工频电压比例标准及自校准技术

为了满足电网快速发展和开展0.002级及以下准确度级别电压互感器的检定/校准工作的需求,研究比较了工频电压比例自校系统溯源的发展过程,并提出了半绝缘互感器电压串联加法新线路.通过对半绝缘和全绝缘互感器电压串联加法线路数学模型误差的分析比较,基于半绝缘互感器电压加法溯源的准确度更高、开放性更好.     

工频电压加法的新线路及应用

本文提出一种互感器电压串联加法的新线路。两台同电压比的互感器分别在一次侧和二次侧串接,以此校验电压比相同、但额定电压为前者两倍的第3台互感器。新线路将使互感器检定机构可以独立地建立自己的工频电压比率标准,其准确度为2×10~(-5)～1×10~(-6)。     

基于工频电压加法对20kV电压互感器溯源

本文通过“工频电压加法”创新性地对20kV全绝缘电压互感器进行现场溯源。将两台lOkV自升压精密电压互感器一次侧、二次侧分别串联作为标准,配合感应分压器对被试品进行校准。由于两台自升压变压器升压比不一致,可能造成串联电压不足等情况,文中提出自升压标准的选型要求及判断方法。比对试验验证了新方法的准确性。     

基于电压串联加法的1000kV国家工频电压计量标准

国家高电压计量站使用了特殊设计的准确度达0.01级的1000kV串联式标准电压互感器成功地进行了1000kV工频电压加法试验,比值差和相位差测量不确定度均小于等于2×10^-5和0.06′。所得量值与800kV电容式工频电压比例标准装置测量结果比对,比值差的最大偏差为2.7×10^-5,相位差的最大偏差为0.11′,均没有超出双方的90%置信概率区间。     

基于混合波叠加法的声源识别理论与试验研究

波叠加法作为噪声源识别的一种技术，克服了基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非唯一性难题，但在测量面上要求足够多的传声器数目以满足重建精度，这样导致测量成本高、工作耗时且也不利实际实施。针对波叠加法的此缺点，提出将波叠加法和HELS方法相结合的方法，此法是基于Helmholtz方程最小二乘法，用相对少量的测点数据获得包围源的最小球面上或之外的任意一假想球面上的声压数据，然后将这些数据作为输入，计算出辐射体内混合内域虚源强的强度值，通过解离散波叠加的方程，重建出在重建面上离散点的声压值。达到用相对少量的测点数据重建表面为任意形状的振源辐射声压的目的。数值仿真与试验结果表明：它具有计算速度快、重建精度高、测量成本低和容易实施等优点，可以精确地识别和定位机械噪声源，在工程实践中具有广泛的应用前景。     

基于实模态的非比例阻尼体系复模态叠加法

为提高非比例阻尼体系强迫振动时复模态叠加法的计算效率,基于模态摄动法基本原理,提出一种利用无阻尼体系实模态的复模态叠加法.该方法由模态摄动法将非比例阻尼体系的复模态表示为实模态线性组合,在此基础上,建立了强迫振动复模态叠加法的实模态的线性组合解.以一个带附加阻尼的强非比例阻尼三层框架结构为例进行地震反应分析,计算结果表...     

大型衡器检测中叠加法的几个技术问题的研究

从现阶段来看,生产工艺的过程中由于工业经济的不断发展与提高,所以应该对其产品的质量进行不断的提高,在一些比较重要的工序方面需要使用专业的检测衡器(Detection instrument)。尤其是在冶金行业(Metallurgical Industry)和煤炭行业(Coal industry),一些比较大型的衡器也由当初的几十吨变成几百吨,甚至还有上千吨的载荷量(load capacity)。另外,随着物流行业的不断发展和高速公路的不断发展,公路运输也得到了一定程度上的提高,从而能让汽车运输的吨位承受到最大。因此,类似于上述这种大吨位的汽车衡(truck scale),天车称(Crane said)和汽载称(Steam load)。本文的主要研究方向是就大型衡器(Trone)检测中叠加法的主要检测结构(feeler mechanism)、加载点(load point)以及力源稳定(Stable source)等几个方面的技术问题进行简要分析和探讨。     

