基于LabVIEW的冲量测试系统开发

在火工品验收检测中,爆炸冲量是一个非常关键的参量。炸药在空中爆炸时生成的空气冲击波的峰值和冲量是炸药能量特性和性能的一项重要参数,也是衡量弹药爆破及杀伤效果的一项重要指标,其准确测量具有重要的意义。为了对火炸药是否合格有准确的评判,本文研制开发了冲量测试系统。选择高精度传感器并进行了信号调理电路设计,基于LabVIEW软件平台,扩展了传感器检测系统,使整个冲量测试自动化完成,实现了冲量的智能化测试。系统具有自动化程度高,操作简单方便,响应时间短和测量精度高等优点。     

基于单片机的海洋温深测量装置设计

海洋温深测量装置在海洋环境探测、海洋资源开发中有着重要意义。设计了一种海洋温深测量装置,该装置以ATMega128L单片机作为控制核心,利用温度传感器和压力传感器获取海洋的温深信息,并将所测数据实时存储在SD卡中,在装置回收后可由计算机读取所采集的数据,以便于对数据进行处理和应用。经测试,该测量装置可独立、准确、连续的测量、存储海洋温深信息,同时辅以时间信息,并凭借良好的接口设计,实现了与其他海洋测量装置集成的目的,达到了设计要求。     

分布式爆炸测量系统在爆炸试验中的应用

针对水下爆炸试验自由场压力、壁压、加速度等多种数据的测量需求,提出一种基于分布式测量技术的设计思路和测试方法,该方法充分考虑了水下爆炸试验测量通道多、实时性要求高、可靠性要求高等特点.分布式爆炸测量系统采用分布式测量方式和CAN总线通讯方式对系统测量单元的数据采集、传输及故障上报等进行管理和控制,提高了系统工作可靠性,保证了测量数据的可靠回收.在实验室条件下,采用模拟的两种触发信号,分别对系统触发采集的可靠性进行测试,实验证明系统采用其中任一触发信号均能可靠启动;该系统已成功应用于爆炸试验测量,较之其它爆炸测量设备其使用更加灵活、简便、可靠.     

红外智能泄漏电流测试装置的研制

利用红外通信和微处理器，研制非接触式泄漏电流测试装置，比传统的测试装置增加了数字滤波及量程的自动切换功能。实现了高压设备与测试及控制回路之间的安全隔离，提高测量数据的可靠性与精度，并保证了试验人员的人身安全。     

金属丝段电爆过程电压电流测量

测量丝段爆炸过程的电压及电流变化对认识电爆机理和改进电爆设备具有十分重要的意义,金属丝段在高压电场中爆炸的大电流是通过丝端部与电极之间的气体放电导入的,起爆过程存在高频放电现象,通用设备不能满足测量要求.本文设计了金属丝段电爆炸过程的电压电流测量装置,测量装置主要由双电阻分压器和自积分式罗格斯线圈组成.分别对装置测量原理、结构及电子线路方案设计、静电屏蔽等环节进行了分析,所测波形稳定可靠.     

基于红外探测的新型热流密度传感器设计

目前爆炸场热毁伤效应越来越受到人们的重视,针对爆炸场恶劣的测试环境要求,设计了一种基于红外探测的新型热流密度传感器。该传感器利用其热敏元件与爆炸产物直接接触使热敏元件温度升高进而产生红外辐射,基于红外测温的原理得出热敏元件的温升情况,通过热传导数学模型理论间接得出环境中的入射热流密度。相比于传统的热流密度传感器而言,这种新型热流密度传感器响应时间快、测试范围广、测量精度高、能够较好地用于爆炸场热毁伤测试评定。     

