管输油品电荷浓度探测电极研究

本文提出了一种基于内置电容耦合式感应电极测量管输油品电荷浓度的方法,有效地解决了接触式测量中的电荷泄漏问题,相对于外置电容的测量方法受外界因素影响更小,为管输油品静电电位的检测提供了一种更为有效的方法。建立电极在管道内的立体模型后,根据油品在管道中的起电规律设定模拟条件,运用静电模拟模块计算出了外电极捕获电荷量,根据电荷量与电容的关系,得出了内电极输出电势,由此可以得出电荷浓度与内电极电势之间存在依赖关系。     

基于电荷感应的粉尘浓度检测技术与试验研究

介绍了电荷感应法在粉尘浓度测量中的应用,提出了用交变电场中传感器感应电压来表征粉尘浓度的测量方法,并进行了理论推导。在此基础上,设计了圆柱形传感器,并搭建了浓度检测试验平台,进行了模拟试验研究。试验结果表明:此装置可用于粉尘浓度为0.81~1.99g/m3的测量环境,其测量值与实际值的平均误差为1.8%。     

金属粉尘浓度检测技术研究

针对称重法无法实现金属粉尘浓度的实时、在线检测问题,分析了光散射法和电荷感应法应用于金属粉尘浓度检测技术的基本原理,设计了基于光散射法和基于电荷感应法的金属粉尘浓度信号采集及处理电路。实验结果表明:在检测初期,光散射法和电荷感应法检测误差均较小;但在长时间连续检测后,光散射法检测误差增大且检测值均偏高,而电荷感应法检测精度仍较高。     

分布式矿井粉尘浓度在线监控系统

为解决矿井中粉尘浓度测量精度低和在线监测难的问题,利用电荷感应原理设计了高精度矿井粉尘浓度传感器,使输出的感应电流与粉尘浓度之间建立了良好的线性关系;采用三级管理结构设计了分布式矿井粉尘浓度在线监控系统,系统主要由粉尘监测节点、风机控制器、数据汇聚基站、监控中心和传输网络组成;粉尘监测节点与数据汇聚基站通过ZigBee网络组成星型结构,定时采集周围环境中的粉尘浓度信息,并发送给数据汇聚基站;数据汇聚基站与监控中心采用C/S架构设计,将接收到的各监测节点数据打包后,通过局域网实时发送到监控中心的服务器上;监控中心接收、处理、分析和显示从各终端发来的数据,并将存入数据库ACCESS2003中;当某区域出现粉尘浓度过高时,会自动发出报警信号,并控制对应的风机加大排风量,使粉尘浓度保持在安全范围;通过测试实验结果表明,设计的粉尘浓度传感器具有较高的测量精度,平均误差仅为2.95%,且粉尘浓度在线监控系统工作稳定可靠。     

远场涡流检测传感器速度效应仿真分析

为了分析远场涡流检测中传感器运行速度对缺陷响应信号的影响,采用多场有限元方法对远场涡流(RFEC)管道检测技术进行仿真研究.首先使用COMSOL有限元软件建立远场涡流管道检测频域与瞬态仿真分析模型,而后利用该模型对远场涡流检测原理以及传感器运行速度与缺陷响应信号的关系进行研究.结果表明:在采用远场涡流传感器检测管道缺陷时,传感器运行速度和行进方向对检测结果的稳定性有较大影响.当传感器运行速度过大时,缺陷检测信号与激励信号的相位差会出现较大变化;当传感器运行速度在2 m/s以下,且沿着激励线圈指向检测线圈的方向运动,检测效果较理想.     

轨道涡流对磁浮车辆头部悬浮间隙传感器的影响

处于中低速磁浮车辆头部的悬浮电磁铁运行时,在轨道上会感应出明显的涡流,这种随着速度的升高而增大的涡流,不仅影响头部悬浮电磁铁的悬浮吸力大小,同时也会影响基于电涡流原理的悬浮间隙传感器的检测输出信号。针对涡流对车辆头部悬浮间隙传感器的影响,利用电磁仿真软件Maxwell 3D对单电磁铁模块模型进行了瞬态磁场仿真,分析了电磁铁模块运动致使F轨产生的涡流与传感器线圈激励致使F轨产生的涡流之间的重叠现象,得出了该涡流影响容易导致传感器测量值偏大的结论,试验结果也验证了上述结论。     

