大量程矿用超声波物位仪的研究

针对井下原煤仓料位难以测量的问题,提出了一种大量程矿用超声波物位仪的设计方案,分析了该物位仪的工作原理,详细介绍了换能器驱动电路、放大电路和锁相环电路的设计,并给出了该物位仪软件主程序流程。实验结果表明,该物位仪适合煤矿井下煤仓料位的测量,测量精度和稳定性满足煤矿要求。     

连续式射频导纳物位仪

电容式物位测量仪表在测量粘附性材料物位时经常会出现挂料现象,因此运用范围受到了极大的限制。设计研制一种连续式射频导纳物位仪,在电容式物位仪表的基础上,采用无线电频率信号,并在电路内部增加了屏蔽电路和消除挂料电路,使其能够消除挂料对感测元件的影响。该仪器可以对物位进行连续测量,实时显示当前的物位信息,为全自动化物位测量创造了条件。     

新型射频电容式物位测量仪

为了测量具有不同导电性物料的高度、提高物位测量仪的抗干扰能力和测量精度,设计了一种单电极、两线制射频电容式物位测量仪.该测量仪基于电容充放电原理,以射频信号为激励,通过电容式传感器测量物位高度;采用差分补偿电容技术,有效地消除了寄生电容的影响;采用光耦隔离测量回路和控制回路,提高了电路的抗干扰能力.实测数据表明,所设计的电容式物位测量仪具有抗干扰能力强、稳定性好的特点.应用前景广泛.     

雷达物位计在电厂灰仓中的应用

雷达测量技术是非接触式的,微波信号的传输不需要介质,功能丰富,具有虚假波的学习功能,完全不受工艺过程中蒸汽、压力、粉尘或温度的影响,因而适合于高粘度、强腐蚀性、高温、高压、高粉尘等场合下的液位测量,而常规物位测量方法无法实现.雷达物位计对高粉尘、桨粒、颗粒料的物位进行非接触连续测量可得到非常好的使用效果.     

矿仓料位过程控制不稳定性分析及其改造

某烧结厂混合料矿仓料位的过程控制采用Smith预估器纯滞后补偿系统,在系统运行过程中,当矿仓料位发生较大变化时,混合料矿仓出现严重的过程控制不稳定问题。文章分析了混合矿仓料位过程控制滞后的原因,采用反馈改进型Smith预估器纯滞后补偿新方法,以ABB公司的控制器为平台,构建了新的纯滞后补偿控制系统,有效地克服了纯滞后和外因扰动引起的料位波动问题。实际应用表明,该系统具有控制可靠性高、鲁棒性好和抗干扰能力强等优点,解决了烧结厂混合料矿仓料位的过程控制不稳定问题。     

U系列超声波物位变送器

超声波物位变送器是近年应用较多的一种物位测量仪表，但在有粉尘、雾气、泡沫的情况下无法应用，美国索尔公司U系列超声波物位变送器采用了一些新技术，如高能量超声脉冲发射、低频声波、回波辨识、声速温度补偿等，可以在上述场合成功应用，本文主要介绍该系列物位变送器的原理及应用。     

大型火力发电厂“飞灰／底渣岛”物位测量传感器的选型设计与应用

大型火力发电厂“飞灰／底渣岛”灰库、脱水仓的物位检测是当今世界物位制造厂商共同面临的难题之一，因其应用场合较特殊，很难捕捉温度、压力、输料速率、介电常数等工质变化规律，且没有现成的控制模式可参照。所以说要真正选型设计好、应用好物位测量传感器仍是一件不容易的事。本文以600MW大型火力发电厂“飞灰／底渣岛”的生产现场应用实例为背景，从物位测量传感器的测量原理、选型设计、新技术应用、PLC／DCS接口等多角度去判断、分析、解决实际问题，提出新的思路与建议，与广大工程技术人员共同探讨。     

矿用雷达物位监控装置研究

针对目前煤位测量采用超声波测量方法,存在抗干扰性差、可靠性不高等缺点,设计了一种矿用雷达物位监控装置。该装置通过物位传感器发射高频电磁波到被测物体,采用噪声阈值处理技术、滤波处理技术和虚假回波处理技术处理反射信号,实现了对物位的实时、高精度测量。测试结果表明,该装置可靠性高、测量误差较小、抗干扰性强。     

介质温度影响物位测量值的补偿方法

本文较全面的论述了温度变化对差压式液位计、浮力式液位计及超声波物位计在物位检测中对测量结果产生的影响,并且给出了消除温度变化引起的测量值误差的温度补偿方法,同时讨论这些方法的在实际应用中存在的不足。     

取样积分在射频导纳物位测量中的应用

利用射频导纳原理对粘稠性导电介质进行物位测量时,只有准确得到π/4相位点的信号幅值,方能消除挂料引起的误差.将微弱信号处理中的定点取样积分方法引入到射频导纳物位测量中,在保证有效采集相位点信号的同时还提高了测量电路的信噪比.论文给出了电路设计和取样积分电路参数选择的一般原则.实验结果证实了方法的有效性.     

