Nanobalance: an automated interferometric balance for micro-thrust measurement

The paper is concerned with a new instrument, nanobalance, measuring thrust and noise of space micro-thrusters in the range 0-1 mN with submicronewton accuracy. Low-noise micro-thrusters will be essential for upcoming "drag-free" space missions like GOCE, SMART-2, LISA, and Darwin. Nanobalance departs from traditional thrust measuring concepts so as to exploit sensitivity of in-vacuum Fabry-Pérot interferometers to subnanometric displacements. That is achieved by an optical cavity embraced by two equal pendulums suspended at a constant distance, one of which carrying the micro-thruster under test. Any thrust, changing the optical path length of the injected laser beam, is detected as the frequency variation restoring a standing wave in the cavity. The paper presents the measurement principles, the error budget as derived from recent tests as well as instrument automation, which is essential for facilitating instrument setup and adaptation from measurement trial to trial. The authors are responsible for instrument automation and measurement processing.     

小空间组合喷管推力测量系统不确定度评定研究

针对组合喷管推力测量系统的测量不确定度评定问题,对组合喷管推力的测量原理进行了介绍,对传感器测力面的位置和推力的修正系数进行了试验标定,对推力测量系统的不确定度来源进行了分析。利用A类不确定度分量和B类不确定度分量对推力测量系统的测量不确定度进行了评定,采用贝塞尔法对每个通道的A类不确定度分量进行了计算,对推力测量系统各个环节引入的B类不确定度分量进行了计算。研究结果表明,每个通道的B类不确定度分量接近,每个通道合成标准不确定度和扩展不确定度的大小主要由A类不确定度分量决定,A类不确定度分量与喷管的尺寸和内部结构有关。     

推力球轴承滚道直径测量方法的改进

推力球轴承套圈滚道直径尺寸原来采用片形滚道直径样板测量,只能定性判断滚道直径尺寸合格与否;测量滚道直径尺寸时,若样板没通过套圈中心则影响测量精度。针对存在的问题,对测量方法进行了改进,用仪表测量代替样板测量,使测量精度与合套率大大提高。     

Design, calibration and error analysis of a piezoelectric thrust dynamometer for small thrust liquid pulsed rocket engines

Small thrust liquid pulsed rocket engines operating in pulsed mode have gained a good reputation in attitude control applications for their potential reliability and efficiency. However, the pulsed characteristic creates a difficult measurement problem. In this paper, a novel thrust dynamometer with high natural frequency is developed for accurately measuring the pulsed thrust. It consists of two shear mode piezoelectric quartz crystal sensors and an integral shell. The sensors are inserted into unique double-elastic-half-ring grooves with an interference fit. Stiffness equations of the shell which are used to estimate the amount of interference are derived. The thrust dynamometer is calibrated both statically and dynamically. Static calibration uncertainty is evaluated. A trapezoidal impulse force is used to simulate the pulsed thrust for further characterizing the dynamic measurement performance of the thrust dynamometer. An evaluation algorithm of dynamic error is presented and used to evaluate the results of the dynamic simulation. The results show the thrust dynamometer has high sensitivity and natural frequency, good linearity and repeatability, and excellent dynamic performance. It can accurately trace trapezoidal thrust signal of 50 Hz without waveform distortion.     

嵌入式智能压力试验机测控系统设计

针对现有压力试验机测控系统设计的不足,提出了嵌入式微处理器 嵌入式Linux操作系统 嵌入式GUI 嵌入式数据库的嵌入式智能测控系统研究方案,并详细叙述了系统硬件平台、软件平台和测控智能分析软件的设计.通过实验证明,该设计方案是行之有效的.     

基于Ⅵ的混合动力挖掘机试验测控系统设计

针对混合动力挖掘机试验台,研发基于虚拟仪器的综合性能试验测控系统.介绍该测控系统的硬件构成、软件平台及其试验应用效果.该系统对于非标准试验台的开发具有普适性以及很好的推广价值.     

基于以太控制网络的智能测控系统

介绍了工业以太控制网络与现有现场总线相比所具有的优势,并建立起完整的以太控制网络体系架构。基于以太控制网络,实现了电动机测控模拟系统,详细介绍了其中测控节点和监控软件的设计,并对系统存在的问题进行了分析。     

拉瓦尔喷管小推力测量系统数值计算研究

针对卫星姿态调节舱体上喷管的测力面位置问题,使用Fluent流体计算软件,采用有限体积法,根据挡板位置和入口总压,对拉瓦尔喷管及其延伸流场进行了仿真,对挡板对喷管及其延伸流场的影响进行了分析。对3种出口直径分别为5.1、3.6、2.3的拉瓦尔喷管进行了数值计算,其推力大小均在10 N以内。研究结果表明,当挡板固定不动时,喷管Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的进出口压强比分别超过10、12、15时,挡板对喷管出口压强产生影响;当入口总压不变时,每类喷管都有相应挡板适合放置的位置区域,且不尽相同。     

