随钻地层压力测量装置测量控制系统的设计

为了解决地层压力随钻测量中存在的困难,针对地层压力测量装置的工作特点和测试环境,设计了一种基于随钻地层压力测试装置的测量控制系统.系统采用井下涡轮发电机与高温锂电池双电源供电,实现了井下环空压力、管柱压力数据的采集以及井下电磁阀的精确控制和地层压力的预测.随钻过程中可接收到井口下传指令,同时测量数据可实时上传地面.试验测试结果表明,该系统用于测试地层压力是可行的,系统具有设计合理、体积小、功耗低、可靠性高的优点.     

基于容栅传感器的立木胸径测量装置研制

立木胸径是森林资源调查的重要指标,为了快速、精准地获取立木胸径,基于容栅传感器设计并实现了一款测量装置,实现胸径测量、数据上传、存储分析一体化,装置轻便、手感舒适理论上最小分辨率可达0.01ｍｍ、满量程测量精度为0.00144％,野外测量试验表明:装置的测量精度高,与卡尺的测量结果比较平均绝对误差MAE为0.36ｍｍ(0.26％)、均方根误差RMSE为0.80ｍｍ(0.48％),与围尺的测量结果比较平均绝对误差MAE为4.72ｍｍ(3.10％)、均方根误差RMSE为6.29ｍｍ(3.07％),装置的测量效率高,平均每棵树木耗时仅需10.64s,相比传统卡尺,效率提高5倍以上.相比传统围尺。效率提高6倍以上。     

沥青路面动水压力光纤传感测量研究

基于光纤Bragg光栅（FBG）传感原理,设计了一种动水压力光纤传感器,介绍了其压力传感原理,并推导了该传感器波长漂移与压力之间的关系。通过室内试验,对动水压力光纤传感器进行了标定,传感器的压力灵敏度为6．0255nm／MPa。现场测量试验表明：在车辆以20-80km／h的速度行驶时,动水压力作用时间在0．04—0．016S。随着车速增加,动水压力存在时间越短。动水压力数值随着车速的增大而增加,车速为20km／h时,动水压力为0．085MPa;80km／h时,动水压力达到0．234MPa。     

容栅传感技术在动态扭矩测试中的应用

在旋转轴动态扭矩测试中,针对精度低、通用性差等问题,提出了一种新型的容栅式扭矩传感技术。由于容栅传感器具有平均效应、采用了差动结构、并且分析了误差来源,进而提出了解决方案,使得这种传感装置抗干扰能力大大加强,能在恶劣环境中对扭矩进行非接触测量。实验结果证明,这种测试方法为旋转部件的扭矩测试提供了一种新的技术途径,还可推广应用于动力轴的转速、位移以及功率测试中。     

单片机控制的三坐标测量系统

本文介绍一种用于三坐标测量的单片机控制系统。该系统用容栅传感器作位移检测元件,依靠系统控制软件能自动编制NC 程序,并配有与其它微型计算机通讯的接口。系统运行稳定,有较好的性能/价格比。     

纳米级光栅容栅融合测量系统研究

利用容栅测量系统中激励信号源的设计技术,产生一组多相输出的调制信号源,作为光栅测量系统的多相线阵光源激励信号,发出的多相调制光信号,再经过标尺光栅调制后,由光电转换元件接收并获得一个复合的电信号.该信号经处理电路后,可获得一个频率与激励信号源的基波频率相等的电信号,检测这两个信号间的相位差的变化,可得到标尺光栅的移动距离x.将容栅和光栅测量技术有机地结合,并通过提高相位检测电路的细分数和减小线阵光源的点距,可达到亚微米或纳米级的测量分辨力.     

