基于焦耳热效应的加速量热仪热电偶一致性原位校准研究

针对加速量热仪上测温热电偶长时间工作发生漂移导致仪器整体性能下降,以及缺少相应原位校准方法的问题,提出一种基于焦耳热效应的热电偶一致性原位校准方法,建立了仪器内部的传热模型,分析了该方法的原理与校准过程,搭建了加速量热仪热电偶一致性原位校准装置,完成了热电偶校准实验,得到用于热电偶温度补偿的拟合公式,并通过模拟热电偶漂移实验、参考样品实验等手段验证了校准前后仪器性能的提升。模拟热电偶漂移的验证实验结果表明：实测补偿温度均值与理论补偿温度的最大偏差不超过0.020 6℃。参考样品实验表明：热电偶校准后获得的反应动力学参数相较校准前与文献值更为接近。     

基于LabVIEW的投影机光学性能自动测试系统的设计

为了实现投影机光学性能测量的准确可靠,研制一套高精度、高效率的投影机光学性能自动测量系统.以运动控制卡、视频信号发生器、色彩照度计为硬件框架,以LabVIEW为软件平台进行开发.编制的测试软件串联起运动机构、信号源、数据采集等各部分,实现光度、色度等投影机光学性能的自动测量.随后利用计量校准、人工/自动测试对比实验分别对运动平台定位准确性、测试系统整体稳定性进行了验证.运动平台定位精度达到±0,1 mm;自动测试结果离散程度小,且实验标准偏差及极差均优于人工测试结果.实验结果表明:开发的投影机光学性能自动测量装置准确可靠.     

虚拟仪器测试系统的系统级自动校准装置设计

基于虚拟仪器的测试系统应用十分广泛,在使用中由于受各种应力的作用以及环境的影响,会出现一些参数测试不准确的现象;要使该系统能够准确地完成测试任务,和其它台式测试设备一样,也需要定期进行系统校准;在校准时如果仅对测试系统中的各种虚拟仪器功能模块进行校准还比较容易,而要对完整的测试系统进行系统校准难度较大;文中以某VXI总线测试系统进行系统级的校准需求为目标,采用系统级比对的方法设计了一套自动校准装置,该装置采用标准计量校准信号源、高精度采集仪器、高精度切换开关等,通过软件控制校准系统自动运行,实现对基于虚拟仪器的测试系统的系统级计量;通过试验表明,自动校准装置能够方便地对其进行系统校准,使用稳定可靠,可以满足使用要求。     

基于机器视觉的雷达测角精度评估系统

利用光学成像原理,设计了基于机器视觉的雷达测角精度评估系统,主要包括光学部分(CCD相机)、图像采集部分和图像处理与目标角度信息提取部分等;机器视觉的定位成像和高精度测角,保证了该系统能在紧缩场中对雷达系统进行自动化、高精度、实时的角度测量校准和测量精度评估试验;理论分析和仿真结果表明,补偿由于雷达系统和机器视觉系统安装位置不同引起的角度测量偏差后,在正常的实验测量误差条件下,基于机器视觉的角度测量校准和评估系统能达到O.005°的校准和评估精度。     

专用测试设备综合校准系统的设计

专用测试设备综合校准系统是为保证生产线专用测试设备测量数据准确可靠而研制的。基于校准参数的分类特征设计接口测控单元，外加集成通用标准设备、计算机组成硬件系统，系统在专用程序的控制下，实现对专用测试设备的自动校准。系统经验证人机界面友好，使用方便，适合于现场校准。     

气体传感器校准装置设计

为提高气体传感器现场校准的稳定性和准确度,降低环境条件改变对测量值的准确度和稳定性的影响,简化校准程序降低管理成本,设计了一种基于网络的远程校准装置,该装置可以为气体测量仪器执行计量确认时提供可靠的标准量值。首先,校准装置获取传感器现场的温度和湿度,通过TCP/IP网络将传感器测得的气体浓度和温度以及湿度传送至中央控制服务器,由特定的校准算法计算出传感器的温度和湿度修正值。然后,用修正后的测量值对传感器进行计量确认。实验表明,经设计的校准系统校准的气体传感器与传统的校准方式校准的传感器相比测量值的稳定性和准确度更优,其误差由5.3%LEL提高到0.3%LEL标准偏差由传统校准方法校准后的1.1%LEL提高到0.6%LEL。     

