电场仪标定系统设计

介绍了一种电场标定系统的原理、设计方法及应用。整个装置由单片机系统进行高精度数据采集控制,控制高压源输出高电压连接平行板模拟均匀电场,最终将电场仪测得的电场值送入上位机软件通过与理论电场值的对比达到标定的目的。通过对多台电场仪的标定,均获得了与理论计算值相符合的结果,为电场测量的可信度与对比度提供了可靠的依据。     

基于Delphi的电场标定上位机控制系统的实现

本文以新一代可视化工具Delphi为基础,建立了基于Delphi的电场标定上位机控制系统,编写了标定系统的控制界面,实现了实时显示电场仪所测数据、与理论值的误差、标定电压设置以及绘制电场实时曲线图的功能。此外,通过导出Excel报表,达到了随时查询和分析标定数据的目的。最后通过分析标定数据,验证了此标定方法的正确性。     

基于单片机的大气电场仪系统设计研究

大气电场仪已在综合气象观测系统中初步组网应用,主要功能为测量电场值、温度、电压,控制电机转速,识别输入的命令与参数。文章通过介绍大气电场仪的工作原理,详细说明系统的组成结构与设计特点,深入讲解系统源码,举例常见故障与处理方法,为大气电场观测提供了有力的技术支撑。     

一种地面电场仪的自检电路

设计了一种地面电场仪的自检电路,对电场仪测量的电场值精度进行自动监测,保证其探测稳定性。电路由顺序连接的电场仪控制器、D/A转换器、模拟开关、放大器和标定电极板等组成,将标定电极板生成的电场值与电场仪实测电场值进行比较,检测二者误差是否在精度范围内,从而实现自检功能。     

克拉玛依大气电场特征在雷暴预警中的应用

文章利用克拉玛依地区的大气电场仪组网资料、闪电定位系统资料和常规观测数据等,对克拉玛依地区2013年晴天大气电场和雷暴天气中的地面大气电场特征进行了分析,结果表明:44个晴天大气电场样本的平均场强日变化存在"双峰双谷"的特征,峰值出现在09:00和18:00左右,谷值出现在14:00和00:00左右,平均场强值的几何平均值在0.18~0.30kV/m之间。设置了三级本地化的雷暴电场警报阈值,电场仪自动监测预警的雷暴事件与闪电定位仪监测资料较为一致,地面大气电场的演变可以较好的反映出地闪的活动信息。     

数字式电场测量系统的设计

场磨式电场测量系统广泛应用在雷电预警、环境质量监控等领域,但存在测量精度低、电路结构复杂、维护不方便等缺点。针对这些问题,采用FPGA设计了基于差分式结构的数字式电场测量系统,通过对电场仪探头结构、信号处理电路等方面的改进,消除了测量过程中产生的共模干扰同时简化了电路结构,制作了实验原理样机并进行了实验室标定和外场测试。测试结果表明,该系统比传统场磨式电场测量系统具有更高的测量精度,能完全满足电场测量的需要。     

一种本地雷暴仪的设计与实现

文章根据雷暴发生过程中影响大气电场和闪电辐射低频电磁波原理,研制了一套本地雷暴自动化观测系统。该系统按照人工观测雷暴的规则记录雷暴发生的时间与方向和结束的时间与方向。文章结合大气电场仪和闪电定位系统的特点,解决了人工观测雷暴方式中的“人工”问题。在提供雷暴数据的同时,也获得了大气电场变化、闪电低频脉冲信息等产品,这些产品可进行雷暴预警和组网观测雷暴等。     

基于DNDY大气电场仪的雷电监测系统的建设

为了提高雷电预警和雷电防护技术,有效探测雷电的发生,2012年四川省气象局在21个地市州建立了24部大气电场仪,形成了对特定区域的雷电短时预警,以避免和减轻雷电可能造成的灾害和损失.文章对DNDY大气电场仪的主要结构、功能、业务范围及布网情况进行了详细介绍.     

峰流速仪标定系统数学模型的研究

对峄流速仪标定系统中的空气运动进行分析，引进特征线方法，建立了峰流速仪标定系统的数学模型，编制了计算机仿真程序，仿真结果与实验结果基本吻合，证明该模型的正确性。利用该模型对待标定的峰流速仪进行了标定。     

红外热像仪外场测温的大气透过率二次标定

为了实现测温红外热像仪的外场精确测温,研究了大气透过率的二次标定。建立了红外热像仪的外场远距离测温标定模型,采用一个标准面源黑体和红外热像仪对大气透过率进行了二次标定。首先,用标准面源黑体的设置温度标定大气透过率的二次修正系数;然后,在已知目标感兴趣区域发射率的情况下,用二次修正系数对未知辐射源测量值进行修正,实现未知辐射源目标辐射温度的准确测量。实验显示,随黑体设置温度从50℃不断升高(二次大气透过率近似为1),大气二次透过率修正系数在50～100℃内迅速下降,在100～200℃内下降趋势减缓,逐渐接近于约为0.7的常数。实验结果为测温红外热像仪外场精确测温提供了保证。     