绝对式容栅测量技术浅析

数显量具在各种制造业,尤其是传统机械制造业中,正以强劲的势头替代传统的机械量具和气动量具,成为生产现场主导测量器具.容栅数显位移传感技术和产品以其结构简单、对使用环境要求不高、测量速度快、能耗低等优点得到最为广泛的应用.介绍了相对式容栅数显量具的传感器结构、测量原理和相应的电路结构,指出相对式容栅测量系统使用过程中存在的问题,比较了绝对式容栅和相对式容栅的优缺点.介绍了绝对式容栅传感器和电路的结构,最后指出了国外绝对式容栅技术现状,以及国内绝对式容栅技术存在的差距.     

基于容栅传感器的皮革测厚仪的设计

为进一步提高皮革厚度测量的准确性,促进皮革生产,介绍了一种基于容栅传感器的皮革测厚仪;通过对传感器结构与工作原理的分析,得出该测厚仪厚度测量的原理与实际测量数据的取得过程,依此导出对仪表硬件结构与软件设计的要求;实际试用证明:该仪表通过软硬件的有效结合,引入特有的自动定时锁定功能,具有测量准确度高、分辨率高、低功耗及稳...     

USB接口的多功能容栅传感器测量系统

根据容栅传感器的原理与带USB模块的C8051F321单片机,设计了一套基于USB接口的测量系统。该系统能实现最大数跟踪、最小数跟踪、示值保持和清零等功能,通过USB接口与上位机交换数据。系统中采用LM393芯片将传感器信号电平转换为CMOS电平,采用光耦隔离技术等增强系统的抗干扰能力。     

型传感器测量断路器动特性的研究

通过对断路器触头运动特性的分析,提出采用硅压阻MEMS技术的加速度传感器来测量断路器触头运动特性的方法,并详细介绍了3031型加速度计的特点。同时采用滤波算法对测量数据的进行修正。使用MEMS型加速度传感器,测量准确、安装方便,建议在全国范围内推广使用。     

一种新型光谱共焦位移测量系统研究

设计并搭建了一种光谱共焦位移测量系统。利用高斯拟合算法拟合每组实验数据,获取光谱响应曲线峰值对应的光波长值,采用Levenberg-Marquardt算法优化求解高斯函数的参数向量;利用双频激光干涉仪对系统进行标定,获得光波长和反射镜位移之间的对应关系;对整个系统作精度分析。实验结果表明:高斯拟合算法适合作为该位移测量系统的数据处理方法;用双频激光干涉仪对系统标定的方法能够准确定位反射镜的位置。该设计系统的测量范围为20 mm,测量精度为10μm,能够满足一定精度的测量要求。     

转子质心微位移精密调整装置

研制的陀螺动平衡调整装置通过协同调整转子质心在两个相互垂直方向上的位置实现质心任意方向的微调整.装置测量模块采用两个测头分别测量转子和壳体的位置,通过计算两者的位移差值与初始差值对比即可得到质心的调整位移量,从而消除弹性变形对测量结果的影响.调整时减小紧固螺钉旋紧扭矩可有效降低爬行现象的影响,提高调整成功率.为了控制调整方向,调整时在非调整方向施加一定的预紧力,可减小转子在非调整方向的位移量.采用上述调整策略可以达到±0.5 μm的调整精度,提高了调整的成功率,满足了设计要求.     

微米尺度温差测试结构的研究

微米尺度热学性能测试需要在微米尺度内产生稳定的温度场并准确测量温差,对此设计并制作了一种微米尺度温差测试结构。当在测试结构的加热电极施加0.1,0.2,0.3,0.4,0.5V的电压时,测得实验室制作的硅纳米线两端温差分别为7,23,47,78,109 K,与ANSYS仿真结果大致吻合;此外,利用该测试结构测得硅纳米线塞贝克系数为4.24×10-4V/K,与文献中硅材料一致。测试结果表明:该结构能够提供稳定的温度场并精确测量温差,满足微米尺度温差测试的基本要求。     

SDH设备抖动测试

传输设备经历了几代更新,已逐步完成了模拟设备到PDH设备和SDH设备的过渡。SDH有许多PDH设备所不能比拟的优点,但也存在一些缺陷,比如指针调整引起的抖动。由于传输设备的抖动对通信质量至关重要,文中通过理论分析,结合实际测试,对传输设备工程验收中抖动指标的测量进行了详细的论述。     

