动态力校准技术评述

动态力校准技术应用日益广泛,其测量结果的精度要求越来越高,因此对动态力校准技术的研究具有十分重要的意义。本文简单介绍了实际工程中动态力校准技术的应用与需求,指出了动态力校准技术研究的重要性,总结了目前动态力校准的主要体系,并对各种动态力校准方法的原理、主要特点以及校准装置进行了分类介绍。     

一种适用于现场原位校准的双输入激励方法

针对现场校准中各种非电物理量激励源实现困难的问题,提出一种双输入激励法,以电信号标准源激励校准传感器后面的数据采集系统。借助于现场物理量值提供单值激励,以现场测量标准校准包含传感器的被校测量系统,并判定传感器的工作正常性。在其工作正常情况下,以传感器稳定的传递特性模型的平移,表述其现实特性,模型参数来源于以往实验室校准结果,从而以双输入激励法完成全测量系统的现场校准。从铂电阻温度计长达6年的校准结果漂移特性,可以看出该方法具有正确性和可行性。     

民用飞机测试体系的讨论

讨论了民用飞机的测试任务和测试活动,概括出三种测试活动:性能测试;功能测试;故障诊断。结合民机各个阶段的测试任务分析,提出了一种民机测试体系技术框架,并将其分为五个方面:任务体系;硬件能力体系;法规体系;量值溯源体系;人才队伍体系。讨论了民机测试体系的构建,并特别讨论了测试活动中计量性的重要性。     

欧洲动态计量技术发展

从20世纪末开始,在欧洲区域计量组织(EURAMET)的支持下,欧洲各国以国家计量机构为主,加大了对动态计量技术的研究力度,尤其是可溯源动态力学量、高精度运动参数等机械量的动态计量技术研究,以及不确定度评估、动态建模、动态测量放大器校准等共性技术研究,成为国际动态计量技术研究的新的热点区域。通过深入的联合研究、广泛的国际学术交流、领导或参与各种国际计量组织并制定各种国际计量标准,以PTB,LNE,NPL为首的欧洲计量研究机构在国际动态计量技术发展中展现出强大的影响力和领导力。相关技术方向和组织管理方式对于我国动态计量技术发展具有重要的借鉴作用。     

基于激光干涉测量的高频液体正弦压力校准

在武器装备研制与工程应用中会使用大量动态压力传感器进行评估与测试,为了提高测量精度和数据可靠性,针对动态压力传感器的幅值灵敏度在高频率正弦压力校准中的量值溯源问题,提出一种基于激光干涉技术测量液体介质折射率随压力改变的方法用于高频液体正弦压力校准装置。利用压电叠堆效应和管腔谐振原理,可以驱动液体介质产生频率高达30kHz的正弦压力信号,根据洛伦兹洛伦茨理论建立压力与液体光程的数学模型,利用激光干涉仪测量液体中光程改变,得到正弦压力幅值大小,使正弦压力幅值可以得到溯源。结合实际校准过程,对压力分布不均、温度变化、结构形变、振动等影响因素进行了理论研究与实验分析,并利用基于激光干涉测量的高频液体正弦压力校准装置开展对动态压力传感器幅值灵敏度校准不确定度的完整评估。结果表明：激光干涉法高频液体正弦压力校准装置的正弦压力幅值覆盖范围0.01MPa~1MPa,静态压力环境可以实现0~10MPa,在频率范围1kHz~30kHz下幅值灵敏度校准的扩展不确定度在7.6%以内。     

基于参数辨识的力传感器动态校准方法

力传感器动态校准通常采用静态指标分析方法,很难评价其结构参数对模型时变特性的影响,为此提出一种力传感器动态校准方法。针对被校准力传感器的结构特征建立参数化数学模型,分析动态激励与结构响应之间的频域传递关系;利用最小二乘法对传递函数的频谱特性进行解析,实现模型参数的辨识;采用频率分析法建立传递函数的频域几何关系式,实现动态校准模型的稳定性评价。采用落锤式冲击力校准装置验证所提方法,结果表明该方法能以较小的标准差辨识被校准力传感器的结构参数,也能依据相位裕量和幅值裕量判断动态校准模型的稳定性。     

动态力校准中力传感器端部等效质量测量方法研究

力传感器端部等效质量是动态力校准中的重要部分,其测量误差会对动态力校准产生较大影响。本文通过了解力传感器结构,确定力传感器端部等效质量的构成,并简单介绍了四种测量端部等效质量的方法。最后,利用两次配重消去法进行实验,将不同配合不同工况下得到的结果进行对比分析,说明该方法可以较好的解决测量端部等效质量问题。     

正弦力校准装置研制

针对现有正弦力校准装置量程无法完全满足动态力校准需求的现状,为了扩展正弦力校准范围,降低动态力的测量不确定度,研制了（2.5～250）kN正弦力校准装置,旨在解决我国动态力溯源体系不完善的问题,并为建立高精度正弦力标准奠定基础。     

电子数据量及电子信息网络流量计量校准的讨论

讨论了电子数据计量校准中的问题,包括传送数据,不同格式数据文件对数据量的影响,数据文件数据量的计量。并通过一组实验数据验证了数据文件数据量计量方法的正确性与可行性。针对电子信息网络数据流量计量中的问题,从7层网络协议模型出发,讨论了网络数据流量定义中的问题,提出了路径视在流量、传送数据流量、数字通信效率等概念。讨论了路径单向流量、双向流量、节点单线程流量、多线程流量等多种不同工作方式和条件,对细化网络流量的定义和表述、统一电子数据流量的概念,顺利实现电子数据流量的测量表述具有特别的意义和价值。     

关于多通道同步数据采集的探讨

针对多变量综合测量问题,提出一种多物理量群体效应思想,以具有公共时基的多维矢量空间方式表征多变量测量结果,展现它们之间的耦合、关联、因果、时序等关系。并阐述了数据采集系统通道间延迟时间差的地位、作用和价值,介绍了用通道间延迟时间差方式,定量评估不同通道的同步差异,用以进行多通道同步采集的时基补偿和修正,以最终将数据采集的同步界面延展到各通道传感器的测量端。