自动雨量测量系统的温度补偿

在利用超声波测量降雨量的自动雨量测量系统中,由于温度对超声波速度的影响,使测量的准确度降低,达不到设计要求,所以需要对它进行温度补偿。通过对测量过程中可能产生的误差进行了分析,提出了利用单线温度传感器DS1820测量雨水温度,实现对超声波传输速度的精确计算,达到准确测量雨量的设计要求(优于1%)。     

超声波明渠流量计的设计

介绍了一种超声波明渠流量计。首先,阐述了三角形薄壁堰的流量计算方法,说明了超声波传感器的测量原理及以W77E58作为主控元件的超声波明渠流量计的原理、系统构成和硬件设计,最后,给出了流量计的实测数据,实验表明该流量计具有较高的准确度和可靠性,且价格低廉。     

超声波流量计在热工试验中的应用研究

超声波流量计因为其准确度高、维护成本低等优势在流量测量中广泛应用。但在使用过程中,由于管道条件和安装过程的不确定性,以及测量介质的温度压力等状态参数发生变化,都增大了流量测量误差。基于热工水力试验应用需求,提出了一种提高超声波流量计测量准确度的方法,并阐述了超声波流量计时差法的工作原理、现场校准方法和结果,最后进行了不确定评定。     

一种煤炭自动量热仪的设计

介绍了一种测定煤发热量的自动量热仪,详细阐述了该仪器的组成和工作原理。对仪器的准确度和精确度进行了测试,测试结果表明仪器操作简单、测量速度快、准确度和精密度均能满足国标GB/T213—2003的要求。     

超声波液体密度传感器

介绍了超声波密度传感器的工作原理和超声波探头的选择与制作工艺要点。所设计的硬件电路包括发射电路、放大接收电路和检波整形电路。超声波传播时间的测量是通过ATMEGA16L单片机内部的高速计数器实现的。针对环境温度对密度的测量有较大的影响,采用集成温度传感器AD590与单片机共同完成温度补偿。经测试证明:传感器的准确度达到±0.25%。     

超声波静力水准仪的研制

随着工农业发展、土地开发利用、地下水和石油天然气大量开采等引起的地面沉陷成为一种世界性的地质灾害。超声波静力水准仪由MSP430149单片机控制单元、环境温度采集、超声波发射及驱动和超声波接收及回波检测等组成,利用超声波传感器实现高精度不均匀地面沉陷测量。该仪器具有集成度高、响应速度快,测量准确度高(±0.1mm)、性能价格比高等优点。试运行报告表明,测量精度完全满足工程上的要求。     

抑制气体超声波流量计零点漂移的互易性电路设计

针对气体超声波流量计信号衰减严重、干扰较大的问题,设计了一种适用于气体超声波流量计的互易性收发电路,以消除零点漂移现象提高流量计的测量准确度.换能器配对实验和温度实验表明:互易性测量系统显著改善了流量计的零点漂移问题,并具有良好的测量稳定性.     

超声波流量计在煤层气流量计量中的应用

通过对超声波流量计的测量原理和影响超声波测量精度的因素分析,详细阐述了解决测量精度的具体方法,提供了仪表选型、安装的指导性建议.     

基于FPGA控制的超声波测距系统设计

介绍了超声波测距原理和基于FPGA控制的超声波测距系统组成,包括硬件结构及软件构成;鉴于温度对测距精度的影响,对温度进行校正。此系统具有可靠性高、集成度高、响应速度快、测量准确度高等特点。     

基于超声波技术的人体身高测量仪的设计

利用超声波技术设计了一种非接触式人体身高测量仪.以单片机为控制器,设计了超声波的发射和接收电路,完成了上位机通信,并在VB环境中进行微机测量和监控,完成了温度补偿电路的设计,并完成了相应的软件程序.实验结果表明:该仪器简洁便利,智能化与测量精度较高,可靠性高,可较好地应用于非接触式身高测量.     

基于AVR单片机的超声波测距系统构建

为了提高超声波测距精度,构建了基于AVR单片机的测距及数据处理系统。分析了超声波测距的原理,以AVR单片机为处理器设计了超声波产生和发射电路、超声波接收和信号处理电路以及温度测量和补偿电路等。针对温度对超声波速度的影响,根据超声波速度与温度的关系,设计了超声波速度补偿算法。为了提高回波时间测量准确性,减小随机噪声及空气中其他杂散播干扰的影响,采用均值数字滤波方法,对计数时间进行处理。实测结果表明,在3cm~400cm范围内,超声波测距系统测量数据准确,最大误差为0.66cm。     

基于GA-BP算法的超声波测量精度优化研究

针对复杂环境下超声波传感器测量系统测量精度问题,以罐体油位测量为例,提出一种基于神经网络遗传算法的超声波传感器测量精度优化模型,实现超声波油位测量系统的非线性误差校正。仿真结果表明,该方法可以减小超声波传感器本身结构和外界因素的干扰,提高测量精度。     