盐度测控装置与温度补偿算法研究

海水淡化盐度测控装置是利用测量淡化后水的电导率的方法计算出盐度.通过测得的盐度值与系统预设的报警值相比较,控制状态指示灯的变化和继电器的开断,从而实现报警和海水淡化系统的控制.该装置由STC12系列单片机、传感器和驱动等外围电路组成.盐度传感器测得值随温度变化而变化,需要进行温度补偿.为了对温度补偿算法进行研究,利用Matlab对几种算法进行了分析,选出最佳的补偿算法编程写入单片机系统,完成本装置的设计.     

工业控制中电涡流传感器位移测量精度研究

针对电涡流传感器对受温度影响较大、导致严重的温度漂移的问题,提出了采用基于支持向量机算法的温度补偿模型。首先通过对电涡流传感器采用二维定标实验,通过温度箱改变温度,再利用温度传感器测试其温度,通过学习,建立支持向量机(Support Vector Machine,SVM)模型。通过对SVM中的核函数和参数的选取及优化,最终得到SVM的电涡流传感器的温度补偿模型。经过补偿之后,电涡流传感器的灵敏度温度系数和零位温度系数与未进行温补相比均提高了一个数量级,从而达到了对电涡流传感器温度补偿的目的,同时非线性也得到了校正。     

输电线路巡检机器人覆冰厚度测量装置的研究

结合在电力行业的实际应用,针对当前输电线路导线覆冰实时监测装置存在的问题,提出了安装在输电线路巡检机器人平台上使用的一种直接接触测试式的输电线路覆冰厚度测量装置。详细介绍了输电线路覆冰厚度测量装置的传感器选择、结构设计、测量原理,相应的电子电路部分以及数据处理方法。该装置的优势在于不改变原有线路,测量方式可靠,测量结果准确,可以对档距内的线路进行全程测量,较好地解决了当前存在的不足。为进一步进行性能测试打下了基础,为解决输电线路覆冰测量提供了新的解决方案。     

井下声波遥测地面定频信号采集装置设计

采用定频声波脉冲作为信号传输手段的特点,利用共振原理设计了一种地面定频信号采集装置。采用Abaqus有限元法进行模态分析设计和谐响应分析,证明了定频信号采集装置具有良好的选频性;通过与动圈式地震检波器LGT—20D40和压电式加速度传感器INV9828的对比试验,验证了其在灵敏度、抗干扰能力方面的优势;现场应用试验证明其能够大幅提高地面解码成功率,具有实用价值。设计的定频信号采集装置为解决井下无线声波遥测系统(ATS)地面解码困难的问题提供了一种新的手段,同时还可推广应用到类似场合。     

光电测量二维微角位移的新方法研究与实现

为了解决对旋转台定位精度校准的同时又能对其台面俯仰角度进行测量的问题,提出了一种光电测量二维微角位移的新方法。在激光自准直光路中,采用数字信号处理器(DSP)获取准直物镜焦平面上V字形分划板在自扫描光电二极管阵列(SSPA)上两次成像之间的位移量,根据光学成像原理与像的外形特征,建立了像的平面位移量与被测物体二维角位移量的关系式,从而计算出角位移量。此方法的测量精度达到0.9″,满足旋转台校准的需要。     

基于互感式位移传感器的小口径火炮内径测量系统设计

火炮身管内径测量属于深孔盲探测量技术领域,是火炮内膛质量检测维护的必要技术手段。本文分析了当前各种火炮身管内径检测技术存在的缺陷,提出了一种全新的基于互感式位移传感器的火炮内径测量技术,通过计算机控制可实时显示测量结果,实现了小口径线膛火炮内径的精确测量。应用结果表明,该技术测量精度高、便携易操作、经济耐用,可广泛应用于火炮身管内径的测量,该项技术获得到了广泛的推广应用。