基于附加源波叠加法的声辐射计算研究

针对单极子波叠加法在特征波数处声场解的非唯一性问题,采用一种通过添加附加源克服解非唯一性的方法-附加源波叠加法,即在单极子波叠加法的基础上添加一定数量附加源从而获得声场全波数域内的唯一解。本文给出了具有解析解的脉动球源、振荡球源及无解析解的立方箱体结构三个数值算例。计算结果表明：对于脉动球源,添加一个附加源就可较好解决声场解的非唯一性问题;对于振荡球源,增加附加源个数可解决声场解的非唯一性问题,但会降低声场解的精度,但通过增加单极子源个数可以很好提高计算精度;该方法计算效率略低于复数矢径波叠加法,但较三极子波叠加法效率更高;对于立方箱体结构,确定了最佳的附加源个数,保证了声场解的唯一性。     

基于增量叠加法的皮带秤在线校准系统

皮带秤在线校准系统是基于增量叠加法原理,通过主副皮带秤累计质量之差与叠加砝码示值相比较,以修正主副皮带秤系数方式实现皮带秤的在线校准。文章还介绍了在线校准系统的硬件组成和软件设计,以及远程校准的实现。通过不确定度评定,得到该皮带秤校准系统扩展不确定度为1.6 kg,经验证,在线校准系统校准结果准确可靠。     

噪声源识别的混合波叠加法及其数值仿真研究

提出了以混合波叠加法作为声场的全息变换算法,建立了基于混合波叠加法在声源识别中的理论模型。此法用相对少量的测点数据就可重建任意形状源表面的声场,克服了基于边界元法的声全息中的奇异值积分和解的非唯一性难题,数值仿真结果表明:它具有计算速度快、重建精度高、测量成本低和容易实施等优点,可以精确地识别和定位机械噪声源,在工程实践中具有广泛的应用前景。     

基于自校法原理的DAC线性误差快速测试仪

本文讨论了自校法测试数－模转换器（ＤＡＣ）线性误差的两个难点：数学模型的建立和原始数据的测试。对测试仪作了误差分析，导出了估计测量误差的表达式，给出了对比实验结果。自校法测试ＤＡＣ无需对放大器的失调及增益做事先调整，也无需高准确度的标准源及数字电压表，适合于自动测试。     

线性测量系统的主成分估计技术研究

在简单介绍主成分估讲理（PCE）原理、算法的基础上,将其应用于线性测量系统的模型构建中,并通过数值仿真结果与传统LS算法进行了比较。     

基于径向基神经网络的谐波叠加法

风荷载的数值模拟在结构设计中起着非常重要的作用。在土木工程脉动风速时程的各种数值模拟方法中,谐波叠加法最为常用。而且,通过引入FFT和不同插值技术可以在不显著地影响模拟精度的情况下,大大地缩短模拟计算所花费的时间。本文提出使用径向基神经网络(RBF neural network)插值技术来改进传统的谐波叠加法。使用基于径向基神经网络和传统的谐波叠加法(未引入插值技术)来模拟一幢100米高高层建筑上10个点的脉动风速时程,通过均方根误差( Root Mean Square Error, )和相对误差系数( Error factor, )两项指标来评价改进的与传统的谐波叠加法相比较的模拟计算精度,并且记录各自所耗费的时间。结果表明：基于径向基神经网络谐波叠加法的精度令人相当满意,模拟计算效率大大提高。     

一种基于三端口网络的互感器电压串联加法

1954年Zin E和Forger K成功研究出互感器串并联电压加法线路;1988年国家高电压计量站成功研究出互感器双边串联电压加法线路,2006年使用串联型电压互感器进行双边电压加法,2008年试验电压达到1 000/■kV,电压比不确定度不大于4×10^-5(P=95%)。要进一步减小电压比的不确定度,需要最大限度地消除串联型电压互感器的屏蔽误差以及邻近干扰误差。除了设计电磁屏蔽更完善的串联型电压互感器外,还可以使用三端口网络理论实施电压加法,通过三端口网络的响应叠加性,使得在加法过程中的屏蔽误差和邻近干扰误差很大程度上得到补偿。2013年使用广东电网电力科学研究院的500 kV工频电压比例自校系统装置进行了验证试验。与1988年数据相比,110/■kV电压下的屏蔽误差从18×10^-6减小到1.5×10^-6,与2006年数据相比,500/■kV电压比例不确定度从15×10^-6减小到7×10^-6(P=95%)。     

