风速检定装置不确定度评定及分析

不确定度是测量结果质量的重要指标,指对被测值不能肯定的程度,同时也表明结果的可信程度。以《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1—2012)为依据,针对用于气象计量的风速检定装置,确定不确定度来源、建立测量模型。结合实际业务流程,分析各误差来源及可能引入的不确定度分量。定量评定整个风速检定装置的不确定度,为自动气象站风速传感器不确定度的研究提供理论依据。研究结果表明,不同风速区间内的风速检定装置具有不同不确定度,应根据实际风速评定。该检定装置在风速为0.2～1 m/s时,不确定度为1.3 m/s;在风速为1～40 m/s时,不确定度为0.3 m/s。该研究可为其他具有相同或相近计量特性的风速检定装置的不确定度评定以及风速传感器检定结果的不确定度分析提供参考。     

杯式风速传感器计量的线性研究

线性是表征杯式风速传感器角速度与风速正比关系的重要计量性能指标.传感器动态运行时,它能直接反映风杯结构设计特征,并产生风速输出值的系统误差,其技术指标要求不超过±0.5 m/s.目前,风速计量用"示值误差"表示测量结果,不能直接反映传感器的线性特征.根据检定规程的测量方法,对风速传感器在风洞中开展全量程重复性测量并获取...     

环形低速风洞自动控制系统设计及其测量不确定度评定

为了满足矿用风速传感器的快速、准确、自动化检测和矿用气体传感器风速影响测试的需求,设计了一种环形低速风洞自动控制系统。该系统采用PLC为主控单元,根据风速与静压差的关系,通过对大气压力、空气温度、静压差的自动采集与计算,利用PID控制模块对变频器进行快速控制,最终通过控制电动机转速的变化,实现风速的自动输出。以检测GFY15矿用风速传感器为例,对测量过程中的皮托管、自动控制系统、风洞风速的不均匀性、不稳定性和流场紊流度等的不确定度进行了分析评定,结果表明,该自动控制系统能够满足矿用风速传感器自动化检测的需求。     

直流数字电流表测量不确定度评估

文章主要依据JJG598-1989《直流数字电流表检定规程》和CNAS-CL07:《测量不确定度的要求》(2011年第二次修订)研究测量不确定度在校准数字万用表过程中的应用。通过设计评定实验,建立数学模型,分析不确定度来源对校准直流电流参数不确定度进行完整的评估。     

MSB780(X)型数字气压计示值误差不确定度评定

MSB780(X)型数字气压计是民航机场气象台站常见的一种高精度气压传感器,其在保证客机安全着陆过程中的作用十分关键.对其进行示值误差的测量不确定度分析与评定有着极其重要的意义.依据JJG 1084—2013《数字式气压计检定规程》,对MSB780(X)型数字气压计进行示值误差的重复性测量.通过建立数学模型,对示值误差...     

叶轮风速表示值误差测试方法研究

以皮托管和微压计测量的空气流速作为参考风速,研究叶轮式风速表的风洞实验室示值误差测试方法;介绍了叶轮式风速表的工作原理,分析了测试所用到仪器设备技术指标,进行了叶轮式风速表实例测试,对测试实例进行了不确定度评定与分析并作了示值误差的符合性判定;结果表明,5 m/s及以下时不确定度的最主要来源为风洞流场总压和静压差的测量,5 m/s以上时不确定度的最主要来源为风洞流场的不均匀性、皮托管与气流夹角等影响量,可通过提高微压计精度、减小风洞流场不均匀性和减小皮托管与气流夹角等方式进一步减小测量不确定度。     

新型风速测量装置设计

为了方便地获得锅炉中煤粉的流量,设计了一套新型风速测量装置.利用涡轮流量计的设计原理,阐述了旋转叶轮风速仪的设计依据,并设计了方案.经过风洞实验,选择双支承式旋转叶轮风速仪.在方案确定后,对测量装置进行了总装设计,并具体给出了叶轮及传感器隔热的设计.最后通过实验验证了这种新型风速测量装置能准确地测量流量.     

压力表测量不确定度评定及检定调压速率研究

指针压力表因具有稳定可靠的特点而被广泛应用于工业生产中，为确保其测量结果准确可靠需进行定期检定。该文针对手动检定指针压力表过程中示值误差的测量不确定度进行分析和评定，采用表示指南法，根据检表过程中可能的因素分析各不确定度的来源，计算各个不确定度分量，再得到合成不确定度评定结果；并进行手动操作检定装置检定压力表打压速率实验，探究检定过程中检定点之间的压力变化规律，得出适宜的升、降压速率。研究结果可以反映被测量值的误差波动范围，利于对检测结果的质量进行合理判断，为自动化的压力控制速率提供参考依据。     

电磁流量计示值误差校准不确定度评定

针对目前电磁流量计在出厂时只标注有允许误差或准确度等级,其不确定度未予表述这一现状,依据<电磁流量计检定规程>JJG 1033-2007,进行水流量标准装置实流校验试验.分别介绍了评定的测量依据、环境条件、测量标准、被测对象、测量过程以及评定结果的使用.示值误差校准不确定度分析评定表明,该标定装置的不确定度对于电磁流量计的测量非常重要.     