管道机器人微小厚度高精度测量算法

针对目前大多磁感应检测数据处理算法用于管道内自动测厚时存在误判率高、精度较低、耗时长等缺点的问题,研究了输油气管道内的微小污垢厚度的高精度校准算法。针对静态校准,提出一种采用数据预处理、基于改进中值滤波器与最小二乘法拟合的综合算法;针对实际应用中温度、湿度、元器件老化等因素引起的测量结果波动,提出了测量中动态校准测量算法。经实际测试,结果表明:所提方法的测量精度达到了±(1+%1)μm,满足高精度测量的要求。     

一种基于BP神经网络的扭矩传感器静态校准系统

常用的扭矩传感器校准装置大多为卧式串联结构,存在着结构刚度差、校准效率低、误差来源复杂等缺点。设计了一种立式筒状扭矩传感器校准系统,该系统有着形变量小、稳定性好、可靠性高的优点。在这种校准系统中,待校准扭矩传感器通过止口定位并采用螺钉固定,可以实现快速更换和校准。根据系统安装的同轴度、连接装置的情况等对误差来源进行了分析。由于校准时同轴度等参数无法测量,通过训练神经网络获得底部高精度扭矩传感器和待校准扭矩传感器所测扭矩之间的关系。实验结果表明,本文所设计扭矩传感器静态校准系统可以实现扭矩传感器的校准,精度可以达到0.05%FS。     

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用

介绍了用NTC热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等。实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0～60℃)测量精度可达±0.001℃。     

非金属声波检测仪计量校准系统设计与实现

非金属声波检测仪是一种广泛应用于水运工程结构检测中的计量器具。其利用超声波在被测非金属介质中传播速度、频率等声学参数的变化,分析处理参数后获取被测介质的物理特性。它主要用于检测混凝土等均匀材质构件是否存在内部缺陷,如断裂和缝隙等。声波仪的应用对工程质量和安全有着极其重要的保障作用。用于校准计量性能是否符合规程要求的非金属声波检测仪校准装置具有大量程、高精度和易操作等特点,这将有效地解决非金属声波检测仪的量值溯源问题。该文着力阐述了声波透射法进行检测的基本原理、计量校准装置的系统设计以及实验验证等。     

真空热处理炉检测装置改造设计

为了提高计量工作效率,杜绝真空炉密封性隐患,有效保证热处理产品质量,从检测装置设计、密封性分析、测试系统选择、温度均匀性和压升率测试方法等方面给出了具体的实施方案.详细分析了两种炉温检测装置的优缺点及法兰密封技术.实际测试结果分析表明,对法兰测温装置的改造,不仅满足了在不影响生产的条件下对真空炉进行温度均匀性测试的要求,而且解决了真空炉工艺要求的每周系统精度校验问题.     

高温应变片参数标定系统的设计与实验研究

高温应变片参数标定系统是进行高温应变片参数稳定及提高精度研究的重要装备.设计的高温应变片参数标定系统具备恒力加载、恒位移加载两种加载形式,可提供稳定均匀的热场环境,获取室温至1 273 K高温应变片测量参数.高温应变片标定系统可模拟构件实际测量的热机耦合环境,获得高温应变片参数随时间、温度等变化的特性参数,为高温应变片测量精度的提高提供了必要的修正模型.本文通过仿真和实验手段对所设计的高温应变片标定系统进行了热机耦合仿真研究,并得到实验验证,表明其具有良好的温度、应变以及力载适应性,可以为高温应变接触式测量提供必要的实验基础.     

一种高精度黑体辐射源温度测控系统设计

黑体辐射源作为通用红外目标,主要用于红外热成像系统的性能测试、校准和标定,其温度精度和稳定性直接影响产品的最终性能.为实现黑体辐射面温度的高精度测量与控制,提升红外热成像系统整体性能,提出了基于ATmega128单片机的黑体辐射源温度测控系统方案设计;利用MAX1402芯片和PT100完成温度的高精度测量;采用四线制恒压源驱动电路,简化硬件电路设计;基于μC/OS-Ⅱ操作系统平台和PID控制算法完成系统软件设计.详细阐述了MAX1402的校准和PT100标定过程,分析了影响温度测量和控制精度的影响因素并提出了解决方法.实验结果表明,该系统的温度测量绝对误差小于0.01℃,控制稳态绝对误差小于0.004℃.满足红外热成像系统性能提升的需求.     

