车载式电容称重传感器静态性能分析

针对传统车辆称重方法的局限,开发了一种车载式电容称重传感器。文章从结构设计、称重原理对电容称重传感器进行了介绍,重点讨论了其静态特性测试过程,并根据试验数据,从非线性、重复性、迟滞性等方面进行了误差讨论,给出了迟滞补偿办法。     

基于碳纤维浆料的柔性薄膜弯曲传感器制备与研究

以碳纤维粉末为功能性填料和乙基纤维素为胶粘剂,开发了一种低成本碳基传感浆料,将碳纤维浆料直接刮涂至聚酰亚胺薄膜表面而形成碳纤维传感层,在以铜箔为电极,制备出结构简单的碳纤维弯曲传感器。同时,探究了碳纤维含量对弯曲传感器性能的影响。结果表明：当碳纤维含量为0.02 g?mL^-1时,碳纤维粉末被乙基纤维素完全包覆,难以形成导电通路,无弯曲传感特性;随着碳纤维含量的逐渐增加,碳纤维膜内部形成良好的导电通路,随之产生大量的孔洞甚至微裂纹,有利于传感器精准识别不同弯曲角度,并且具有双向识别特性。通过进一步深入探究碳纤维含量对弯曲传感器的迟滞性和稳定性的影响发现,当碳纤维含量为0.04 g?mL^-1时,弯曲传感器具有较小的迟滞性、优异的稳定性和机械耐久性。     

板束角对激光甲烷传感器检测精度的影响

为了研究板束角变化对激光甲烷传感器检测精度的影响,采用浓度为2.00%的标准气体作为待测气体,设计18次实验,对不同板束角下激光甲烷传感器的检测误差进行了测定,经过数据分析发现,板束角在5°~75°区间时,激光甲烷传感器的测定误差具有下降趋势,板束角在89°~90°区间时,传感器测定误差具有上升趋势;板束角在75°~80°区间时,传感器测定误差最低,维持在0.04%。     

基于椭球和平面拟合的随钻测量系统校正方法

基于三轴磁传感器的随钻测量系统在煤矿水平定向钻井工程中广泛使用,三轴磁传感器的误差会影响随钻测量系统绘制钻孔轨迹的精度。为了校正误差,建立三轴磁传感器的误差模型,提出基于椭球和平面拟合的校正算法。实验结果表明随钻测量系统经校正后,方位角的精度达到0.5°以内。     

基于压力补偿的煤矿用激光甲烷传感器

提出了基于最小二乘法曲线拟合压力补偿算法模型,主要解决煤矿复杂环境下,激光甲烷传感器测量准确性受管道压力的影响误差较大的问题,通过最小二乘法对其测量结果进行修正及补偿,最大程度的消除压力对激光甲烷传感器在气体浓度测量过程中产生的误差,提高传感器系统运行的稳定性。     

煤矿矿震传感器检验方法试验研究

针对目前国内矿震传感器检验方面的迫切需要,引进了CS18VLF低频振动系统,提出了频率误差、幅值误差及幅值线性度检验指标,使用比较法开展了新旧DLM型矿震传感器的检验试验。试验结果表明：全新矿震传感器最大频率误差和最大幅值误差的平均值分别为2.5%、5.35%,井下长期使用后的矿震传感器最大频率误差和最大幅值误差的平均值分别为3.1%、14.3%,全新矿震传感器的幅值线性度平均值为0.991,井下长期使用后的矿震传感器的幅值线性度平均值为0.961,矿震传感器在井下长期使用后存在频率、幅值测量误差增大,幅值线性度减小的问题,验证了检验方法的可行性及必要性。根据新旧矿震传感器检验试验结果,初步确定频率误差低于3.5%、幅值误差低于10%,幅值线性度高于0.97为判断DLM型矿震传感器有效的临界值。     

IMS微震监测技术定位误差分析研究

为更好地了解微震监测技术在实际应用中的定位误差,以IMS微震监测技术为例,在查阅大量相关文献和结合现场应用的基础上,重点分析了其在实际运用中的定位误差影响因素,并给出减少定位误差的相关原则和建议,指出传感器空间布置方式是影响定位精度最重要的因素,合理的空间布置方式能减小初始误差对定位结果的影响,合理选择传感器类型、P波S波的正确拾取及速度优化能在一定程度上提高定位精度。     

十二位置标定法在钻孔测斜仪校正中的应用

磁性钻孔测斜仪所使用的磁传感器和加速度传感器由于自身特性的差异以及生产装配的原因,给传感器输出带来了误差,造成测斜仪顶角和方位角计算出现偏差。为此采用了一种十二位置标定方法,依靠垂直方向的地磁场分量和重力加速度,对磁传感器和加速度传感器的三轴零位偏差、灵敏度误差和安装误差进行了校正。校正前后的对比实验显示:测斜仪顶角均方误差由0.5°减小为0.06°,方位角均方误差由校正前的21.75°减小到0.82°,表明该方法校正效果明显,可以满足测斜仪工程化应用的要求。     

