摆线齿轮齿廓的法向极坐标测量及误差分析

为了减小极坐标法测量摆线齿轮时测球的球度误差和测杆的受力变形对齿廓法向误差的影响,通过分析误差的影响因素,提出了法向极坐标测量法.结合法向极坐标测量摆线齿轮齿廓偏差的测量路径,建立了齿廓曲线在法向极坐标系中的参数方程和齿廓偏差的数学模型.利用齿轮测量中心获得了摆线齿轮全齿廓上各测量点的齿廓偏差.测量结果表明:摆线齿轮齿廓采用法向极坐标测量时,测杆受力变形较极坐标法小,测杆受力变形所引入的测量误差小;测球与齿廓的接触点固定不变,测球球度误差对齿廓法向误差的干扰得以消除;各采样点测力大小相等,示值误差对齿廓法向误差的影响较极坐标法小.     

基于弹性变形的齿轮测量精度有限元分析研究

在分析研究CNC齿轮测量中心的机械结构和工作原理基础上,运用有限元方法建立该齿轮测量中心的有限元模型,进行了齿轮测量中心不同工作情况的力学分析,得到了测头在工作状态下的弹性变形,并分析了该弹性变形对测量误差的影响.通过对齿轮测量中心进行了模态动力学分析,得出系统的自振频率远高于测量频率,验证了静态分析可以用来计算动态测...     

螺旋面截形测量中的测头半径补偿

通过分析在坐标测量机上用球形测头测量螺旋面端截形和轴截形时,测头中心轨迹与被测面的关系,提出了一种测头半径补偿方法,应用这种方法,可以消除测量中由于测头半径的影响所产生的测量误差.     

一种平行片簧结构扫描测头的研制

针对凸轮轴及曲轴测量的实际需要,设计了一种一维扫描测头,建立了测头的力学理论模型,并重点研究其核心部件平行片簧机构的受力变形理论,推导完善了平行片簧机构的变形公式.定量分析了影响测头测量精度的因素,找出误差产生的根源.以凸轮轴测量仪为实验平台完成了测头的性能实验,采用VDI-3441评价标准得到测头的重复定位误差为1.72μm.     

ZK蜗杆齿廓测量误差研究

基于ZK蜗杆的齿廓方程,建立了齿廓测量误差的数学模型.在蜗杆参数确定的情况下,齿廓测量误差fz是测头偏置量y0的函数,给出了ZK蜗杆齿廓测量误差曲线,并研究了该曲线的特点.同时研究了在不同模数、头数和分度圆直径下测头偏置量对齿廓测量误差的影响规律.根据测量仪器精度确定原则,可以由被测蜗杆的精度等级来确定允许的测头最大偏置量.最后研究了齿廓近似测量的原理误差,举例说明了齿廓近似测量的可行性,对ZK蜗杆齿廓精密测量具有指导意义.     

基于F-P干涉的强度型光纤压力传感器

研究基于强度解调技术的Fabry-Perot干涉型光纤微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)压力传感器.该传感器采用MEMS各向异性腐蚀工艺加工的方形硅杯,其硅杯结构尺寸和表面光洁度比圆形压力敏感膜一致性好.传感器采用大面积比的方法,降低硅敏感膜片弯曲变形所引起的非线性测量误差,新增参考光路以补偿光源功率波动对测量的影响.在0～38kPa压力范围内实现了单值测量,相对灵敏度达到0.7%/kPa.实验与理论分析结果一致,具有很好的测量重复性.提出的多波长和多传感融合的测量方法,可用于扩大测量范围,提高灵敏度.     

电容传感器的复数电压测量法

为解决批量生产的电容传感器检测效率低,无法满足生产需要的问题,提出了一种复数电压测量法。采用这种测量法可以同时对多个传感器的电容值和品质因数进行测量,并对模拟电路中的电子开关、运算放大器、正弦波发生电路进行跟踪鉴测,给出了修正的数学模型,并进行了数字修正。方法已在电容式湿度传感器性能测试仪中应用,对电容值在30～100pF范围的湿度传感器实现了0.1pF的高分辨率测量,误差达到±0.2pF,Q值测量误差达到±5％。     

基于非接触测量的经纬仪倾斜误差修正

分析了动基座对光电经纬仪测角误差的影响,提出了一套利用非接触测量装置进行实时修正的精度补偿方法。通过该装置测量出动基座下经纬仪方位旋转轴线的倾斜角及倾斜方向,与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。该方法精度高、实时性强、能够补偿±1°范围内平台变形而带来的测角误差,测量装置误差在10″内。为实现动基座下高精度光电测量提供了一种有效的途径。     

测力仪设计中的几个问题

本文首先讨论了设计测力仪的基本要求;其次讨论了弹性系统设计中应注意的几项问题;最后得出如下结论:(1)在弹性系统中要避免联接面;(2)在设计电容或电感测力仪时,应注意把原始间隙D 做得尽量小。(3)在设计用电阻转换器的测力仪时,应注意宁可减少弹性部分的宽度b,而增加其厚度h 并缩短长度l,使其在保持预定的刚度下得到较大的灵敏度。(4)当同时须测几个方向的作用力时,一方向的作用力不应影响另一方向力所引起的变形量,或应尽量减少这种影响。(5)测力仪在测定某一工作过程中的作用力时,其弹性系统的变形不应使工作过程中的主要条件发生显著的变化。     