基于FPGA的智能火工品等效器设计实现

针对导弹弹上火工品发射前检测问题,设计一种基于FPGA的智能火工品等效器。该系统采用EP3C16F256C8以及其外围电路,在火工品通路测试(低压状态)时等效火工品电爆管阻值;在低压时序测试、高压时序测试时,检测时序指令发出情况。对等效器等效通路进行电阻值测试,同时在实验测试平台对低压电流时序以及高压电压时序进行实验验证,结果表明,本等效器其电阻值、时序宽度满足设计要求并具有高可靠性、良好维修性、实用性强等特点,可以广泛推广和应用。     

反射镜像法应用于电力设备红外检测的研究

电力设备红外检测是通过测量设备的温度分布情况来判断设备运行状态的检测方法。然而,由于测试时存在被遮挡或测试视野不佳的部位,导致有一些缺陷无法及时发现,最终引发设备事故的情况。文中提出的利用反射镜像法进行红外测试,通过红外光的反射,大幅增加红外检测视野,扩大检测范围。通过理论分析与试验研究,研制了一种新型电力设备红外检测辅助装置,并给出了利用镜像法进行红外检测的应用范围及试验数据处理原则。最后,通过实例验证了该方法的有效性。     

坑道内冲击波压力测试与分析

冲击波压力是战斗部在坑道内爆炸的主要毁伤元,是评估战斗部爆炸毁伤威力的主要指标。针对战斗部在坑道内爆炸产生强烈的振动冲击、热冲击等寄生效应对冲击波压力准确测试的影响,设计了合理的压力传感器隔振安装组件,采取有效的隔热措施。通过对试验测得的原始冲击波信号进行频谱分析及滤波处理,分析研究得到了坑道内冲击波压力超压峰值、比冲量、正压作用时间随爆心距的衰减规律。根据坑道炸药爆炸衰减规律相似律,结合实测数据拟合得到了表征坑道内爆炸冲击波压力传播规律的计算模型,并对其进行了有效性验证,在不同试验工况下实测值与模型计算值最大相对偏差为6.07%,具有良好的一致性,该模型可为长坑道内冲击波压力超压峰值预测提供依据。     

电火工品电磁危害的光纤测试方法

为了精确、实时测量电火工品电磁危害,在分析了电火工品电磁危害的3代测试方法的优缺点后,建立了一套响应时间快、测试精确的白光干涉型光纤测试系统。利用Labwindows/CVI为该测试系统编写了控制测试软件。测试系统较好解决了其它测试方法在电磁危害测试时引入误差、稳定性和灵敏度的问题。对某型电火工品的直流标定实验和静电放电实验表明,在人体—金属模型下,对25 kV的静电放电电压,该电火工品为安全。该光纤测试方法可为电火工品测试技术研究提供参考。     

多极旋转变压器角度数据采集卡设计

在红外扫描设备中,采用多极旋转变压——数字转换器测角技术以提高扫描镜的位置测量精度。通过分析粗、精轴角数据组合误差产生的原因,提出一种基于FPGA器件的技术方案实现多极旋转变压器粗、精数据采集控制、组合与纠错。板卡采用DS26LS32芯片完成伺服系统轴角数据实时采集与处理。该采集卡各轴角测量值精确、运行稳定,目前已成功应用于红外扫描设备检测系统。     

冲击测量软件优化计算研究

随着自动测量技术的发展,目前冲击电压二次测量系统中测量硬件所记录的波形多进入测量软件进行分析计算进而提取波形参数,在冲击电压测量系统校准试验的不确定度评定中,由二次测量系统引入的测量不确定度分量在整个测量不确定度评定中占很大比重,而冲击测量软件作为二次测量系统中的重要一项,其测量准确度极大影响整个测量系统的测量不确定度,为评价冲击二次测量系统中测量软件的测量准确度,采用IEC61083:2013中附带的波形测试发生器(TDG 2.0.6)对所编制冲击软件进行测试,发现软件测试部分波前带振荡的波形时会出现波前时间T1测量结果超出允许误差的情况。针对以上情况,采用插值处理及两次曲线拟合的方法对测量软件进行改进后保证了测量软件的准确性;将国家高电压计量站自行编制的冲击测量软件与国际上另两家单位的测量软件测试TDG波形的数据进行对比分析,结果显示三款测量软件的准确度基本在同一水平。     

