新型泥浆池差压式密度计的设计与实现

石油勘探中需要在线测量泥浆密度的变化,再通过取样分析来判断地下是否含有石油.传统的泥浆池差压式密度计可靠性差,精度不高.文中设计的差压式密度计以微处理器为核心,采用双陶瓷电容压力传感器作为敏感元件,具有响应快,精度高的特点.文章介绍了差压式密度计的工作原理以及软、硬件设计,并且针对应用场合的特殊性提出了提高精度的一些方法.     

自然循环废液蒸发器液位测量分析及仿真

差压法测量方式在核电厂中被广泛应用。废液蒸发器采用差压变送器测量废液密度和液位。为保证废液蒸发器稳定运行、提高液位参数测量精度,有必要对测量仪表进行优化改进。介绍了废液蒸发器的工艺参数和环境条件、差压变送器的安装布置方案,以及废液密度和液位的计算方法。依据调试运行时的测量结果,分析了废液蒸发器密度和液位出现测量误差的影响因素,主要为仪表安装布置影响和介质循环流动影响。通过流体仿真软件(FLUENT)模拟蒸发器运行过程,获得了废液蒸发器运行时参数变化趋势和范围,验证了引起测量误差的主要影响因素。运用模拟仿真与实际运行相结合的方法,提高了对废液蒸发器运行过程及其对仪表测量影响的认识,提出了优化取压口和增加仪表种类的措施。该分析方法及改进措施对类似的仪表选型和安装具有参考作用。     

智能力敏传感器的研制

针对传统的差压密度计和压力式液位计分别存在可靠性不高、不适用于介质密度经常变化的场合的问题,设计了一种基于Freescale MC9S08AW60微控制器的智能力敏传感器,详细介绍了该传感器主要电路的设计。该智能传感器实现了数据采集、信号处理、数据通信和电流环输出式数模转换功能。实际应用表明,在-20～+80℃的工作温度范围内,密度测量精度可达±5kg/m3,液位测量不受悬浮液回流和液位波动的影响,很好地满足了工业现场的应用。     

江垭水电站制动柜转速测量装置的改进及应用

为解决水电站机组转速测量可靠性差、可维护性差、稳定性差等问题,提出了一套行之有效的制动柜转速测量装置改进方案。首先,以“江垭水电站”为例,根据该水电站概况以及其转速测量系统基本情况,分析了机组转速测量存在的问题和不足;其次,研究了改进转速测量装置的思路;然后,根据装置外部使用条件、装置硬件的组成方式以及转速测量装置的测量全过程,分析了装置重点问题;最后,探讨了装置改造效果。结果表明：本文所改进的转速测量装置具有安全可靠、操作简单、安装检修方便、机组稳定性高等特点,完全满足江垭水电站实际应用需求。     

差压式涡街质量流量计信号处理系统的研制

差压式涡街质量流量计是一种新型的质量流量测量装置,通过测量旋涡发生体上下游管壁处的差压,同时获取涡街频率信号和压力损失信号.为了将差压中这两路信号分离并准确测量其值,研制了采用程控放大、自适应滤波技术及FFT算法的信号处理系统.实验结果表明,该信号处理系统能够准确地从差压式涡街质量流量计输出信号中测得管内流体的质量流量值,同时改善了装置的抗干扰能力和通用性,提高了涡街频率测量的准确度,并且具有结构简单、成本低、适用性广等优点.     

半封闭连通管式差压传感器在桥梁挠度测量中的应用

挠度是评价桥梁结构安全性的重要指标。根据桥梁结构特点,选用半封闭连通管式差压传感器进行实际工程应用。论述了传感器的基本原理,介绍了实际的半封闭连通管式差压传感器及其系统的构成,并将该传感系统应用于荆岳长江公路大桥通车鉴定试验的静载挠度测量中,测量结果表明:半封闭连通管式差压传感器的测量数据能够有效地反映桥梁结构状态变化,且具有较高的测量效率和准确度。     

核动力反应堆压力容器差压式水位测量方法的现状

本文讨论了单相和两相流水位的差压测量原理,综述了国内外在压水堆和沸水堆中,相继改进的压力壳和稳压器等压力容器的差压式水位测量系统。     

差压式流量计在质量流量测量中的应用

介绍了差压式质量流量计的基本原理、特点、设计思想及其一般结构。给出了实用流量测量的计算公式,具体阐述了流量测量的系统组成和实际应用的方法。     

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。     

一种磷精矿浆质量流量测量方案

针对磷精矿浆流量测量结果易受磷精矿浆密度和流体中固体颗粒影响的问题,提出了一种改进的磷精矿浆质量流量测量方案。该方案采用频率输出型电磁流量计测量流体的体积流量,用小口径质量流量/密度计并联在测量管路中测量流体的实时密度,并将测量得到的2路信号在流量积算仪中进行累积计算,从而实现了磷精矿浆质量流量的准确计量。实际应用表明,该方案确保了测量数据的稳定性、可靠性和准确性,能够以较低的成本实现磷精矿浆质量流量的交接计量。     

威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用

针对煤矿管道瓦斯流量计如V锥流量计、孔板流量计及超声波流量计存在安装复杂、测量精度低、永久性压力损失大等问题,介绍了一种基于差压测量原理的威力巴流量计在煤矿管道瓦斯流量计量中的应用;给出了威力巴流量计测量原理和性能特点,指出与其他均速管流量计相比,威力巴流量计的防堵性能最优。实验室和现场测试结果表明,威力巴流量计具有测量准确、结构简单和低压力损失的特点,适用于煤矿管道瓦斯流量的检测。     

