基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究

为了准确测量气液两相流含气率,提出一种同轴线相位差测量方法。利用同轴线传感器,通过测量电磁波经过在同轴线内分布状况不同的气液混合介质后相位差的变化,得到混合介质的含气率。完成了同轴线测量电路及测量传感器的设计,建立了一种含气率测量模型。以气液两相做了室内静态实验,并对垂直管状态下传感器响应和实验结果进行了误差分析。结果表明:相位差输出与含气率呈线性关系;同时,在不同频率下,预测结果和实验结果的相对误差在±5%范围内,说明预测模型准确度较好。     

射频阻抗基准

中国计量科学研究院1981年开始研究的射频阻抗基准，于1984年通过国家鉴定，1986年由原国家计量局正式批准为国家基准。该基准由精密同轴空气线以及开路器、短路器和sod终端标准件组成。空气介质同轴线的阻抗数值可由问轴线的尺寸和材料的电磁特性理论计算得到，因此空气介质同轴线阻抗可作为高频阻抗的绝对标准，可用它准确校准按反射系数测量原理设计的高频阻抗分析仪。该基准的研制成功，为我国射频阻抗测量建立国家实物基准，为保证射频阻抗量值的统一、射频阻抗的测试定标创造了有利条件和可靠手段。该基准经过长期使用，一直保持良好…     

一种端接负载的同轴传输线特性阻抗时域测量方法

针对作为微波阻抗及散射参数标准的同轴线特性阻抗准确测量的热点和难点问题,提出了一种端接负载的同轴传输线特性阻抗时域测量方法,其测量结果可溯源至几何量等物理参数,实验验证结果的有效性En＜1,该方法可以作为同轴传输线特性阻抗量值准确测量的参考方法。     

用于芯片电容精确测量的在片开路方法研究

为实现芯片电容参数测量过程中的有效开路,提高在片电容测量的准确性及一致性,针对在片电容开路方法开展了研究工作。通过对标准电容器及开路器原理结构进行分析,结合半导体芯片工艺测试实际需求,设计并制作了在片开路器。在完成在片电容测试系统搭建基础上,分别利用传统悬空开路法和在片开路法对1pF量值的在片电容进行了测量。实验数据显示,同悬空开路法相比,在片开路法电容测量结果的准确性及一致性有显著提升,测量重复性可达0.01%,为芯片电容计量测试工作提供了有效开路手段。     

对射型速度传感器校准方法

对射型速度传感器的准确度对汽车车轮轮毂试验结果的结论判定影响重大,经过长期的实践摸索,通过对恒定转速条件下角速度不变原理的阐述,设计并制作了n°圆心角扇形面标准时间发生装置,从而实现了把直线速度测量转化为转轴速度测量,以此复现标准时间信号实现对射型速度传感器的时间校准,消除了只单纯校准石英晶体的局限性,解决了对射型速度传感器终端(光束缝宽)无法直接读取标准时间的技术瓶颈,实现了对射型速度传感器整机系统校准.     

露点仪热效应对湿度传感器测量准确度的影响

通过使用露点仪作为标准器在投入式和引出式两种不同使用方式下,在不同相对湿度段对湿度传感器相对湿度的测量结果的进行实验研究。数据分析表明,作为露点仪标准器常规的投入式测量方式产生的热效应会给湿度传感器的相对湿度测量结果带来不确定度,露点仪作为引出式来测量湿度传感器的科学性。     

PZT和磁致伸缩孤立波传感器的性能研究与分析

孤立波方法被证实可用于测量均匀与非均匀材料的杨氏模量,而用于采集信号的孤立波传感器的性能直接决定测量结果的精度。介绍了两种基于不同原理的孤立波传感器,分别为采用压电材料制成的圆柱传感器,与基于维拉里与法拉第效应的磁致伸缩传感器。利用两种传感器分别测量了同一批水灰比分别为0.42、0.45与0.50的混凝土样本,将两者100次的测量结果均值与标准参考值相对比,从而对比两种传感器测量的精度。同时,分别分析了两者测量值的标准偏差,对比两者的可重复性强度。实验结果表明,三种水灰比样本的测量值相对于标准参考值,圆柱压力传感器的偏差率分别为6.48%、5.04%与1.85%,磁致伸缩传感器的偏差率分别为0.78%、3.08%与4.94%,因此两种传感器的误差率均低于10%,均可用与实际测量中,但后者的精度略高于前者,同时后者的标准偏差低于前者,因此具有更高的可重复性。     