冲击接地电阻测量装置的研制

给出了一种采用冲击电流发生器产生冲击电流模拟雷电流(冲击电流)测量接地电阻的装置。该测量原理是以冲击电流发生器产生的电流作为测量电流,由数据采集器采集得到测量回路中接地体内流过的电压、电流波形信号,经A/D转换后,数字信号通过快速傅里叶变换(FFT)变换到频域,并在频域内通过频谱法计算得到冲击阻抗值,最后分离冲击阻抗中的电阻和感性分量。给出了实验室、现场杆塔试验结果及EMTP仿真验证结果。     

基于红外半球摄影的无线叶面积指数传感器设计

叶面积指数（leaf area index, LAI)是研究林地生态系统和植被冠层结构的重要参量,高效、准确地测量LAI是森林资源清查工程中的一项重要工作。传统的LAI测量方式需要人工手持仪器至现场测量,费时费力,近年来随着物联网技术的发展,利用无线传感节点测量LAI的技术逐渐走向成熟,但仍有部分问题亟需解决。本文提出了一种基于红外半球摄影（digital infrared hemispherical photography, DIHP）的LAI测量方法,设计了针对红外摄影颜色空间的自适应分割算法,并部署在边缘计算平台“树莓派”上,解决了传统半球摄影法（digital hemispherical photography, DHP）容易受环境干扰的问题。所设计的传感节点测量值与手持式植被冠层分析仪HM-G20比较相关性显著,R值达到了0.99691,平均测量准确度可达93.57%,比DHP方式提高了13.85%。该DIHP节点运行功耗较低,满足林业物联网长期实地部署的要求,具有极大的应用前景。     

冲击电压标准装置的建立

介绍了建立冲击电压标准装置的意义和本文研制的装置构成并讨论、分析了测量系统的不确定度。该装置包括冲击过电压波源、测定系统及相应的测量不确定度保证体系;系统测量不确定度则来自电阻分压器、低压测量仪和计算软件。国际比对确认所建冲击电压标准装置不确定度≯1%,可以开展对冲击电压测量系统的认证。     

无线工频电场测量与警示仪及应用

研究了一种基于无线传输的工频电场测量警示仪,该测量警示仪采用电压感应式传感器测量目标点的工频电场强度,采用数码管显示测量点的电场强度大小.如果测量值超出设定的标准值,仪器可以采用声音报警提示目标场所处的范围,电力职工可以根据测点电场强度以及相关标准判断在该区域的工作时间.此外,测量仪还能以无线传输的方式将测量值发送给到...     

面向宽频振荡抑制的宽频相量测量装置

快速实时测量宽频相量对于宽频振荡抑制有着重要意义。然而,已有宽频相量测量装置主要面向监测类应用,响应速度慢。研制了一种面向宽频振荡抑制的宽频相量测量装置。该装置采用加窗插值离散傅里叶变换算法,实现多模式宽频相量测量;采用较短时间窗缩短算法的动态响应时间;通过2个数字信号处理器并行计算分别完成基波和谐波/间谐波相量测量。通过性能测试发现,所研制的宽频相量测量装置响应速度快、准确度高,能满足宽频振荡抑制等应用对相关性能的要求。     

多测试点的光信号同步

针对多独立测试节点的同步问题．提出了一种利用爆心瞬态高温辐射光作为同步源的光同步方式。从爆炸光的光学特性出发进行了信号分析,以此为理论依据进行了感光器件的选型和后续适配电路的设计。在电路设计和结构两方面有效解决了光敏器件在日光照射下光电流饱和不能有效晌应目标光信号的难题。通过靶场实弹试验获得了云爆药剂、TNT炸药、雷药的爆炸光曲线数据和红外热像仪采集到的爆炸光红外成像图,对不同药剂药量的爆炸光信号做出了对比分析和总结。