基于移动平台的三维风速风向动态测量系统

由于风速风向对帆船等移动平台的影响,需要实现对风速风向的动态测量,因此设计了一款基于时差法的正四面体非正交结构超声波阵列的动态测量系统。该系统通过测量超声波在顺风和逆风下传播的速度不同,结合测量装置的结构解析,得到风速风向和俯仰角,利用磁力计补偿方位信息数据和中值滤波算法,解决了在移动平台上实时动态采集风速风向和俯仰角的问题。经实际测试,系统风速测量误差在±1 m/s以内,风向测量偏差不超过0.8°,俯仰角测量偏差不超过1°,达到预期设计要求。     

光纤位移传感器综述

基于普通位移传感器与光纤位移传感器两者的性能特征,概述光纤传感技术在位移传感方面上的优势。将光纤位移传感器分为两大类：本征型和非本征型,并详细介绍各类光纤位移传感器的原理、结构以及特点。根据其原理进一步探讨光纤位移传感技术的发展与应用。     

基于圆柱体耦合结构的液漏检测 光纤传感器

针对现有侧耦合结构的液漏监测光纤传感器耦合结构损耗大、一致性低的问题,提出了一种圆柱体缺陷耦合结构的液漏传感器。通过Zemax软件进行光纤耦合仿真,对比分析圆柱、圆锥与半球体三种结构,在插入损耗相差较小的情况下,圆柱体耦合结构具有更高的耦合率。对聚合物光纤（POF）进行加工,得到插入损耗为0.31dB的圆柱体耦合结构。LED灯带作为扫描光源,对带有耦合结构的光纤进行检测能力验证,当耦合介质由空气变为水时,光功率强度变化可达32.8%以上。实验结果表明,圆柱体耦合结构与现有耦合结构相比损耗明显降低,所涉及的光纤传感器能够对液漏进行有效检测。     

光纤液位传感技术研究进展与趋势

介绍了光纤液位传感器相较于普通液位传感器的特点和优势,梳理光纤液位传感技术发展脉络,简单介绍其分类.针对静态与动态应用场景下的光纤液位测量技术展开分析,列举了国内外有代表性的最新研究成果,并对未来发展趋势进行展望.     

基于VB的泄漏在线监测系统设计

由于不规则复杂狭小空间微小渗漏难以测量,急需一种便于安装、痕量级测量、快速应答、精准定位的在线监测系统。本文设计了一种基于Visual Basic(VB)的泄漏在线监测系统,总节点以XC6SLX16-3CSG324I为主控芯片,子节点以STM32F103C8T6为硬件电路的主控芯片,微系统(MEMS)金属氧化物传感器Ccs811、Bmp180、Si7021构成数据采集电路。采集电路采用柔性电路技术,以适应狭小空间贴装,便于监测;被测泄露工质可以是纯粹的气体或含有某些挥发性物质的液态。实验结果表明,该系统可实现非接触式测量、快速传感、精确定位,并可测量到挥发性有机化合物(VOC)气体浓度为ppb量级,实现痕量级渗漏测量。     

基于Qt的跨平台液漏监测系统设计

针对液漏监测技术的需要,设计一种能够实时监测管道泄漏,并将结果显示到上位机界面上,以便用户能够时刻了解管道的泄漏状态。传统的液漏监测系统都是采用基于Windows系统开发的上位机软件,对某些场景存在硬件携带不方便的问题。因此根据该监测系统使用场景的不同,基于Qt的跨平台特性开发了一款液漏监测系统的上位机软件,该软件不仅可以在Windows系统中使用,也可在Android移动设备中使用。实验表明,系统能够稳定工作,有检测和定位泄露信号的能力,上位机软件针对不同的平台不需重复开发,有效的降低了成本,同时针对不同的场景使用不同平台上的上位机软件,很大程度上减少了用户的工作量。     

基于MQTT的液漏监测系统的设计与实现

针对实验室设计的高空间分辨率且价格低廉的液漏传感器,为了实现远程通信,在原有传感系统的基础上,加入了MQTT协议进行数据的远程推送与交互,同时基于Qt的跨平台特性开发了PC端和移动端均可使用的监测软件,系统管理员可通过PC端将控制指令下发给液漏传感系统,对液漏现场进行远程操控与数据实时监测,系统维修员可通过移动端查看维修通知单及告警信息,维修完成后提交维修订单。该系统实现了对液漏监测系统的实时采集和远程监测,有较好的应用前景。     

并行多通道模拟信号发生器的设计与实现

介绍了多通道模拟信号发生器,利用FPGA并行工作的特点结合DDS直接数字频率合成技术,实现80路模拟信号并行输出,同时设计了转接扩展卡,最大可扩展至512路输出。采用AD9744高速D/A转换芯片,输出信号频率范围0～100 kHz,可输出正弦波、方波、直流量等波形,频率分辨力0.01 Hz,输出精度千分之一。     

基于光纤FTIR效应的连续式液位传感器研究

光束在宏弯的光纤内传播时会发生能量损耗并辐射到光纤包层外,引起受抑全内反射,辐射的能量同时受外界环境折射率的影响,因而可用于液位传感。因现有传感器受光源和外界环境干扰较大,信噪比较差,成本较高,为了解决这一问题,该文提出了一种双光纤扭绞结构的连续式液位传感器。通过理论和实验分析证明,宏弯光纤能量回馈到传感结构中并受外界环境折射率的调制。通过搭建实验平台进行测试,发现液位高度从350mm下降到0的过程中,暗场光纤末端功率值近似线性从0.448μW降到0.15μW,液位区分度达到4dB。同时,该文对影响液位传感器测量的主要因素进行了分析验证。     

基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统

针对风速风向对悬索桥的安全性影响,为了实现对悬索桥风速风向的精确监测,设计了基于时差法的高精度超声波风速风向测量系统.系统采用STM32为控制单元,超声波换能器为敏感单元,实现发送和接收超声波信号,MS1022高精度时间测量模块为测试单元,实现超声波飞行时间的计量,LoRa无线模块为数据传输单元,实现风速风向数据上传至...