基于光波导技术的新型飞机结冰探测系统

针对传统光纤式结冰传感器无法对冰和水进行识别的问题,提出了一种新型的光纤式双探头结冰传感器系统.冰水识别探头采用条纹状包层设计,利用包层折射率对光纤传输容量的影响进行冰、水识别.同时,利用冰层对光强的调制作用实现结冰厚度测量.融合双探头的测量结果,即可区分冰与水的厚度特性曲线.最后,利用试制完成的原理样机,在试验平台上分别对冰、水和空气等介质进行了测量试验.结果表明该系统能有效识别冰、水及空气,并具有较高的测量精度.     

电容式三相流含水率测量方法的研究

针对三相流含水量在线测量,提出电容传感器数字化的测量原理,给出了测量电容微小变化量的具体办法.     

基于保角变换的微小电容标准建模与设计

在可编程电容器中,亚皮法量级的微小电容单元因受边缘效应等杂散电容的影响较大,难以实现准确、稳定的微小电容标准。本文给出了一种基于Kelvin等电位保护电极的微小电容单元实现方法,该方法将影响小电容单元的杂散电容限定为中心电极与保护电极之间因边缘效应而产生的杂散电容。并对此结构建立了等效微小电容单元解析模型,给出了一种通过保角变换分析杂散电容变化的算法,发现在电极厚度以及间距一定的情况下,中心电极与保护电极之间的气隙是杂散电容的主要影响量。基于此,分析气隙变化对杂散电容和主电极电容值的影响,同时结合有限元分析软件Ansoft Maxwell验证,确定微小电容单元的最佳气隙区间,进而准确实现微小电容标准的设计。经测试,在可编程熔融石英电容器中,亚p F量级实际微小电容单元电容值与设计微小电容单元电容值一致性良好。     

应用于电容传感技术的新电路

推出一种微小电容测量新电路,它可应用于1pF以下的微小电容测量,以及与微小电容检测有关的计算机辅助断层摄影技术或其它电容传感技术中。     

PSΦ 21在高性能电容式差压变送器测量电路中的应用

PSΦe21提供了一种基于TDC技术测量电容的新的概念,无需其他转换电路。该芯片还具有分辨率高,高线性,超低功耗,采集速率高等突出优点,非常适合应用于应力、压力、位移、厚度等微小电容变化量进行测量,使高性能差压变送器的测量电路更加可靠,使高性能电容式差压变送器的设计更加灵活。     

PSФ21在高性能电容式差压变送器测量电路中的应用

PSФ21提供了一种基于TDC技术测量电容的新的概念．无需其他转换电路。该芯片还具有分辨率高．高线性．超低功耗．采集速率高等突出优点．非常适合应用于应力．压力．位移、厚度等微小电容变化置进行测量，使高性能差压变送器的测量电路更加可靠、使高性能电容式差压变送器的设计更加灵活。     

AD7745在微机械电容式传感器测量电路中的应用

AD7745是一种高性能的∑-△型电容/数字转换器,可直接连接电容传感器的电容进行测量,无需其它外围器件.该芯片还具有高分辨率、高线性以及高精度的突出优点,非常适合测量微机械电容式传感器的微小电容变化,使微机械电容式传感器的应用更加灵活.     

高压法微小电容检测

微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中.大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法.这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力.而且其交流激励电压或直流充放电电压一般在20 V以下.为进一步提高微小电容测量的灵敏度和分辨力,本文提出了一种高压交流激励方式电路,该电路将交流激励电压提高到几百至上千伏.实验表明该方法大大提高了微小电容测量的灵敏度和分辨力,同时具有良好的稳定性和线性度.     

螺旋桨三维积冰对气动特性影响的数值研究

为提高中小型无人机在螺旋桨结冰条件下的飞行能力,降低积冰对气动性能的危害,对比分析了其在不同速度采用考虑离心力的旋转部件欧拉-欧拉法两相流模型及旋转表面薄水膜流动三维积冰模型,对螺旋桨表面积冰进行三维数值模拟研究.对2714型螺旋桨进行了速度-转速匹配,对比分析了不同速度-转速匹配下对螺旋桨表面积冰的影响,以及螺旋桨积冰的流场分布情况和结冰前后螺旋桨设计点后方空间的速度变化,并引申到螺旋桨推力的变化.研究结果表明:随着速度-转速的增大,积冰量和冰层厚度增大,积冰轮廓向下游发展成角状冰;结冰后螺旋桨表面附近流场变得更加紊乱,尤其形成角状冰后出现明显的回涡流.结冰后螺旋桨设计点后方气流速度减小,推力随之下降,气动性能受到影响.     

应用于电容传感器技术的新电路

一种微小电容测量新电路，它可应用于１ｐＦ以下的微小电容测量，以及与微小电容检测有关的计算机辅助断层摄影技术或其它电容传感器技术中。     

On the Measurement of Thickness of Ice Layers on Power Transmission Lines

In this paper, measurement of ice and ice/water layer thickness on power transmission lines using Goubau modes at 1, 2.54 and 10 GHz is analyzed, simulated and discussed. Ice layer thicknesses change the phase and attenuation of Goubau mode propagation over a given line length. It is found feasible to determine layer thickness by measuring the phase and attenuation of the Goubau mode at a few GHz. In addition to the thickness, it is also possible, to determine the composition of the layer by measuring the different dielectric properties of ice, water and their mixture over a wide bandwidth to develop a database for comparison with measured data. The sensitivity of suggested instrumentation is sufficient for short line lengths (up to 1 m) or long lengths (several km). The implementation of instrumentation on long lines is still to be done but no major obstacles are foreseen. The decision to de-ice transmission line using any given and established techniques is facilitated if average ice thickness on transmission line between supporting transmission line towers can be measured.     

