采用虚拟仪器技术的油品含水量检测系统

在油品含水量智能检测系统中,基于水的介电常数远远大于油的介电常数,因而两者所呈现的射频阻抗特性不相同的原理,使用了射频电容传感器。提出了用虚拟仪器技术实现油品含水量检测系统的方案,并从系统的组成、软硬件实现等方面详细讨论了如何用开发工具LabView构造和实现这一仪器。     

射频电容传感器非线性校正方法研究

在油品含水量智能检测系统的开发过程中,使用了射频电容传感器。基于水的介电常数远远大于油的介电常数,因而两者呈现了不同的射频阻抗特性。针对射频电容传感器的非线性特性和在对油品水分检测过程中传感器存在对温度的交叉灵敏度问题,提出了基于L-M算法的多层前向神经网络建立传感器逆模型的二维非线性校正方法。为了保证神经网络训练达到最佳效果,对采集的数据提出了抗脉冲滤波和限幅滤波算法。实验结果验证了上述方法的可行性和实用性。     

利用虚拟仪器技术的油品水分检测仪

提出利用虚拟仪器技术构成的油品水分检测仪，它集数据检测、处理及融合为一体，并较好地解决了射频电容传感器的温度补偿问题，使油品水分的测量更加快速、方便、准确。给出了曲面拟合方程系数的获取方法和实际油品含水量测量程序框图。实践证明该仪器能满足检测要求。     

多传感器信息融合技术及其在油品含水率检测中的应用

传感器大都存在交叉灵敏度，而存在交叉灵敏度的传感器，其性能不稳定，测量精度较低。多传感器信息融合技术就是通过对多个参数的监测并采用一定的信息处理方法达到提高每一个参量测量精度的目的。文中采讨了曲面拟合法与神经网络法及其在油品含水率智能检测系统中的应用。     

基于多传感器信息融合技术的粮食水分测定仪

仪器的总体设计是基于多传感器进行测量,主要的传感器是电容式水分传感器,用来准确检测粮食的水分含量,另外两个是称重传感器和温度传感器,主要检测粮食的容重和温度,同时采用C8051F020单片机作为系统的微处理器,通过测量粮食的水分。容重和温度等数据,利用先进的信息融合技术,对粮食的含水量进行拟合确定。     

非接触式物料水分传感器

为实现固体物料水分含量的在线监测,设计了基于频域反射原理的非接触式物料水分传感器。该传感器基于固体状物料含水量与介电常数的关系,利用电容式探头对介电常数的测量能力,通过水分变化关系实验建立了容积含水量与介电常数的数学模型,并完成了传感器的结构设计和电路设计。实验结果表明:该传感器实现了对固体颗粒状物料水分的准确测量,满足物料水分测量的实际需求。     

霍尔电压传感器纹波效应及非线性误差的综合校正

某些霍尔电压传感器在测试含有高频谐波的直流电压量时,存在着由纹波效应等原因引起的严重非线性误差问题,本文提出一种基于神经网络信息融合技术的传感器误差综合校正法.该法直接从传感器输出信号中提取纹波电压特征量,不需要附加检测传感器.将纹波电压作为非目标参量,输入电压作为目标参量,理想输出作为目标值,通过神经网络的训练后,获得了校正后网络的权值和阀值.仿真实验结果表明,采取从输出信号中提取融合信息的方式,利用神经网络的信息融合功能,能逼近一个校正平面,从而较好地解决了传感器误差综合校正问题.     

基于开口谐振环结构的介电常数测量传感器研究

固态材料介电常数的测量常采用双端口传感器，但传感器尺寸较大，针对此问题，设计了一款单端口特性的射频传感器，尺寸仅为30×40 mm。射频传感器采用开口谐振环结构，选用介电常数为4.4的FR4材料作为传感器基板，厚度为1 mm。首先使用电子设计自动化软件ADS设计了传感器，并对加载不同介电常数模型的传感器进行仿真，以得到不同介电常数下的回波损耗S11；随后使用MATLAB对S11谐振频率进行处理，得到待测样品厚度为0.8 mm的拟合公式。最后，将实测数据代入拟合公式得到材料介电常数的测量值，并与样品介电常数标准值比较。实验结果表明，使用该射频传感器测量Rogers 5880得到的介电常数为2.18，误差为0.91 %；测量FR4得到的介电常数为4.32，误差为1.82 %。因此，射频传感器可以用于固态材料介电常数的精准测量。     

基于神经网络的传感器数据融合处理

为消除压力传感器在实际应用中输出数据受非目标参量(温度、供电电压波动)的影响提出了采用BP神经网络技术对其进行数据融合处理.研究结果表明,利用神经网络实现压力传感器数据融合对消除非目标参量对传感器输出的影响是有效的.     

