陀螺测斜仪小角度井斜角测量的姿态提取方法

针对陀螺测斜仪系统在小角度井斜角测量时存在测量精度低的问题,本文对其产生机理和形成原因作了详细分析,并推导了新的小角度井斜角测量的姿态提取方法。搭建基于高精度动调陀螺的随钻测斜仪产品原理样机,并利用高精度三轴转台反复多次模拟实际钻井施工中随钻测井过程,结果表明该方法可有效的提高陀螺测斜仪小角度井斜角随钻测量的解算精度。     

提高大型激光加工机器人精度的方法

本文介绍了大范围、高精度5轴激光加工机器人系统的研究开发情况．在提高 其绝对精度的前提下，对大范围框架式机器人的结构、高精度机器人的误差补偿方法进行了 探讨．采用有限元分析的方法对机器人本体进行了优化设计，确保了高精度大型激光加工机 器人设计的正确性．基于测量数据，建立了机器人误差模型，对机器人系统误差进行了补偿 ，取得了较好的结果，保证机器人系统的激光加工精度．     

基于全站仪的高精度动态航向初始标校系统设计

提出了基于全站仪的两点测角测距一航向测量模型,设计并实现了基于该模型的高精度动态航向初始标校系统。根据航向测量模型,对观测误差进行了分析,分析了动态误差形成的原因,建立了误差模型,并设计了动态精度试验。试验结果表明．在动态条件下．系统达到了≤30”的测量精度,满足对包括高精度GPS姿态测量系统、平台罗经在内的高精度导航设备进行初始标校的精度要求。     

油管在线动态测长系统设计

针对油田开发过程中的油管长度测量作业强度高且效率低下,而常规在线测量系统精度低的问题,以单片机W78E516为核心,开发了基于传动机构动力学特性的油管在线动态测长系统;该系统采用了基于传动机构动力学特性的在线测量技术,通过高精度误差补偿算法补偿油管长度测量中存在的动态误差,实现在线动态测量;实验结果表明,与传统油管测长方法相比,油管在线动态测长系统具有更加优越的技术性能,测量精度可达0.35‰.     

柔性三坐标测量臂几何误差修正

柔性三坐标测量臂用于大尺寸工件的高精度检测及逆向工程,是现代制造业产品精度检测的重要设备。如何做好和完善测量臂误差的分析、检测和补偿,成为提高测量臂测量精度的重要问题。提出了用高精度正交三坐标测量机校准柔性三坐标测量臂关节误差的新方法。通过分析测量臂某一关节的所有几何误差,建立其数学模型;利用正交三坐标测量机和测量臂分别对30个标准球(均匀分布在一个圆上)进行点位测量,测出球心的标称值和实测值,建立了该关节几何误差补偿模型;对工件进行点位测量并进行误差补偿。实验结果表明,通过该误差补偿方法,其最大测量误差从0.04 mm降到了0.003mm,提高了柔性三坐标测量臂的测量精度,同时验证了该误差补偿方法的正确性和有效性。     

新型测斜仪测量误差分析

在地下勘测,钻井探矿等领域,需要测斜仪对钻头的姿态进行精确定位与控制,实时监测地底下钻头的姿态变化。新型测斜仪采用环形双分量磁通门传感器和铁芯不固定的方法,具有结构简单,测量参数少,算法简单,正交度补偿算法简单等特点。但是新测斜仪在测量过程中,受到外界的误差干扰和内部传感器的安装设置误差等问题的干扰。本文针对新型测斜仪的传感器模型和电路设计方面,进行了新型测斜仪的测量误差原理分析,应用合理的电路设计减少电气间电磁干扰误差、应用了软件正交校正及物理校正的方法,有效的抑制了测斜仪传感器本身的姿态误差,提高了测斜传感器的测量准确度。     