高精度超声流量传感器建模

介绍基于Prandtl的流速分布经验公式、光滑管的Prandtl方程和粗糙管的Colebrook方程的超声流量传感器建模,以及超声流量计高精度测量的实现方法。通过M atlab仿真分析流速分布指数和流速分布系数的计算方法及其对流速测量的影响。最后,通过实验数据的误差分析,验证模型的正确性,其测量精度可达1%。     

平行双关节坐标测量机的精度设计

平行双关节坐标测量机是一种新型非正交坐标测量设备,具有结构简单,精度高,便携等优点。文章首先介绍了平行双关节坐标测量机的测量原理,然后分析了影响仪器测量精度的误差源及误差源的可能修正精度,计算了仪器测量总误差。根据仪器设计精度进行了误差分配,并对误差分配进行了仿真计算,总结了仪器误差分布规律。本文的研究为指导测量机的结构设计和标定提供了依据,为实现平行双关节坐标测量机的测量精度指标提供了扎实的理论基础。     

车辆防碰预警系统的设计

介绍了一种以ATmega16单片机为控制核心的车辆防碰预警系统,提出了解决收发一体式超声波测距电路难题的新方法;由于温度对超声波波速的影响,增加了温度补偿电路来消除误差;设计的自动增益控制(AGC)电路,有效地解决了回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题;在此基础上,设计了相应的超声波测距系统的软件;对系统进行了测试,如主要试验参数:灵敏度、测距、频率等;并将所测数据与实际数据进行了对比;结果表明,该预警系统具有较高的测量精度。     

基于预测法的超声波测距研究

提出了一种基于预测法的超声波测距方法,采用预测法实现超声波回波信号时间的检测,有效抑制了干扰回波信号和回波信号噪音的影响,显著提高了回波信号检测的可靠性和测量精度;采用ATmega8微处理器实现了预测法回波信号检测,并实现高精度的温度补偿的超声波测距装置,文中详细介绍了电路框图和软件流程图;实践证明具有测量精度高、对干扰回波的抑制能力强,满足了工业测距的要求。     

数据手套系统中超声定位的实现

针对虚拟现实(VR)系统中空间定位的特点,利用超声波定向发射测距原理来实现数据手套具有六自由度的实时精确定位。同时,介绍了有关超声波定位的算法、收发电路,简单分析了传感器物理参数对测量的影响,讨论了用计算机来最终实现的相关原理,最后,给出了具体的实验数据及其分析结果。数据手套的测量范围为400cm,单个测距单元的测量精度可达±0.8%。     

超声波扩孔测量仪的设计

介绍了超声波扩孔体积测量的基本原理,利用超声波在空气中发射和接收回波的时间差来测距,通过旋转或者纵向移动步进电机,逐步测量扩孔体积和形状;阐述了超声波扩孔测量仪的硬件系统和软件设计,并给出一个例子:在弱风化石灰岩上钻取若干个Ф12 mm×750 mm的炮孔,把铁棍测量器与超声波测量仪测量的参数对照,得出结论:超声波扩孔测量仪的实际测量误差接近超声波扩孔测量仪所要求的误差±5mm。     

基于圆结构光的复杂深孔内轮廓尺寸测量方法

涡流法、超声法测量深孔截面轮廓尺寸精度低,而光学单点扫描法测量效率低。介绍了一种基于圆结构光的复杂深孔内轮廓3维测量系统,提出了一种采用FFT分析和差分分析进行测试数据处理的方法,能够实现快速高精度测量。测试系统主要由圆结构光发生器、扩束锥镜、成像锥镜、镜头和CCD组成,对于获取的每一幅被测截面的结构光图像,首先提取光条中心,对光条中心上的点作最小二乘法拟合获取光条中心拟合圆心,并以此圆心点将光条中心线展开,展开波形中存在整体形状误差,主要由圆心偏心误差、椭圆形状误差两个周期性误差分量构成,由于二者振动频率与细节分量的振动频率不相同,借助于FFT分析,将两个误差分量分离出来,进而采取措施减小其对系统的影响;差分分析用于去除阴线和阳线之间的过渡线。该方法提高了阴线圆与阳线圆尺寸计算的精度和效率,实验结果表明,系统内径测量精度达到005mm。     

基于垂直方向位移扫描的接触式表面形貌仪

为减小测量误差，设计了基于垂直位移扫描的接触式表面形貌仪。该测量仪以保持杠杆处于平衡位置为测量前提，X_Y向，Z向工作台分别采用衍射光栅为标准器；X—Y向工作台采用直线电机和压电陶瓷分别进行粗、细两级定位，Z向电机采用压电陶瓷驱动微定位。总体论述了该仪器的整体结构、测量原理、工作台的定位控制以及衍射光栅干涉信号的处理等内容。测量结果表明该系统有效地提高了测量精度。