一种3D打印风场流速测量系统的研制

传统的流速传感器体型较大,既不适合3D打印风场内部安装,又会干扰到进口流场分布,影响加工产品的质量。针对目前3D打印现场风场内风速无法实时、准确测量的问题,提出一种基于边云协同的3D打印风场流速测量技术。该技术通过设计芯片流速传感器、流速采集终端、云服务器流速测量系统,实现了在不干扰风场的条件下,远程、实时、精确地测量3D打印风场进口流速。研制的流速测量系统具有精度高、体积小、易安装、不影响3D打印风场的特点,该系统可以进行现场实时监测测量,也可以使用远程终端计算机通过互联网进行远程流速监测测量。     

测试系统中电缆的滤波作用研究

测试系统中的电缆对测试数据具有非常大的影响。如果电缆选用不当,传感器采集到的信号在传输过程中就可能产生畸变。首先分析了电缆的电阻、分布电容对电桥式传感器和压电式加速度传感器测量信号的影响,给出了影响程度的评估方法。然后,通过对比试验,研究了终端电阻对电缆频率响应的影响,并给出了终端电阻的匹配原则。     

高频下交流电压测量的引线影响

在20kHz～1MHz频率范围内,测量分析交直流转换标准5790A校准多功能标准源5720A所产生的引线误差,结果表明20～100kHz下,由于引线长度所引起的影响很小;100kHz～1MHz频率下,相同长度同轴线测量误差与频率的平方成正比,在相同频率下与同轴线长度成正比;同时通过对不同长度的同轴电缆进行实验分析得出每厘米的测量误差.在1MHz频率,每厘米引线所引起的测量误差为15×10-6.     

基于组合式力传感器的超宽量程力值测量方法研究

针对高准确度超宽量程力值测量的需求,本文提出了一种基于组合式力传感器的力值测量方法,通过对小量程和大量程力传感器的转换,在保证测量准确度的前提下,有效扩展了力传感器的力值测量范围,并进行了实验验证,实验结果表明:采用该组合式力传感器的力值测量方法可以有效扩展单只力传感器测量范围,使传统力传感器的测量范围从额定力值的(10~100)%测量范围扩展到(1~100)%测量范围,该组合式力传感器的准确度高,可以达到0. 01级标准测量仪的技术指标要求,可以作为参考力传感器应用在超宽量程力标准机或材料试验机上。     

一种增强型的SOLR校准方法

提出了一种增强型的在片SOLR校准方法(eSOLR),结合无需定义的直通传输线标准,2对对称的反射标准(开路标准、短路标准)和1对准确定义的负载标准,实现微波毫米波频段的校准测试。详细给出了8项误差模型的求解过程,同时采用校准比较算法对商用校准方法和eSOLR进行了验证。实验结果表明,eSOLR优于现有的商用SOLT、LRRM校准方法。0.2～110GHz陶瓷衬底的无源失配衰减器验证件测量结果表明,新方法S11测量结果更加连续,测量结果与多线TRL更为吻合。     

一种10kN静重式力标准装置的建立

从静重式力标准装置测量各类力传感器原理出发,介绍了静重式力标准机的类型与特点。对我所建立的10 kN静重式力标准机,基于LabVIEW控制软件,设计了该静重式力标准装置测量各型力传感器的工作平台,包括自动和手动两种控制平台。该平台工作效率高,可自动采集和处理数据,并能根据要求实时打印。经过长时间的测试工作,该平台完全能满足各型力传感器的计量校准工作。     