基于压力传感器的高精度血压计系统设计

血压是反映人体生理状况的一项重要指标,血压监测在临床和医疗保健中有着重要的地位。针对传统单片机设计方案测量精度不高、稳定性不好等缺点,采用MSP430单片机与ARM处理器有效结合的方法,设计了一种基于压力传感器的高精度血压计。从脉搏波特征点入手,采用了一种改进的阈值法,能准确检测出多种病理情况下的有效脉搏波峰值,该方法克服了传统阈值法检测脉搏波准确性不高的缺点,方法简单,测量时间短。采用自适应卡尔曼滤波算法拟合包络线,相比高斯曲线拟合效果更好,且易于编程实现。测试结果表明:系统误差小于4 mmHg,测量范围为0~295 mmHg,具有精度高、速度快的特点。     

基于时间序列分析和卡尔曼滤波的霾预报技术

为了提高霾预报的准确率,解决时序模型的预测延时和准确率不高的问题,提出了一种基于时间序列分析和卡尔曼滤波相结合的混合霾预报算法。首先,利用图检验法和单位根检验法（ADF）检验时间序列的平稳性,通过差分运算将非平稳序列转化成平稳序列,对转化后的平稳序列进行建模;然后,将得到的模型方程作为卡尔曼滤波的状态方程和观测方程,依靠卡尔曼滤波递推性进行预报。实验结果表明,采用时间序列分析和卡尔曼滤波相结合的混合霾客观预报订正方法能有效提高霾预测精度。     

影响差压变送器性能的实验研究

通过实验研究分析了影响某型差压变送器性能的因素。从安装倾斜角度、环境温度、静态压力、流体温度等角度设计模拟实验,掌握了各因素对该型号差压变送器实际工作性能影响的大小和规律。实验结果表明本型号变送器实际工作性能不满足该测点的测量精度要求,通过选用实际工作性能更优的变送器将问题彻底解决,最后给出了变送器合理选型的建议。     

压阻式流速传感器研究

介绍了一种流速传感器的工作原理、结构设计和关键工艺。该传感器基于毕托管的工作原理来测量流速,采用压阻式差压传感器测量流体中的总压与静压之差。整个装置体积小、重量轻,可实现便携式检测。对流速传感器的标定测试方法进行了探讨和试验验证,实际测量和使用表明:流速测量结果准确可靠,准确度达0.5%FS。     

基于和声差分进化的UKF改进算法

无迹卡尔曼滤波(UKF)被广泛应用于工程实际中,但传统UKF在滤波过程进行无迹变换(UT)时的待选参数为固定值,这会带来一定误差.为了获取最优的待选参数,提出基于和声差分进化(HSDE)的UKF改进算法,并在目标跟踪中对该算法进行应用.和声差分进化算法对待选参数kappa进行最优选择,跳出局部最优的现象还有很强的收敛性,通过改进可进一步提高UKF算法滤波精度.Matlab仿真结果表明,基于和声差分进化的UKF改进算法精度更高.     

数字角度传感器在建筑角度测量仪中的应用

针对现有建筑角度测量仪的测量精度低、显示不稳定,无法满足客观要求的现实难题,提出了一种基于角度传感器SCA61 T的新颖数字式建筑角度测量仪设计方案.分析了系统微扰和机械误差产生的主要原因,提出了利用平均中值滤波、标准角度标定和线性拟合进行误差补偿的新方法.仿真分析和实际应用表明,设计的建筑角度测量仪测量精度达到0.05°,显示精度达到0.01°,大大提高了测量角度的精度,大幅度的减小了误差,同时提高了角度测量值的显示稳定性,能够满足现代建筑领域的实际应用需求.     

一种新型正弦跟踪微分器的研究与应用

过程信号的微分计算在控制工程领域有广泛的应用,但经典微分运算方法存在显著的噪声干扰放大效应.文中通过分析一种经典微分器的变形结构以及对象阶跃激励响应和斜坡激励响应的正弦滤波信号成分的构成,指出在较高的滤波频率下,可通过信号的正弦滤波或余弦滤波提取这些过程信号的微分信号.提出了一种由正弦滤波器和新型正弦跟踪器所构成的新型微分信号提取方法.该方法有效提高了提取微分信号的质量,与理想微分信号相比的近似度较高.文中提出的微分方法具有良好的抗噪声干扰特性,是线性滤波技术的发展与延伸,并具有良好的理论意义和实际应用前景,可作为经典控制理论的有益补充.数学分析、仿真实验和实际应用结果进一步证实了文中所述方法的正确性和有效性.     

基于ARMA建模的MEMS陀螺随机误差补偿改进算法研究

基于MEMS技术生产的MEMS器件,具有体积小、重量轻、成本低、耐冲击性、高可靠性等特点,它被广泛应用于动态水平测量装置当中。但是由于外界环境的干扰,MEMS器件的测量精度一直难以达到实际应用水平。分析了在动态水平测量当中影响MEMS器件测量精度的各种因素之后,提出了一种基于ARMA模型的针对MEMS陀螺器件随机误差补偿的改进型算法。以某型号的陀螺的随机误差为研究对象进行实验验证,结果表明,MEMS陀螺的测量精度在滤波之后有了明显的提高。经过改进后的卡尔曼滤波器和引入自适应渐消因子的卡尔曼滤波器,在静态环境下,它们的误差标准差分别降为原始误差的3.75%和4.8%,动态环境下的滤波精度也得到有效提高。证明该方法是可行的和有效的,具有较大的工程实践意义。     

差动电容式传感器的高精度测量技术研究

针对差动电容式传感器的电容值变化过于微弱难于实现直接测量的特点,引入了电容比测量方法间接地实现了对电容值变化规律的测量。通过智能差动电容式测量模块的研制,把多种实用化技术手段应用到测量电路设计中,确保测值结果的高精度和高可靠性。测量模块的实际测量效果经相关实验得到了有效的验证。