基于自校正传感器的煤矿瓦斯浓度监测系统

在充分研究瓦斯浓度对于煤炭安全事故发生的影响以及瓦斯传感器的原理之后,利用自校正技术提高瓦斯传感器测量数据的准确率,建立了基于自校正传感器的瓦斯浓度监测系统。利用本系统对给定的瓦斯浓度进行了测量,测量误差较小,满足设计要求,通过对比可知,自校正瓦斯传感器比瓦斯传感器测得的数据的误差更小。     

无线微震传感器网络高精度时间同步技术研究

时间同步技术作为无线微震传感器网络的核心技术之一,是网络协调运行的关键。首先研究了无线传感器网络时间同步原理及影响同步精度的因素;其次研究了经典无线时间同步协的实现方法;然后仿真对比了传感器网络时间同步协议(Timing-sync Protocol for Sensor Networks,TPSN)和泛洪式时间同步协议(Flooding Time Synchronization Protocol,FTSP)的同步精度;再针对FTSP协议的不足提出一种改进的G-FTSP协议,能有效提高无线传感器网络时间同步精度;最后估算由时间同步误差造成的微震震源定位误差,验证G-FTSP协议满足实际生产需求。     

钢管缺陷位置对电磁超声传感器检测结果的影响

由于电磁超声传感器 (EMAT)钢管缺陷检测时 ,缺陷位置会影响检测结果 ,为此 ,设计了EMAT钢管缺陷检测的实验方案。通过理论与实践分析得到EMAT无法实现位于探头的正下方的缺陷的检测。     

非分光红外甲烷传感器的研制

矿用红外瓦斯传感器技术的难题是探测器输出信号微弱,光源电源波动、温度变化以及其它气体组分、水汽、灰尘等的干扰对测量精度会造成较大的影响.针对这些关键问题,讨论了数字化窄带滤波、双波长非分光测定技术等解决方案和相应的矿用传感器电路结构,提出了基于朗伯比尔定律的温度补偿方法.经试验测试,传感器的研制实现了预期的目标.测量精度优于±0.1%,响应时间小于20 s,其它技术指标和功能均符合矿用标准.     

岩体声波衰减测量方法的研究

使用通用采样系统和利用能量法原理，得到了岩体声波衰减指标，从而消除了因耦合条件、换能器灵敏度、以及仪器放大倍数不同而引起的测量误差。使其重复性远高于声速测量结果的重复性，实测结果表明，岩体Ｑ愈大，岩体愈稳定。     

牙轮钻机钻孔深度测量的微机控制系统及其改进

在振动环境下，采用光电脉冲发生器和传统的脉冲可逆计数方法测量牙轮钻机的钻孔深度，误差极大，无法进行精确测量。本文阐述了在我院研制的ＺＷＫ—１型牙轮钻机孔深测控系统的基础上，对其光电脉冲发生器进行改造后的新型孔深测控系统，它能够消除振动对传感器的干扰，精确测量钻孔深度。     

MACS系统人机界面反应迟缓的分析及系统的优化

对和利时系统工程股份有限公司分散控制系统(MACS)运行中人机界面反应迟缓等现象的原因进行了分析,并提出了系统优化的策略。     

测量高温气体流量的超声波流量计设计与研究

利用超声波检测流量原理,设计带有缓冲棒的超声换能器,利用换能器与气体间缓冲棒的散热作用,降低测量时换能器的工作温度,保护换能器不受到损害,保证超声波流量计的测量精度。     

红外瓦斯传感器零点校正及温度补偿分析

针对红外瓦斯传感器探头经常受温度变化而影响测量的结果,设计采用了"交互式"的计算方法。在软件程序中实现对传感器的零点校正和温度补偿,使之提高瓦斯浓度检测精度,提高工作环境安全性。实验结果表明,测量准确性大大提高。     

基于网格搜索-牛顿迭代法的微震震源定位算法

利用最优化算法对微震定位进行求解时,为了保证全局且快速收敛,结合网格搜索法的 全局收敛性和牛顿迭代法的快速准确性,提出一种基于网格搜索-牛顿迭代法的微震震源定位反 演算法。 新算法首先通过对监测区域进行稀疏的网格划分,利用网格搜索法得到初步的定位结 果,再以此结果作为牛顿迭代法的初始迭代值进行准确的定位计算。 通过模拟实验,研究了地下 介质速度各向异性和实际工程中测速误差对定位结果的影响,并与牛顿法、网格搜索法和模拟退 火法对比新算法在定位准确度、稳定性以及计算效率方面的表现。 结果表明:该算法在理论上可 以相对高效、准确、稳定地定位微震事件。 最后利用实例验证新算法定位效果,定位误差约 为4m。 该算法在微震定位中具有一定的实用价值。     

新型聚合物快速分散溶解装置的研制

为改善三次采油聚合物注入中分散溶解工艺的配液浓度不稳定,水粉混合不理想,以及搅拌熟化时间长等不足之处,研制了新型聚合物快速分散溶解装置。该装置主要由给粉设备、输水设备、水粉混合器、静态混合器和自动控制系统等组成,采用闭环控制定量供水,变频器无级调节计量下粉,新法水粉混合和多段静态混合等项技术,有效地解决了上述存在的几方面问题。分散溶解用时缩短至8~10min,溶液浓度误差小于2%,溶液黏度保留率达到68%~69%。