同轴传输反射法测量高损耗材料微波介电常数

同轴传输反射方法可以用来测量高损耗材料的微波介电常数。该方法将环形样品嵌入同轴线内,通过测量样品两端的散射系数来确定材料的微波介电常数。文中介绍了测量原理及测量系统,测量了一种石蜡基混合样品的微波介电常数,并通过改进的Bruggeman数学模型,推算出其中陶瓷材料的介电常数。     

涡流位移传感器灵敏度测量值的不确定度评定

本文依据涡流位移传感器的测量原理,通过分析测量结果的各不确定度分量,进而合成标准不确定度,对传感器灵敏度的测量结果进行分析,为涡流传感器测量位移数据提供判断依据。     

一种LVDT位移测量仪表的校准

文章介绍了一种LVDT位移测量仪表的校准方法,参考JJG 644—2003《振动位移传感器》检定规程,叙述了该类型传感器的测量原理、计量标准器和校准方法,根据测量结果,验证了该校准方法的和计量标准器的适用性,同时在该计量领域,为该类型仪表的计量与检测提供一定的参考价值。     

拉杆式线位移传感器自动校准系统

研制了一种高效、准确的拉杆式线位移传感器自动校准系统。该系统以高精度光栅传感器测量结果作为线位移传感器的标准位移输入,根据拉杆式线位移传感器输出电压与标准位移输入之间的关系,确定传感器的灵敏度、线性度、重复性等主要特性参数,从而实现对拉杆式线位移传感器的自动校准。     

双侧波导同轴线耦合式线形微波等离子体源的研究

本文介绍了一种具有双侧波导同轴线耦合结构的新型微波等离子体源。通过电磁场模拟计算和等离子体发射光谱测量对同轴线耦合反应腔内部结构进行了优化,研究了线形等离子体源腔体结构对等离子体均匀性和长度的影响,并且在杆状样品表面进行了金刚石薄膜的沉积实验。实验结果表明:双侧波导同轴线耦合式新型线形等离子体源可以在引导天线表面产生圆柱状的线形等离子体,其等离子体的均匀性和长度受腔体内部结构的影响,在引导天线外径为4 mm,单侧模式匹配棒伸入量为10 mm的腔体结构下,等离子体的均匀性大于90%。通过对杆状样品表面不同位置处金刚石膜质量和等离子体沉积环境的测量,进一步验证了等离子体的均匀性。此外,线形等离子体的长度受引导天线长度和工作气压影响,这主要与反应腔内电磁场分布以及微波传输衰减有关。     

基于行为模型的电机动态扭矩测试研究

电机动态扭矩一般使用扭矩传感器测量,但扭矩传感器应变片粘贴的角度容易发生改变,且长期使用容易变形,造成测量结果误差较大,无法实现对电机动态扭矩的长期测量。为此,提出一种扭矩传感器行为模型测量扭矩的方案,以直流无刷电机为负载电机,利用标准扭矩传感器测量负载电机的电流和扭矩,通过采用线性回归的方法得到扭矩传感器的行为模型,再利用该模型替代扭矩传感器来测量电机扭矩。该方法克服因扭矩传感器的安装、应变片变形等对扭矩测量精度的影响。基于该方法设计行为模型测量动态扭矩的系统,以750 W永磁同步电机为被测对象,分别使用该系统与使用扭矩传感器方法测试比较,该方法测量动态扭矩时相对扭矩传感器测量的动态扭矩最大相对误差为1.90%,非线性误差为1.84%,重复性误差为0.084%。结果表明:使用行为模型可代替扭矩传感器测量电机动态扭矩,有利于对电机动态扭矩的长期稳定测量,且系统在体积、成本、结构以及操作维护方面都更具优势。     

城轨车辆柔度系数的测试方法研究

为提升国内城轨车辆设计水平,参考国外铁路标准,开展了城轨车辆柔度系数测量的研究工作,设计了3种不同的柔度系数测量方法.对3种方法的测量原理和应用范围进行了分析和描述,针对不同的测量方法,给出了相应传感器的选择和误差分析说明.通过某地铁车辆利用加速度传感器测量柔度系数的测量结果(试验曲线),验证了测量方法的有效性.