焓差实验台远程测控系统开发

为了实现空调器与热泵机组等系统的远程检测,以焓差法空调性能测试装置为核心,开发了一个可对多种制冷空调设备进行实时在线监测的远程测控系统。该系统结合网络监控技术,与B／S技术有机结合,解决了测试系统分散与远程监测等问题,实现了集检测、网络通讯、测试于一体的功能。在共享硬件资源的条件下,该学院可远程完成对房间空调器、风机盘管、热泵热水器机组、冰箱制冷器具等制冷空调设备的多项性能测试实验。试验结果表明,该系统可实现不同制冷设备在不同的工况下,远程监控的稳定运行。     

基于系统误差修正的动平衡微机测试系统

基于动平衡机系统误差修正的测试原理,提出了一种动平衡测试的新方法。本测试系统方案及其实现解决了该动平衡机的正常运行问题,提高了测试系统的稳定性和测试精度。     

微机控制电机实时测速系统

在很多与电机控制相关的工业过程中．都需要有一个在较大速度范围内具有分辨率高、响应快捷准确的测速系统。本文给出了一种AT89S52单片机控制的数字式电机实时测速系统．在实际应用中获得了较好的效果。文中详细介绍了测速系统的基本原理．同时给出了系统的软硬件设计方法。     

机油冷却器传热性能测试台温度测量与控制

内燃机机油冷却器传热性能测试台的设计过程中,工作介质温度的测量与控制是影响测试台性能的重要因素。本文着重介绍了以工控机为核心对温度进行采集与控制的一种方法。它能够很好地满足行业标准的要求并且实现了测试台的自动化。     

基于DataSocket技术的网络化测控系统

网络化测控系统的应用是虚拟仪器发展的一个主要趋势。本文较详细介绍了实现网络通信的一种极为便利的工具—DataSocket技术;分析了采用DataSocket技术实现网络测控系统的架构模式。     

基于协同论的网络测控系统协同机制分析

基于协同论引进协同理念,将其应用于网络测控系统中,具体分析基于IP模式的网络测控系统协同机制,提出实现协同机制的一些思路和方法。     

基于ARM嵌入式水电站监控系统现地测控单元的设计

从当前水电站监控系统的现状出发,结合计算机技术发展的趋势,根据嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的技术特性,以μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统和微处理器ARM为核心,设计了一个水电站监控系统现地测控单元.     

The development of a computer-aided centring and levelling system for cylindrical form measurement

In the measurement of a cylindrical form by the radial deviation method using a rotating table, the measured data have some errors arising from the setting of the specimen, such as eccentricity and tilting. These errors should be removed by manual operation or automatic equipment before the measurement in order to obtain accurate data. The former method requires a high degree of skill, and the latter brings higher costs. This paper deals with a new control system to remove the setting errors. The automatic centring and levelling equipment, which is controlled by a microcomputer, is placed external to the rotating table. This newly developed system has a simple mechanism and its cost is very low. Further, this equipment can be easily adapted to a conventional measuring machine.     

基于Internet的通用机器人远程测控软件系统

介绍了新近开发的基于Internet的通用机器人远程测控软件系统。此系统基于B／S(浏览器／服务器)模式，主要采用Java语言搭建。系统封装了网络通讯、设备识别和用户管理等功能。系统设计的优点是新的测控设备较容易接入，便于后续开发。通过使用两个分别用于远程实验和环境监测目的的小型移动机器人进行测试，验证了此软件系统的适用性和灵活性。     

飞机舱盖试验自动测控系统的设计

文章介绍了飞机舱盖试验自动测控系统原理，硬件组成和软件方案。讨论了系统的安全性与可靠性设计。试验的调试和运行表明，系统综合指标满足设计要求。     

基于XML的虚拟仪器远程测控系统

基于Internet网络的WEB测控系统是由仪器硬件、Internet网络和软件组成的分散集成式测控系统。文中提出了基于xML网络数据传输技术、结合组件开发技术及以虚拟仪器技术为支撑的虚拟仪器远程WEB测控新方案。该方案克服了传统WEB系统的缺点,大幅度降低了WEB测控系统的网络数据传输量,实现了测控数据的WEB客户端处理,突破了以往WEB客户端只能进行测量数据浏览而不能进行处理的局限,使得基于Internet的WEB测控趋向于实用。     

稀有金属管材水压试验机控制系统研制

水压试验机是稀有金属管材质量与性能检验的重要设备,其测试压力精确度和稳定性是系统关键。针对管材水压试验过程系统测试基准压力难以快速准确地达到工艺设定值的特点,提出了测试基准压力控制的灰色预测PID控制算法,研制了基于工控机+PLC的管材水压试验机控制系统。生产应用表明该系统对稀有金属管材质量与性能测试检验有很大的改善,具有典型的应用价值。