基于MSP430的抗压强度测试仪的开发

本文介绍Msp430内部资源以及它在球团矿抗压强度测试中的应用。该测试仪是以Msp430F499为核心,实现了键盘输入、A／D采样、显示、打印、通信等功能。在软件上利用数字滤波和比较分析等方法消除瞬时干扰,实时、准确地测出球团矿的抗压强度．     

基于多传感器的行人航向推算算法研究

针对室内行人航位推算(PDR)系统中单一地以陀螺仪作为航向估计会出现误差累积和航向角偏移的问题,提出一种由方向传感器和陀螺仪组合的航向角校正算法。首先,利用卡尔曼滤波（Kalman Filter KF）分别消除方向传感器的信号干扰和陀螺仪的动态漂移误差;然后,通过陀螺仪和方向传感器测量的航向角差值是否超过阈值来判断是否存在硬磁场干扰;最后,根据硬磁场干扰情况对航向角估计值进行相应的角度补偿得到新的航向角估计值。实验表明,该算法的航向推算性能优于启发式漂移消除算法和增强式启发式漂移消除算法。     

导波雷达液位计检测单元的研究与设计

针对现代工业的测量要求,提出了一种导波雷达液位计的硬件设计方案。考虑到液位测量死区比较小、测量精度比较高,且安装环境比较恶劣等因素,采用超宽带雷达脉冲作为脉冲发射源,并以双杆作为传播介质。同时,为了解决因传播距离比较短而造成的测量时间和回波幅值较小这一问题,引入了基于等效时间采样和相干测量方法的接收系统。仿真结果表明,该设计可用于导波雷达液位计,满足测量要求,并具有良好的性能。     

料位计在烧结料仓的应用与分析

介绍了在重钢新区烧结料仓料位监测过程中,应用当前钢铁行业普遍推行的几类料位计的先后使用情况及对比分析。在不断的使用、操作和现场维护中,逐渐摸索出针对生产过程中料仓装载不同料样采用最合适的料位计选型方案,为烧结生产质量提供有力保障。     

运动体方位测量信息融合技术研究

针对角速率陀螺误差随时间积累和磁罗盘易受外界干扰的问题,为了提高运动体方位测量的精度,设计了角速率陀螺和磁罗盘方位信息融合方案。分析了磁罗盘和角速率陀螺的误差特性,进行了误差建模,构建了卡尔曼滤波模型,提出一种能够检测磁罗盘低频干扰,并对干扰误差进行剔除的前置检测环节(PDL)。通过仿真实验可知,该算法不仅能够有效地抑制磁罗盘高频干扰和角速率陀螺的积累误差,同时也可很好地抑制磁罗盘的低频干扰误差,可以给运动体提供较高的方位信息。     

多传感器融合在倾角测量抗振动中的应用

倾角传感是通过加速度计敏感重力加速度分量,反求出平面倾斜的角度。当倾角传感元件在振动的载体上工作时,由于载体的加速和减速会被加速度计敏感,从而对倾角的检测带来不能忽略的影响。对这种情况通过引入陀螺仪作为角度测量的重要互补器件,综合加速度计和陀螺仪两类传感器的数据来抑制振动对角度动态测量的干扰。最后的测试数据表明,这种设计方法在很大程度上消除了由于载体振动带来的干扰。     

矿仓料位自动监测控制系统

本文介绍一种矿仓料位自动监测控制系统,该系统提出了采用多点红外探头监测固体堆集图像构成检测法进行料仓自动监测;采用多点、多方向超声回波堆集估算检测法来实现粉料仓自动监测。采用ST-H超声波传感器作为粉矿仓料位检测传感器,传感器将测得的数据传送给主控制器,通过超声回波堆集算法控制运行设备,实现粉料矿仓自动监测控制。该矿仓料位自动监测控制系统也可以应用于其它企业。     

基于霍尔开关的磁性浮子式液位传感器设计

针对传统的干簧管式液位计接触点易产生抖动、长期稳定性差等缺点,设计了一种利用开关式霍尔元件作为敏感元件的液位传感器,详细介绍了其工作原理和设计方案,并利用ANSYS软件对磁性浮子进行了磁场仿真计算,通过分析可根据测量精度确定所需永磁体大小,简化工艺流程,缩减了工作量.该传感器可根据需要输出标准电流信号4～20 mA或数字通信RS-485,并可配备LED现场指示器,实验表明:该传感器具有有效距离大、不易受干扰、响应速度快、可靠性高等特点.     

基于图像的精密零件缺陷检测技术

研究零件缺陷检测问题。针对要求机械零件精密度高,传统的图像检测或者肉眼检测很难保证精密零件的细微缺陷被准确检测出来。提出计算机视觉图像的缺陷零件检测方法。采取了去除小成分的方法去除图像中的噪声和一些干扰测量的部分;选取最大类间方差法作为此检测系统的阈值分割方法。采用像素级和亚像素级边缘检测,克服传统方法的缺陷,实现精密零件缺陷的完整检测。实验结果证明,方案切实可行,提高了测试精度,为图像检测提供了可靠的方法。