基于GMap.net雷电监测预警系统设计与实现

基于GMap.设计的雷电监测预警系统,以大气电场测量为基础,利用地面电场仪组网,实现自动、连续、实时监测强雷电活动中地面产生的电场强度变化,存储大气电场数据,回放历史数据,同时采用时序差分法设置三级电场阈值,使得预警更加准确,提高准确率,减少虚警率。通过对2011-05-11南京六合地区的雷暴作为个例进行分析演示发现：在测站范围内,当电场的快变抖动出现并且电场值达到一定阈值时,电场值会随着时间增加而达到事先设定的闪电出现的强度,很少会有电场快变而没有产生闪电的情况出现,预警效果相对理想。     

空间飞行器平台大气密度的在轨测量

针对飞行器在轨飞行时高空大气密度波动剧烈、气动特性辨识难度大等特点,提出了一种基于瑞利散射理论的成像激光雷达大气密度测量方法。利用气体分子的瑞利散射光强与分子密度成正比的特性,通过分析电子倍增成像探测器(EMCCD)拍摄的测量流场区域内激光后向瑞利散射光柱,得到了不同距离处高精度的在线大气密度数据。搭建了基于空间飞行器平台的大气密度在轨测量装置,并对该装置进行了标定。结果表明,所述方法对大气密度的测量精度不大于5%,且具有非接触、时间分辨率高等特点,因此在优化飞行器结构设计、提高气动辨识等方面具有良好的应用前景。     

基于电场作用高致密WC的燃烧合成

基于热模拟方法 ,采用Gleeble 15 0 0D热模拟试验仪 ,利用电场作用直接激发W C Co的三元粉末共混体系 ,成功快速地合成了粒径为 1μm的WC/Co硬质合金 ;同时还研究了该体系在电场作用下燃烧合成过程中的燃烧行为。试验结果表明 :这种典型的低热体系升温过程大致为三个阶段 (初期阶段、过渡阶段、急速升温阶段 ) ,反应所释放的热导致升温第三阶段明显不同于其它阶段 ,急速升温阶段的存在说明了放热反应的发生对压坯升温过程的重要影响。     

A highly sensitive field mill for registering weak and strong variations of the electric-field intensity of the Earth’s atmosphere

The design and the principle of operation of an electric-field intensity meter (field mill) are described. The instrument is intended for determining the energy, time, and spatial parameters of the atmospheric electric field near the Earth’s surface when monitoring a geophysical situation. The developed field mill allows registering both weak variations of the electric-field intensity in the atmosphere, such as global electromagnetic Schumann resonances, and strong variations that are caused by the passage of atmospheric fronts, heavy clouds, thunderstorms, etc. The instrument has a threshold sensitivity of ~10^–3 V/(m Hz^1/2) within a frequency range of 10^–3–25 Hz and a wide dynamic range of 120 dB.     

田口校准系统损失函数的改进及其应用

测量系统的校准周期是计量领域长期研究的问题.实践中测量仪器的校准周期由各生产厂家和研究机构根据具体情况自行规定.田口博士通过建立校准系统损失函数确定了最佳校准周期和最佳调整界限.讨论了田口博士的质量损失函数和校准系统损失函数,在分析了田口校准系统损失函数不足的基础上,给出了相应的改进后的校准系统损失函数,推导出基于改进后的校准系统损失函数的最佳校准周期和最佳调整界限,最后通过实例验证了改进后的校准系统损失函数良好的经济性.     

雨量传感器检定/校准装置对比与探讨

在确保校准质量的前提下,为节约校准成本起见,利用本单位现有的4台雨量检定装置进行对比试验,分析了不同装置对雨量传感器校准质量的差异。结果表明:ZBC5型雨量检定装置、JJS1型翻斗雨量传感器校准仪、JJS2型雨量校准仪、JJS3型雨量检测系统都具有较高的性价比,适合作为雨量传感器的检定装置。而且,JJS1型翻斗雨量传感器校准仪和JJS2型雨量校准仪适合雨量传感器的现场校准工作,ZBC5型雨量检定装置和JJS3型雨量检测系统适合完成室内检定与校准。     

建阳市大气电场特征及其在雷电预警中的应用

通过监测地面附近一定范围内的大气电场,间接实现对云层中带电状况实时监测,对大气电场特征进行了分析归纳,并应用电场资料进行雷电临近预报的尝试,实际表明：扰动天气下的大气电场,如雷暴、强降水出现时,大气电场特点为电场方向和数值上均有明显的不规则变化。雷暴临出现前会出现一个较强的、持续时间在数分钟到几十分钟的负电场区,利用这个特性可进行雷暴的临近预报。