一种数字集成电路标准样片的设计实现

标准样片是实现微电子量值溯源和传递的良好途径,论文着重于通过电路设计实现对数字集成电路参数的模拟,并对标准样片测量不确定度评估展开了相应的研究,用以提升标准样片参数的可编程性和量值的准确性,使之适合用于集成电路测试系统的检定、校准以及比对。最后给出了标准样片的不确定度评定和测量数据。     

基于非线性拟合的自动气象站风向传感器校准控制研究

风向传感器是自动气象站的重要组成元件,由于其运行数据存在的噪声与缺失问题导致测量误差增加,因此设计基于非线性拟合的自动气象站风向传感器校准控制方法。分析自动气象站风向传感器的组成结构和工作原理,构建自动气象站等效模型。采用循环采集的方式获取风向传感器的实时运行数据,通过滤波、缺失补偿等步骤完成数据预处理。以数据预处理结合为基础,利用非线性拟合技术计算风向传感器误差,通过装设风向传感器校准控制器,完成风向传感器校准控制。实验结果表明,所设计方法与传统校准控制方法相比传感器的测量误差降低了0.759°,误差变化率有所下降,即证明了该方法的自动气象站风向传感器校准控制效果好。     

基于LabVIEW的低速风洞风速量化PID控制系统设计

为了完成某大学DFD风洞的风速控制系统，设计了一套以计算机为中心基于LabVIEW的风速控制系统，给出了系统的硬件设计和软件设计。在提出总体PID控制方案的基础上，对风速控制精度及PID参数整定进行了研究，改善了PID参数整定过程，提出了风速闭环控制量化PID方案。通过LabVIEW程序代码实现了控制软件。实际运行验证了量化PID方法的可靠性及实用性。该系统具有优越性和实用性。     

电子探空仪基测箱校准结果的不确定度评定方法的研究

针对电子探空仪基测箱尚缺乏其校准结果不确定度评定方法的研究,介绍了不确定度的评定方法及合成标准不确定度和扩展不确定度的计算方法,综合研究了电子探空仪基测箱的温度、气压、湿度、风速、输出电压及电池电压六项校准项目的校准过程及校准过程所使用的主要测量设备,分析了影响各项校准项目校准结果的不确定因素,并依据相关的规程规范对JKZ1-1型电子探空仪基测箱的各项校准项目进行了校准试验,并对其校准结果进行了不确定度的分析与评定,得出每项校准项目的校准结果均符合要求。该研究成果可为电子探空仪基测箱的实验室校准提供一定的技术依据,近而为准确评估天气预报、气候分析、科学研究和军工活动、国际探测数据交换等提供一定的数据支撑。     

基于LabVIEW的数字式气压计自动检定系统

气压是地面气象观测中的重要观测要素,现阶段气压计主要依赖人工检定,劳动强度大、效率较低且易出现失误；为此提出一种数字式气压计自动检定系统,以实现PTB220和PTB210系列数字式气压计的自动检定。系统依据JJG 1084-2013 《数字式气压计检定规程》设计,主要包括CPC6000型精密压力控制器、745-16B型高精度实验室标准表、多串口扩展卡以及计算机等。论文介绍了系统设计方案,基于LabVIEW开发了自动检定程序,包括压力控制、数据采集、数据处理、报表生成以及传感器调整等模块,并进行了检定实验。结果表明,系统可显著提高检定工作效率,经调整后的气压计测量误差符合要求。     

风力发电机风向小脑神经网络软测量方法研究

风向测量值是控制风力发电机偏航的依据。风向测量值和原始风向值之间通常会存在偏差,这是影响风力发电机风能捕捉效率的主要因素之一。受风力发电机结构限制,机舱上的风向标难以准确测量风向。分析了风向测量误差产生原因,叙述了风向测量值和原始风向值之间的数学关系。风向软测量技术是降低风向测量偏差的有效方法。简述了风向软测量技术的传统方法。传统风向软测量方法可以显著减小测量误差,但计算量大,风力发电机翼型参数精度要求高,不适合工程使用。针对传统风向软测量技术的不足,提出了小脑神经网络(CMAC)软测量方法。该方法降低了风向测量的计算量,进一步提高了风向测量精度。实践证明了该方法的可行性。     

超声波隧道风速测量技术研究

研究了一种基于鉴相技术的超声波隧道风速测量方法,建立了风速测量模型。该方法克服了传统时差法电路复杂、信号处理较难的缺点,实现了隧道风速的高精度实时检测。测量系统采用一个传感器连续发射,两对传感器同时接收的结构实现不同风速段的测量,在保证测量范围的同时提高了低风速段的测量精度。系统以单片机ATMEGA128为核心,采用CPLD进行高精度数字鉴相,提高了处理精度;利用温度补偿技术进一步提高测量精度。与传统的测量方法相比,该系统测量精度有较大提高。     

风洞旋转轴天平信号处理系统设计

螺旋桨滑流带来的复杂气动力影响目前只能在风洞试验中获得,为了准确测量气动力从而获得螺旋桨滑流的影响量,使用旋转轴天平直接与螺旋桨相连并高速同步旋转进行风洞试验;对旋转轴天平的试验原理、数据处理方法进行了深入研究,设计开发了风洞旋转轴天平信号处理系统;综合考虑了信号衰减、电磁环境等干扰问题,通过时钟背板触发启动采集,保证了信号采集的同步性,系统整体处理精度等指标都满足试验技术要求;还创新性地开发出了风洞动态数据连续测量技术,大幅提高了试验效率;经过多次风洞试验测试,实现了对旋转轴天平信号的调理、采集和处理功能,为高效率、低噪声的先进螺旋桨设计和涡桨飞机气动噪声设计提供了技术支持。     

基于C8051F120的高精度全天候超声测风仪的设计

本文在传统超声波测风仪的基本原理上,通过测量介质中温湿度数据并且进行有效的调节,进而补偿雨雾等环境因素影响,设计了一种具有温湿度传感器的全天候超声测风仪。文中详细阐述了超声测风仪的方法研究和系统结构,通过实验证明该装置可以实现全天候精确测量风速与风向,测量误差2%,为在恶劣环境下超声测风的应用提供了有效的设计方法。