水下自动武器后坐能量测试传感器的结构优化设计

为解决水下自动机运动参数测量过程中现有测速传感器内部铁心线圈产生涡流影响测量精度的问题,提出一种基于电磁感应原理的永磁型感应测速传感器的结构优化方法.以环氧树脂板代替传统传感器的金属铁芯,在其上用漆包线紧密缠绕一层线圈作为速度线圈,在速度线圈表面利用丝包线等间距正反多圈间绕而成位移线圈,并且在速度线圈与环氧树脂板之间加入一层坡莫合金片,保证线圈铁芯的高导磁率,提高传感器的灵敏度;同时设计了信号调理电路,并将其封装在传感器内部.经过试验验证:改进后的传感器灵敏度更高,动态特性更好,测试信号更精确,能更真实地反映自动机的运动规律.     

流量测量仪表现状和发展动向(续完)

四、新工作原理流量仪表的研究和开发1.静电流量计(electrostatic flowme- ter) 日本东京技术学院研制适用于石油输送管线低导电液体流量测量的静电流量计,管道中绝缘液体在接近管内壁处,会积聚离子而形成相反电荷的双电离层,固定层正电荷粘附于管道表面,移动层负电荷接近液体,当液体流过管道或其他管件时,双电离层相互分离,移动层离子被液体带走,管道上正电荷立即经接地的导电管件进入大地,带走的负电荷有些渐渐弛豫到大地.静电流量计的金属测量管绝缘地与管系连接,测量管外置同心圆筒形电容器,测量电容器上静电荷便可知道测量管内的电荷.他们分别做了内径4～8mm铜、不锈钢等金属和塑料测量管仪表的实流试验,试验表明流量与电荷之间接近于线性.     

基于阵列涡流技术的裂纹特征量研究

阵列涡流传感器能够实现导电材料的大面积高速扫描。不同走向的裂纹对线圈间互感的影响是不同的,因此,测量线圈间的互感能够获得更多的缺陷信息。利用ANSYS软件对横向和纵向裂纹进行了三维有限元仿真,得到了相应的阵列涡流敏感线圈感应电动势幅值变化曲线。仿真结果表明:通过测量线圈间的互感,可以实现对裂纹长度和方向等特征量的检测。     

矩形脉冲涡流传感器的缺陷定量检测仿真研究

传统的脉冲涡流传感器由于其结构特点,在实际检测中存在自身激励干扰,使得其对缺陷的检测灵敏度不高。为了提高传感器对缺陷的检测能力,采用矩形传感器对铝板上缺陷进行检测。在分析矩形脉冲涡流传感器检测原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了矩形脉冲涡流传感器检测模型,对矩形激励下方铝板表面涡流分布进行了仿真计算,研究了缺陷对空间三维磁场的扰动规律。仿真结果表明:矩形传感器能够在铝板表面激励出均匀的感应涡流;当有缺陷存在时,提取三维响应信号的幅值为特征量,分析传感器在扫描路径上不同位置检测幅值的变化特征发现,通过3个信号幅值变化的位置和幅值变化的程度可以实现对缺陷长度,宽度和深度进行定量检测。     

加油站静电检测方法研究与仿真

研究加油站的静电准确检测问题。加油站对静电要求较高,弱静电信号在混合干扰性气体的情况下,静电离子的离散浓度和移动速度都发生明显的变化。传统静电检测方式多是基于静电传感器,对移动的静电电荷的离散浓度进行判断,完成检测的。一旦静电电荷被干扰气体干扰,发生电荷离散浓度变化,传统的检测方法检测的准确性将明显下降。为此提出一种基于轮转式静电探测算法。采用轮转式校验方阵获取加油站中的静电信息,并依据轮转式中心定位弱估计静电感应原理,检测出加油站内可能存在的静电荷区域。实践证明,轮转式方法能够大幅减少加油站混合气体对静电荷分布的干扰,保证检测的准确性,取得了令人满意的结果。     

油井测压仪传压管道效应分析

石油井下测压仪在传感器安装的部位存在管道效应,致使测压仪的精度产生很大的不确定性。为了能够准确测出井下压力,通过对测压仪传压管道效应的分析,给出枪内压力测试仪和枪外压力测试仪的传感器传压管道的设计方法,计算出测压器传压管道的固有频率,为动态测试中传压管道的设计提供了理论依据,消除传压管道对测量结果的影响,提高动压测量精度和可信度。     