新型矿用无缆钻孔测斜仪的设计

介绍了新型矿用无缆钻孔测斜仪的组成、无缆测量原理及其关键部件的设计等.该无缆钻孔测斜仪工作原理基于同步技术,即首先将同步机和探管用连线连接后,使同步机和探管按预先设定的时间同步工作,然后拆开连线,将探管连接到钻杆上送入到测量处测量,与探管同步工作的同步机则记录有用的测点;测量完成取回探管,将探管测斜数据发送到同步机中,由同步机计算并显示出各测点的倾角和方位角.实际应用表明,该无缆钻孔测斜仪设计合理,使用方便,测量精度达到倾角(+90°～-90°)±0.2°、方位角(0～360°)±2°,完全满足煤矿井下钻孔轨迹测量的要求.     

HKA2910传感器信号调理芯片设计

阻性传感器固有的输出信号非线性和温度漂移的问题,使其在构建精密传感系统时影响系统的测量精度。通常情况采取板级补偿的方法,该方法占用板面积大、功耗大和质量大。通过研究阻性传感器的温度漂移产生原理和补偿方法,采用集成电路技术,单芯片实现了一种高精度传感器信号调理,内置高精度补偿算法,并开发了校准软件。对基于信号调理芯片构建的单片传感器信号调理 补偿系统进行系统测试,测试结果表明,在-55℃～150℃的温度范围内输出的信号呈良好的线性关系,误差小于0.2%,满足系统的测量精度需求。该芯片设计满足工程小型化、低功耗、高精度的要求,为信号调理补偿提供了新的技术手段。     

基于PSO-BP神经网络光电编码器误差补偿研究

考虑到高精度绝对式光电编码器应用广泛,其角度测量精度对整个系统精度影响较大,但由于角度传感器生产安装过程中产生的误差等原因,使得传感器在实际应用中存在一定的误差.而使用传统误差补偿方法难以得到较好的补偿效果,本文使用一种基于PSO的BP神经网络作为角度传感器误差补偿系统的算法.通过实验验证,该种算法能够对角度传感器误差进行较好的补偿,与补偿前相比,其标准偏差提高了12.5倍,最大误差和平均误差降低到9.6％和8.5％,提高了传感器检测精度.与使用了基于传统BP神经网络和基于多项式拟合算法的误差补偿系统进行对比实验,结果表明,其补偿效果亦优于这两种算法.     

基于椭圆假设的磁罗盘航向测量算法研究

磁罗盘常用于自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle,AUV）导航系统中对惯性器件的姿态测量进行校正。为了补偿载体内干扰磁场对磁罗盘航向解算带来的误差,采用基于椭圆假设的误差模型,通过最小一：乘拟合椭圆,扶得磁罗盘误差补偿算法中椭圆模型的各分布参数。陆上仿真实验的结果表明,基于椭圆假设的实时补偿算法能够获得稳定、高精度的航向角测量,不同路径类型下的误差精度可提高60％至80％。补偿结果为水下导航系统算法设计提供了精度依据。     

一种矿用锚杆(索)长度无损测量方法

针对现有锚杆(索)长度检测方法操作复杂、检测精度低等问题,提出了一种基于磁致伸缩导波技术的矿用锚杆(索)长度无损测量方法,介绍了锚杆(索)长度测量原理、测量系统的设计方案以及测量操作方法,在实验室环境下完成了系统速度标定以及混凝土结构中的锚杆长度测量。实验结果表明,该方法的最大测量误差为2.66%,平均测量误差为0.33%,满足现有煤矿锚杆(索)长度测量应用要求。     

马丁代克深度轮误差校正系统设计

为了修正测井过程中因马丁代克深度轮磨损而造成的深度信息误差,设计了一套马丁代克深度轮误差校正系统,通过分析误差产生原因以及误差校正原理,选择线性光栅尺作为长度测量基准,比较光栅尺和深度轮旋转编码器的测量结果,实现误差校正.最后,采用已经在标准井中使用套管节箍信号法校正的2530型马丁代克深度轮对系统进行测试实验,实验结果表明该系统的设计精度符合设计要求,具有速度快、时间短、精度高等优点.     