基于混合专家网络的智能检测系统

为解决原油含水率测量中存在的问题,提出一种基于多传感器技术的智能检测系统,对原油的水分、温度、水矿化度进行检测,并采用混合专家网络对多传感器信息进行智能融合处理,以提高含水率的检测精度。在提出的混合专家网络中,采用了专家决策、多神经网络集成等先进技术,且专家子网络采用LM算法和最优停止法相结合以确定网络最佳权值,提高模型的泛化能力。仿真结果表明:该混合专家网络模型在原油含水率测量系统中取得很好的应用效果,获得较高的测量精度。     

原油含水率测量多因素影响的数值模拟与实验研究

基于介电常数法测量原油含水率,往往受油水两相流态、温度、矿化度、非线性特性等多因素的影响.因此,设计一套基于多传感器的油水两相流实验室模拟系统,利用理论计算结合数值模拟的方法,研究含水率、温度、矿化度、油水介电常数、含水测最传感器输出之间的数学关系及影响规律,对提高测量含水率的精度提供了有力的理论和实验依据.     

一种润滑油污染度检测传感器的仿真设计

针对润滑油中金属磨粒的数量是引起润滑油裂变的重要原因,设计并仿真了润滑油介电常数检测传感器,研究了润滑油中磨粒数量对介电常数的影响。利用ANSYS有限元工具仿真出润滑油中磨粒含量引起的介电常数变化,优化了传感器结构参数。润滑油中磨粒含量由0.1%变化到0.5%时该传感器输出电容值变化量约为2 pF,并且电容变化量与磨粒含量呈线性关系,因此,可通过检测润滑油介电常数的变化来确定润滑油劣化度。     

基于介电常数温变特性的食用油品质机理研究

食用油在高温煎炸过程中会生成有害物质,对身体健康及食品安全产生影响.根据食用油温度变化对其介电常数的影响,设计基于介电常数温变特性的食用油品质分析系统.在电容传感器探头设计中,采用等位环和驱动电缆技术来避免边缘电场的影响和寄生电容的产生.文中对3种食用油在32 ℃~150 ℃下进行加热检测,并对测量数据进行拟合分析,结果表明:3种被测食用油在不同温度下呈现不同介电特性,可用于分析和评价食用油的质量.     

一种基于不同光谱透射比的光纤温度传感器

介绍一种基于多层介质膜干涉滤光片的不同光谱透射比随温度变化的光纤温度传感器 ,采用两个不同波长的透射光功率的比值作为传感器的输出 ,以消除光源功率波动对测量结果的影响。实验结果表明 ,该测量方法是完全可行的。     

基于CAV424的油井含水率在线检测

不同含水率的油水混合物其介电常数差异也会很大,根据这一理论,本文设计了过流式的电容传感器,采用专用集成芯片CAV424将电容量转换成电压信号,并进行了高精度的AD采样,提高了测量的准确性。实验结果表明,该系统性能较好、测量精度高、成本低,具有较好的应用价值。     

测量油品含水量的电容式传感器机理

电容式传感器利用油与水介电常数差别较大的特性 ,可测出油品中水的质量分数。从物质分子结构的特征出发 ,探讨传感器的工作原理 ,分析在交变电场作用下水与油的极化过程以及交变电场频率对极化强度的影响。得出在交变电场频率为 10MHz时 ,油与水的介电常数差别最大 ,因而将 10MHz作为传感器的工作频率 ,可获得最高灵敏度     

电容式传感器测量油品中水的体积分数之新方法

提出了一种采用电容式传感器测量油品中水的体积分数的新方法,运用油品中水的体积分数的不同引起油水混合物的介电常数的变化原理设计相应的电容式传感器,传感器调理电路中运用最新集成电容/电压转换芯片XE2004,有效的消除了电路中的引线电缆的分部电容的影响。实验结果表明:当电容式传感器结构一定时,该方法能够较好的克服寄生电容及环境对电容式传感器的干扰,以较高的精度实现油品中水的体积分数的在线测量。     

基于电介质介电常数测量的油液在线监测技术研究

润滑油的劣化过程蕴含着发动机的故障信息,在这一过程中其介电常数会有对应的变化.提出了一种基于电介质介电常数测量的油液在线监测方法,并对监测原理进行了介绍,设计了油液在线监测系统包括电容传感器、微小电容变化量检测电路及相应的测试分析软件.对不同污染度的润滑油进行了检测实验,结果表明该系统能够准确有效地监测油液的介电常数的变化,可为发动机更换润滑油及故障诊断提供参考依据.