干涉光杠杆测微原理及应用

分析了用激光干涉法,使用光杠杆的测微原理,这种测微原理具有精度高,测量快,实时显示的特点,对检测高平整度器件有广泛的应用。     

Design and testing of micro-tribometer with macro applied load

With the development of superlubricity, the requirement for the accuracy of measuring super low friction force becomes more and more high. In this study, a novel micro-tribometer has been designed. The resolution and accuracy of friction force are 0.01 mN by using the dual frequency laser interferometer. Experiments were performed to investigate the ability of measuring friction force from different aspects. The interference signal mixed in the measured friction force curve was analyzed and can be removed by a designed filter. The results of experiment show that the tribometer is capable of measuring a super low friction force in the order of magnitude of 0.01 mN with an applied load up to 1 N.     

油井气液两相流全自动计量技术

为解决稠油计量的准确度、可靠性、耐久性及实时在线等问题,设计出一种通过分离伞和液位自动控制调节器来实现气液两相流计量的装置.采用翻斗式称质量机构计量油井产量,消除油中含气造成的假体积误差;采用G法补偿算法消除稠油残留造成的计量误差;采用以计算机控制电动机起停方式的单路导通多通阀实现全自动选井计量.现场实际应用证明,称质量式油井计量技术较好地解决了各类油井的实时在线计量问题,具有自动化程度高、计量精度高等特点.     

万能测长仪的测量误差分析及其修正

本文通过无氧铜碗形件尺寸的实验测定,分析研究万能测长仪的温度误差和测量系统的弹性变形以及被测件表面局部塑性变形与测量力的关系,找出了误差修正方法,提高了测量精度.     

一种电导率测量的新方法

介绍一种新的电导率测量方法,该方法采用方波进行测量并选择合适的点进行取样,同时使用半导体恒温器进行恒温,减小了电极的极化现象与电缆线电容对电导率测量的影响,大大提高了测量精度。     

近场测量中零探头研究与设计

在近场仿真的基础上,研究和设计了近场测量中天线低副瓣精确测量需要的零探头。零探头是方向图具有空间滤波特性的探头,它对被测天线的主波束进行了抑制,而对副瓣处方向图变化较小,可提高天线测试的动态范围,提高副瓣测试的精度;设计的零探头,采用了圆波导的高次模差方向图特性,既可作为零探头,又可作为普通探头使用;实际测试表明:零探头达到了设计要求。     

预应力钢绞线拉伸实验研究

钢绞线最大力伸长率是衡量其材料特性的一项重要力学性能指标,如何精确测量该指标是长期以来一直在探索的问题。本文设计了测量钢绞线最大力伸长率的新系统,该系统采用电测量数据与图像实时同步采集和图像序列变形分析相结合的方法,此方法在测量过程中,非接触测量试件的变形,克服了目前钢绞线测量中的弊端。实现了钢绞线最大力伸长率的测量,提高了测量的精度和可靠性。     

科里奥利质量流量计密度效应研究

本文旨在通过研究传感器与被测介质之间的力学关系,提出一种科里奥利质量流量计在不同介质密度下测量误差不一致的形成机理,为提高计量精度以及误差修正提供理论依据。结果表明：以U形管科里奥利质量流量计为例,振动管水平段因扭转变形而形成速度梯度,并存在与科氏力扭转方向相反的转矩,最终造成科里奥利质量流量计的计量误差随介质密度而改变。研究了传感器在介质流动时的受力状况,建立了传感器关于密度效应的数学模型,并提出了计算公式及简化方法。     

基于差动电容的超导陀螺转子偏移测量研究

根据球形差动电容传感器测量微位移的原理和变压器电桥的变比为实数且稳定性高、变比精度和灵敏度高及工作频率范围较宽的特点,提出了将差动电容传感器与变压器电桥相结合的测量超导陀螺转子偏移方案并给出了各参数之间的关系,该方案能测量出转子偏移的大小和转子偏移的方向,分析了影响陀螺转子偏移测量精度的因素,指出差动电容传感器的分布电容、陀螺转子的零电位、模型误差以及激励信号频率和幅值精度是影响其测量精度的主要因素并提出了降低不利影响的方法或模型适应范围,从而为实现超导陀螺转子偏移的高精度测量提供了理论依据。     

热释电效应与超声衰减结合的离体温度估计

针对不规则介质引起的超声信号方向改变对超声测温的影响,提出结合热释电传感器和衰减系数温变性的超声测温方法. 构建并论证由超声、待测体和热释电传感器组成的测温模型. 设计制作具有高吸声特性的传感器,评价该传感器的超声信号的响应性能. 结果显示,传感器的输出电压与到达的超声功率成正比,功率灵敏度为3.117 mV/W,测量误差小于2.5%. 通过估计离体猪肉组织温度验证测温方法的准确性,传感器的输出信号时域能量与组织温度的相关性达到0.975 5,该方法估计的温度与热电偶测量值基本一致,估计误差小于3.95 °C. 实验结果表明,利用热释电传感器与超声能够测量出组织的温度的变化.