应变测试系统分流校准方法设计

为了减小大型应变测试系统中长导线电阻带来的系统误差,提高多种试验切换效率,使系统在测试过程中具有更精确、更高效的特性,提出了一种结合分流校准电路和长导线电阻补偿算法的策略,根据应变片配桥方式和粘贴形态的不同,计算出实际的长导线电阻阻值与应变片静态阻值,采用计算值进行应变补偿取代了传统各种试验前必须使用高精密校准仪器对整个系统进行校准.理论分析及实验结果表明,这种策略能够准确计算出长导线电阻阻值和应变片静态阻值,采用计算值应变补偿效果达到满量程的0.09％以上,满足高精度需求,同时大幅度减小了传统试验前期的校准工作量,增大了试验范围,有效改善了系统测量精度和试验效率.     

井下仰角钻孔测井系统设计

针对传统的测井系统存在总线利用率低、数据传输速率低等问题,提出了一种井下仰角钻孔测井系统设计方案,着重论述了系统结构、网络拓扑和以PIC18LF4680为核心的探管节点的软硬件设计。该系统应用文件管理控制芯片管理系统数据,实现了有缆和无缆2种测井方式。实际应用表明,该系统运行稳定,适用于生产矿井工况的测量。     

自适应遗传神经网络算法在测井资料标准化中的应用

在系统分析了遗传算法的优缺点的基础上，研究如何利用遗传算法与神经元网络相结合进行测井数据标准化。实际处理结果表明，利用该方法能够有效地对地球物理测井资料进行质量检查和校正。     

双基地声呐定位算法的研究与比较

由于双基地声呐是收发分置的,所以其在水下目标探测和定位方面有着特殊的性质。目前,关于双基地声呐的研究已经引起了人们的广泛关注。该文给出了基于波达时间定位（TOL）和波达方位定位（BOL）的两种双基地声呐定位算法,分别研究了基线长度、时间测量误差、角度测量误差对算法定位精度的影响,最后对这两种算法的定位精度进行了比较和仿真,给出了不同条件下的误差分布曲线。仿真结果表明：双基地TOL算法的定位精度高于BOL定位算法,是一种高精度的双基地声呐定位算法。该算法也可推广应用于多基地声呐的水下定位。     

基于光纤光栅传感器的电力电缆温度监测系统设计

本文针对电力电缆温度监测问题,提出一种基于光纤光栅原理的温度监测系统。文章首先对国内外目前的监测手段进行比较,然后提出一种经过敏化封装的高精度光纤光栅温度传感器,对监测系统进行阐述,最后进行实验测试,系统测试精度达±0.5℃,达到电力电缆测温精度要求,有利保障电力系统供电的可靠性和安全性。     

基于改进Zernike矩法的电缆护套材料亚像素厚度测量

图像测量技术因其具有测量精度高、动态范围大、灵活性好等优点,如今已广泛被用在几何尺寸测量领域,亚像素定位是其中一项关键的技术,可实现对目标优于整像素精度的定位;针对普通Zernike矩亚像素定位法速度较慢的缺点,提出了基于Sobel的改进Zernike矩法,并将其应用到电缆护套材料的厚度图像测量系统中,在保证精度基本不变的情况下算法速度大幅度提高,实验显示速度提高了85%以上。     

套管油井中测量地层电阻率的方法研究

通过对已有过套管测量地层电阻率测量技术的研究,结合目前比较成熟的测井仪器设计经验,建立了过套管电阻率测井系统的数学模型;利用节点电压法推算出过套管电阻率的测量公式,设计了过套管测地层电阻率微弱信号采集系统;使用该测井系统采集各测量电极的微弱电压信号,并将采集到的各电极电压参数及发射电流代入过套管电阻率测量公式推导,运算结果表明该方法测量数据准确度高,达到了电阻率微弱信号检测的要求;在石油测井领域地层电阻率测量中具有一定的实用性和推广价值。