基于模拟油井的井下测试仪温度修正校准方法

针对石油井下射孔压力测试中,在射孔完井过程中会释放大量的热量,压阻式压力传感器的温度效应成为影响测试精度的主要因素。为准确测取井下压力,用现有模拟油井试验装置模拟井内高温高压环境建立了校准系统。在多个温度环境下进行校准试验,通过与溯源性校准的标准测试系统的对比计算,利用最小二乘法得出压阻传感器在不同温度条件下的灵敏度,根据测试仪采集的实时温度数据值修正了压力数据,计算表明压力曲线峰值比修正前小1.4 MPa,为压力峰值的2.08%,表明该压阻传感器温度效应产生的影响不可忽略,基于模拟油井的温度修正校准方法能有效减小温度效应的影响,提高了测试精度。     

1000~1900 K范围内TDLAS测高温标定方法设计及实验验证

针对航空发动机对燃烧尾焰温度测试的需求，开展基于吸收光谱原理的可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)测温系统研究。在实验室环境中采用辐射升温法创造高温气体恒温区，完成温度标定系统及标定流程设计。根据TDLAS测温系统1000~1900 K温度范围的温度标定，对比分析各个温度点标定过程中信噪比的变化过程，证实了标定方法的可行性。对标定过程中信噪比恶化提出修正措施。     

机车温度控制系统的研制

在总结传统的功率控制方法的基础上,对可控硅的过零触发作了一些新的探讨,实现了机车锅炉温度控制系统。引入Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的新型过零器件ＭＯＣ３０６１,该器件集光电隔离、过零检测、过零触发功能于一身,且器件尺寸小,极大地降低了电路的复杂程度。同时在系统的前端温度测量方面,使得了Ｄａｌｌａｓ公司的新型数字温度测量器件ＤＳ１８２０,其转换速度快,而且外接口简单,由于其向外输出的是串行数据,传统测量上的     

TDLAS技术温度测量的不确定度分析方法研究

随着可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术在工业测量与科学研究领域的广泛应用，对其测量结果的质量进行量化评定已成为迫切需要。以一套已集成的TDLAS测温系统为例，根据最新国家标准，基于不确定度传播律，理论分析了影响测温结果测量不确定度的因素，给出了评定TDLAS测温系统在线测量结果不确定度的一般方法。分析表明TDLAS系统测温结果的测量不确定度随所测温度值的变化而变化，并受所选谱线参数、吸收信号信噪比、系统响应情况等条件的影响。理论推导了针对测温系统的不确定度评定公式，结果表明对特定测温范围与测温系统，需对其进行温度标定，补偿系统误差。     

高精度硅压阻式气压传感器系统设计

为了消除环境温度对硅压阻式传感器输出的影响,大幅提升硅压阻式传感器的测量精度,将传感器芯片与热源和测温原件封装在一起,通过控制加热的方式使传感器工作在恒定50℃的环境中,对传感器进行线性标定和测试.结果显示:在-45～45℃环境下,600～1 100 hPa量程内气压传感器的测量误差小于0.3 hPa.     

极端温度环境中舰船弹库传热技术研究

根据《GJB1060.2-1991舰船环境条件要求-气候环境》标准,建立了舰船弹库在高温日照环境与极端低温环境下的传热模型。将太阳辐射和环境温度转化为综合温度,对弹库内部流场进行了流固耦合的二维计算仿真,分析了弹库内部温度在高温日照环境中的连续性变化以及在低温环境中的分布情况。仿真结果表明弹库具有良好的隔热保温性能,所做研究可以为舰船弹库的设计和使用提供决策参考依据和技术支撑。     

大型密封式高温设备温场校准方法的研究

大型密封式高温设备温场的准确性和真空密封性直接关系到产品质量。以热压罐为例,利用炉温跟踪仪和无线压力模块对其进行现场校准,根据温场分布和温场性能等校准结果,分析其是否满足工艺要求。详细介绍了测量装置的构成,给出了热压罐测量方法,最终得到该型热压罐温场性能结果。