In-process measurement of ELID grinding status

To successfully establish the ELID-grinding, it is important to properly select the electrolytic condition according to grinding conditions. Currently, the selection of electrolytic condition is mainly dependent on the operator’s experience, which is one of difficulties preventing the successful application of ELID technique. In this study, an in-process measurement system of the insulating layer using two gap sensors-a capacitance type and an eddy current type-are developed and the change of the thickness of insulating layer during ELID grinding is detected. Evaluation experiments show the possibility to control the electrolytic condition through the inprocess measurement of the layer status.     

非闭合电极电容层析成像传感器在冻土测试中的应用

为了实现电容层析成像技术对冻土冻结冰峰面的在线、非侵入测试,研制出了满足冻土测试要求的非闭合电极电容层析成像传感器,并对该种传感器的电容分布特性进行了实测;确定出了适合冻土测试的的高、低介电常数的标定物质;搭建了冻土一维冻结实验系统.对含水量8%的湿土样冻结过程的冰峰面迁移进行了电容层析成像测试,并利用IMNSNOF图像重建算法重建出了冻结过程各时刻的冻结截面物质分布图像,由图像可确定出冻土中已冻土、未冻区以及冰峰面的位置.电容层析成像测试结果与温度测试结果相吻合.     

可测量法向力和剪切力的带屏蔽软体电容传感器

软体电容传感器因其高柔顺性和高灵敏度等特征在人机交互、可穿戴设备和软体机器人中有很好的应用前景,然而电容检测很容易受到外界电磁场的干扰,因此提出了一种带屏蔽的软体电容传感器。为了能够同时检测法向压力和剪切压力,设计了一种三电极的双电容结构,同时在传感器上下表面添加屏蔽层来屏蔽外界电磁场干扰。为解决因屏蔽层变形产生的寄生电容对检测电容的影响,提出了一种刚度分层的方法,电极之间的电介质感知区域采用一种厚度仅约0.6mm的硅胶海绵结构,而电极和屏蔽层之间采用实心硅胶,从而保证按压传感器时感知区域的变形远大于屏蔽层。实验结果表明,传感器可以同时检测法向压力和剪切压力的变化,法向灵敏度可达到0.12kPa^-1,单位剪切压强的电容变化达10fF,与不带屏蔽的传感器相比,该传感器可将交流高压(1400 V)电场引起的噪声减小到9%。这种带屏蔽的传感器在电吸附皮肤、软体机器人、可穿戴医疗设备等电磁干扰较强的环境中具有潜在的应用价值。     

Correlation of Gyro Spin-Axis Ball Bearing Performance with the Dynamic Lubricating Film

A complete dynamic lubricating film of the order of ten microinches thick has been demonstrated for precision gyroscope spin-axis ball bearings. Failure is not from fatigue, but due to transformation of the lubricant into a varnish shown to be a function of film thickness or due to rotor shifts shown to be directly caused by film thickness changes. Simultaneous measurements of the axial dimension change between the loaded race faces, torque, capacitance, resistance, temperature, and vibrations on single bearings with controlled load, speed and ambient conditions have allowed measurement of the film, its relation to bearing performance, and factors important in determining film thickness stability.     

基于LS-SVM的油气两相流空隙率测量方法的研究

利用12电极电容层析成像系统电容传感器获取的66个电容测量值,基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）算法,提出了两相流空隙率在线测量的新方法。该方法用LS-SVM来建立空隙率测量模型。在实际测量时,首先归一化ECT获取的电容测量值,然后将归一化电容值输入已经建立的空隙率模型即可计算出空隙率。实验结果表明：该方法是有效的,避免了复杂耗时的图像重建过程,测量误差在6%以内,测量时间小于0.08 s。     

塑料薄膜厚度在线测量系统的设计

文中提出了一种基于虚拟仪器的塑料薄膜厚度在线测量系统,主要介绍了测量系统的组成结构,基于电容传感器的塑料薄膜厚度测量系统的在线测量原理以及以数据采集卡PCI-M6220作为执行机构的运动控制系统的实现方案,并设计了接口板控制电路和虚拟仪器程序对系统的控制过程,并对系统准确性、传输误差和线性校正做了实验,实验证明该设计提高了原有系统的稳定性、可靠性和运行速度.     

平膜压电谐振式结冰传感器信号检测方法

通过对平膜压电谐振式结冰传感器的几种测量方案的分析，提出一种开环扫频的信号检测方法。采用C8051F系列单片机作为传感器的激励和测量的主要控制单元，能以较快的速度和较高的精度测得传感器谐振频率，从而得到冰层厚度的检测信息。实验表明该方法可取得良好的效果。     

油气润滑ECT传感器的管道电容及其影响

采用COMSOL软件建立油气润滑电容层析成像传感器的三维物理模型,推导计入管道电容的数学模型;定义管道电容影响系数,分析管道厚度和管道半径对其影响.在算法中计入管道电容对环状流进行图像重建,并对重建图像质量进行评价.研究结果表明:管道电容影响系数可以表征管道电容对测量电容的影响;管道厚度增加或管道半径减少,管道电容对测...