基于模间干涉的光学电压互感器的设计

针对电力工业向高电压,大容量的输配电电网发展的需求,提出了一种新型的光学高压电压互感器.该方法是根据保偏光纤模间干涉原理,采用石英晶体的逆压电效应的方法.该光学电压互感器的工作原理是在圆柱形石英晶体上施加交流电压使其产生压电形变,使缠绕在圆柱表面的椭圆芯双模光纤中的LP<'01和LP<'11模的相位差发生变化,最终得到被测电压.根据群模态折射率差与归一化频率的关系,对光纤的参数进行了研究.通过实验对该互感器的设计进行了可行性研究.实验结果表明,本案具有较好的精度和线性度,为光学电压互感器的研究提供了理论基础.     

一种全光纤电子电压互感器的研究

基于石英晶体的逆压电效应,研制出一种双模干涉式的电子电压互感器。该互感器利用两个低阶模的干涉原理改善了电压互感器的性能,为消除外界干扰、提高系统的测量精度提供理论根据。实验表明：在．40℃～＋40℃的温度范围内,互感器能达到0.2级的准确度。     

基于动力特性的混合结构地震响应复模态叠加法

混合结构由不同阻尼特性的材料组成,确定其阻尼矩阵存在困难。分块Rayleigh阻尼模型由于数学上的简易性,被广泛用于构建混合结构的阻尼矩阵,但分块Rayleigh阻尼模型的计算精度与参考频率的选择方法直接相关。针对参考频率的选择问题,依据结构动力响应的组成和特点,提出了一种确定Rayleigh阻尼系数的计算方法,进而实现基于分块Rayleigh阻尼模型的复模态叠加法。求解结构的瞬态反应时,根据结构前两阶振型的自振频率确定阻尼系数;求解结构的稳态反应时,选择结构的基频、与外激励频率接近的结构自振频率确定阻尼系数。依据地震波的频谱特性,提出了基于地震波卓越频率的分块Rayleigh阻尼模型,并结合地震加速度的分段线性假定,建立了混合结构的复模态叠加法。在此基础上,利用三角级数展开得到组成地震波的谐波频率,进一步提出了基于谐波频率的分块Rayleigh阻尼模型和对应的复模态叠加法。算例分析结果表明:所提方法误差更小,且克服了传统方法因振型选择不唯一导致的计算结果具有不确定性的问题;与基于地震波卓越频率的复模态叠加法相比,基于谐波频率的复模态叠加法计算量更大,但计算精度更高、适用范围更广。     

舱段结构流固耦合声振特性的模态叠加法研究

圆柱壳加筋结构是水下航行器的主要组成部分,研究复杂柱壳结构的水下振动与声辐射特性具有十分重要的意义.本文以双层加筋圆柱壳舱段为研究对象,考虑舱段外和双层壳体内流体与结构的耦合作用,利用有限元法得到舱段结构的干模态,再利用直接边界元方法得到舱段结构的湿模态,采用模态叠加法研究舱段的流固耦合振动与声辐射特性.文中还比较了不同筋板结构形式和内外壳体内流体耦合作用前后舱段的声辐射特性,分析内外流场对舱段结构噪声辐射的影响规律.     

基于波叠加法近场声全息的一种组合型射线波函数法EI北大核心CSCD

在传统基于波叠加法的近场声全息技术中,单极子等效源所辐射的球面形式波函数极易导致传递矩阵因强线性相关性而病态。利用指向性射线波函数替换球面波函数可使传递矩阵趋于主对角占优,有效提高重建稳定性。然而,以往的格林函数方向导数型射线波函数是一种指向性强度随着求导阶数离散变化的离散型射线波函数,无法得到针对不同重建模型的最优指向性强度,一定程度上影响了声场的重建精度和稳定性,甚至可能导致重建失败。针对该问题,构造了一种由0阶射线波函数和m阶射线波函数构成的组合型射线波函数,并结合辅助点法和遗传算法提出了一种选择组合参数的方法。最后,利用球面活塞声源、随机点声源以及简支板声源验证了组合型射线波函数在声场重建中的有效性。计算结果表明:由于组合型射线波函数可以通过组合参数灵活调节射线波函数的指向性强度,改善了离散型射线波函数的缺陷,其重建精度和稳定性均优于离散型射线波函数;而且,通过选择合适的组合参数,在离散型射线波函数完全失效的情况下,组合型射线波函数仍可获得较理想的重建结果。