和刹车盘的磨损率影响不大,变化相对稳定。研制的刹车副材料能够满足石油矿场钻机作业的要求。     

基于红外测湿传感器的湿度检定箱设计

文章介绍了一种新型湿度检定箱,其温度控制采用高效气液换热,湿度控制采用干湿气混合法反馈控制原理,湿度测量采用红外激光吸收式湿度传感器。通过实验测试,新型湿度检定箱的温度、湿度均匀度和波动度都优于目前计量测试部门使用的所有湿度检定箱,且测试室容积大,可对毛发湿度表(计)、干湿表等大型测试仪表和湿度传感器等进行检定测试,还可同时进行温度校准,具有很好地推广应用价值。     

空间飞行器平台大气密度的在轨测量

针对飞行器在轨飞行时高空大气密度波动剧烈、气动特性辨识难度大等特点,提出了一种基于瑞利散射理论的成像激光雷达大气密度测量方法。利用气体分子的瑞利散射光强与分子密度成正比的特性,通过分析电子倍增成像探测器(EMCCD)拍摄的测量流场区域内激光后向瑞利散射光柱,得到了不同距离处高精度的在线大气密度数据。搭建了基于空间飞行器平台的大气密度在轨测量装置,并对该装置进行了标定。结果表明,所述方法对大气密度的测量精度不大于5%,且具有非接触、时间分辨率高等特点,因此在优化飞行器结构设计、提高气动辨识等方面具有良好的应用前景。