基于小波神经网络的电涡流传感器非线性补偿

为消除电涡流传感器的非线性误差,提高其测量精度,提出了一种基于小波神经网络和遗传算法的电涡流传感器非线性补偿方法。该方法利用小波神经网络的非线性映射能力,使得传感器的输入与输出线性化,并使用遗传算法搜寻网络的最优初始值,加强网络的非线性逼近能力和收敛能力,显著提高电涡流传感器的非线性补偿效果。实验结果表明,经过补偿后,极大提高了传感器的精度,传感器输出电压最大绝对误差为15.55mV,最大相对误差为1.36%,非线性误差为0.34%。     

基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量

微小位移量的精确测量是测控工程技术中一个重要的课题.介绍一种针对具体工程的、基于电涡流位移传感器和虚拟仪器技术的微小位移测量方法.采用高精度电涡流位移传感器和虚拟仪器技术、合理设计测量机械机构和数据采集与处理系统,使计算机可以精确测量微小位移量,为准确分析数据结果提供了有利的先决条件,使测量系统精度大大提高.     

矿用粉尘浓度传感器的设计与应用

针对现有粉尘测量方法存在无法实时反映现场空气中粉尘浓度的问题,设计了一种矿用粉尘浓度传感器,介绍了该传感器组成、工作原理及其在煤矿自动喷雾降尘装置中的应用。该传感器利用激光散射原理测量悬浮在空气中的粉尘颗粒浓度,同时采用根据粉尘沉降原理设计的精密机械结构和激光镜头刷镜机构,保证了测量的可靠性和精确性。     

一种新的电感速度传感器

本文介绍了一种采用串联谐振电桥技术精确灵敏地测量角速度的新型电感速度传感器。此技术基本上是一种无接触测量速度的方法,它只需把一开槽铝盘与转子连接起来。这铝盘在一硅钢片铁芯的气隙中转动,铝盘中感应出的涡流反抗绕在铁芯上的线圈产生的磁场并使线圈电感量明显地产生与转子角速度成正比的周期性变化。串联谐振电桥电路接收了这个变化信号并用其调制一载波电压,产生一个频率等于被测转子角速度的电响应。此传感器加于被测转子上的负载很小,以致可以忽略,这就提供了一种简单廉价和紧凑的装置,可代替步进运动控制、锁相环控制系统或检测技术中采用的典型数字或脉冲测速器。若作进一步改进,亦可适用于遥控速度检测。本文提供了此传感器的设计细节和实验结果。     

基于广义探头的绝缘子表面电荷在线监测研究

通过对静电探头法测量表面电荷分布的原理进行分析,提出了一种基于广义静电探头法的表面电荷在线监测新方法.研究表明:当气体绝缘开关设备(GIS)中绝缘子表面存在静电荷时,会在金属导体上感应明显的电压信号.通过测量这个电压信号可以实时检测绝缘子表面电荷积聚的严重程度.进而可以大大减少绝缘子表面的闪络几率,提高电力系统的安全.     

电涡流速度传感器小型化研究

非接触测量在高速测量领域占有很大比重,当测量环境比较恶劣时,电涡流式传感器几乎是唯一选择.受测量原理的限制,电涡流式传感器的量程与其体积成正比,在一些安装空间比较受限的地方,传感器小型化研究十分必要.针对电涡流式速度传感器,对其敏感线圈进行建模仿真,设计了单探头双线圈结构,从探头尺寸角度减小传感器体积,同时差分检测手段...     

镍铬合金导线在电涡流位移传感器中的应用

基于电涡流的基本原理,以镍铬合金导线为涡流线圈,将导线绕制在陶瓷骨架上构成涡流探头,结合电源模块、放大模块和显示模块,设计制作了电涡流位移传感器。实验结果表明:该传感器能实现对金属位移的测量,具有结构简单、抗干扰能力强和测量精度较高等特点。     

用于速度分布测量的多电极静电传感器优化设计

通过介绍静电相关速度分布测量原理,说明实现不同侧电极静电信号有效相关计算的重要性。为保证不同侧相关有效性,对多电极静电传感器进行有效相关分析,提出有效相关分析方法,进行多电极静电传感器结构优化。最后经过实验验证,优化后的多电极静电传感器不同侧电极静电信号能够实现有效的相关计算,为进一步研究速度分布的测量奠定了基础。