谐振筒式液体密度传感器的设计

短筒谐振式密度传感器是以短筒谐振管为核心,基于正反馈原理,由激振元件、拾振元件、谐振子和放大电路组成的高品质闭环谐振系统．采用有限元法分析方法,研究计算了圆筒谐振子的静力学特性和模态响应等动力学特性;设计了短筒谐振管传感器和闭环振荡电路及单片机信号处理系统;分析了温度、压力、黏度等因素对测量结果的影响,对传感器进行了标定,并采用温度补偿方法提高了传感器的测量精度．实验表明20℃时传感器测量结果的不确定度为0.96kg／m3．圆筒谐振燃油密度传感器测量精度达到0.4kg,m3．     

一种新型的谐振梁频率测量方法研究

谐振梁是一种应用广泛的谐振器。谐振式传感器可以通过测量谐振梁谐振频率的变化,解算谐振梁所受的轴向载荷的大小,从而达到测量目的。目前谐振梁常用的频率测量方法对于动态测量问题的效果并不理想,在很多应用场合都受到限制。本文针对双端固支型谐振梁的频率测量问题,设计了一种基于希尔伯特变换的频率测量方法。使用数值方法对谐振梁振动方程进行求解,获得多种典型的测试信号。仿真实验表明,该方法能很好地获取动态信号频率。     

基于高阶谐振悬臂的轻敲式原子力显微镜测量特性

轻敲式原子力显微镜的悬臂为无限自由度系统,具有多阶谐振模态.为了提高动态原子力显微镜的测量特性,采用激励硅悬臂工作于高阶谐振模态的方法.相较于基础模态,高阶谐振悬臂的振动频率和品质因数有所提高,结合振型的不同以及光杠杆检测法的特性,从理论上对高阶谐振模态下动态原子力显微镜的测量特性进行了分析.构建了基于高阶谐振的动态原子力显微镜系统,围绕其主要测量特性,如表面探测垂直分辨力、时间扫描速度以及阻尼特性进行了研究和测试,理论分析和实验结果均表明,相较于一阶谐振模态,二阶谐振模态下的动态原子力显微镜系统的测量特性得到了提高:二阶谐振悬臂扫描速度约为一阶谐振悬臂的3.3倍;二阶谐振悬臂的探测垂直分辨力可达到0.5 nm,远远优于一阶悬臂的0.9 nm;并且二阶谐振悬臂的品质因数远高于一阶谐振状态,降低了大气阻尼对悬臂系统的影响.     

圆柱共鸣腔力学特性模拟分析

采用ABAQUS有限元软件模拟了圆柱共鸣腔在不同螺栓预紧力下的变形以及共鸣腔的固有频率,实验测量了圆柱共鸣腔的实际固有频率,模拟仿真结果与实验测量结果具有良好的一致性,为下一步壳体振动修正理论模型的建立以及共鸣腔谐振模式的选取提供了基础。     

药品包衣厚度测量系统晶振频率分析及实验研究

为提高药品包衣效果和包衣质量,针对包衣厚度在线监测问题,提出基于石英晶体谐振原理的包衣厚度测量方法。利用石英晶体的压电效应原理分析石英晶体谐振片厚度剪切振动的谐振频率与包衣厚度之间的函数关系,使用等效密度法建立有限元模型并分析石英晶体谐振器在不同膜厚情况下的模态和谐振频率,理论和有限元分析结果均表明晶片的谐振频率随薄膜厚度的增加而降低,且呈近似的线性关系,检测灵敏度约为12 k Hz/μm。使用石英晶体微天平系统进行包衣厚度的测量实验,实测厚度和分析结果具有很好的一致性。研究结果表明基于石英晶体谐振的膜厚测量法可以应用于制药包衣厚度的实时测量。     

声波测井偶极子发射换能器性能的实验研究

多极子声波测井是新一代声波测井技术,偶极子发射换能器制作技术是其关键技术。本文报道了对自行研发的偶极子声波测井换能器的一致性、耐温、指向性等进行的测试分析结果。本文对三个压电弯曲振子的实验测量结果表明,将偶极子声波测井换能器置于硅油中测量的谐振频率要比在空气中测量的谐振频率降低约20％：在室温到150℃范围内,换能器的谐振频率随着温度的升高略有降低;在偶极子声波测井发射换能器的指向性测量曲线中,换能器辐射声波能量最强方向的声压值与其最弱方向的声压值的比值超过12dB;初步现场测量结果说明．本文研制的偶极子声波测井发射换能器能够测得满意的偶极子声波测井波形。     

纳米黏弹性测量中谐振抑制方法研究

针对压痕测量软材料中悬臂梁谐振导致测量数据存在较大误差的问题,提出一种在宽带纳米黏弹性测量中抑制悬臂梁谐振的方法。基于z轴动态特性设计一种陷波器类型的前置滤波器,并对输入驱动电压进行滤波;设计基于最小均方误差准则(LMS)的自适应滤波器,参考赫兹接触模型对软材料的复蠕变量进行滤波,进而在输入环节和测量环节消除谐振影响。通过二甲基硅氧烷(PDMS)样本的黏弹性测量实验,验证悬臂梁谐振抑制方法的有效性。     

圆柱微波谐振法测量氩气折射率

氩气等单原子气体的折射率,是检验量子力学从头算理论的重要参数。基于圆柱微波谐振法,精确测量了234～303 K、 0～750 kPa范围内氩气的折射率。测量了圆柱腔内不同压力下4种横磁 (TM) 模式的微波谐振频率,对谐振频率进行非理想因素修正后,结合真空下的微波谐振频率获得氩气的折射率。圆柱腔内微波谐振频率测量不确定度为2×10^-8,4种模式获得的氩气折射率的相对标准偏差小于1×10^-6。通过氩气的折射率计算获得了氩气的第一介电维里系数,与国际上已发表的结果具有良好的一致性。基于建立的实验系统,后续可开展其他气体的折射率测量。     

采用谐振电路测量气体的介电常数

一、引言介电常数一般是采用静电场方法，通过其耐压增容实验来测量。但是，此方法常适用于固体电介质。本文介绍的方法是，通过测量ＬＣ谐振电路的共振频率以及其频率漂移来实现测量气体介电常数的目的。并且实验装置简单，操作方便，结果准确。二、原理与实验图１所示的...     

基于Mulitisim的并联谐振电路特性的研究

本文通过Multisim软件仿真平台,实现了对并联谐振电路的特性研究。通过软件测量了谐振情况下,电源电压与电阻两端电压的特点、,谐振电路的相频和幅频特性曲线。软件仿真在实验课中的应用,大大提高了实验的效率,节约了耗材和实验仪器的损耗,值得推广。     

热声热机系统的测量与实验研究

对热声热机驱动耗散性负载的性能进行了实验研究和分析,对热声热机系统起振温度和谐振频率进行了测量和标定。得出导致热声发动机工作在二附谐振频率模态下的影响因素。测量和分析了气体充气压力、频率以及谐振管长度对系统驱动制冷机,产生了25℃的温差。     

导电介质交流阻抗测量的自由衰减振荡方法

通过测量导电介质交流阻抗特性参数可实现多种物理或化学量的检测.对一阶传感系统添加电容或电感元件以构成二阶谐振单元,用连续方波脉冲信号激励谐振单元进入自由衰减振荡模式,可同时获取谐振单元的衰减因子和谐振频率.对金属板材的电涡流检测及盐溶液的电导率测量系统分别进行了实验.结果表明,这种方法可有效抑制提离距离或电极引线等非理想因素,在交流阻抗测量技术的传感器化研究方面有很好的应用前景.     

石英晶体元件负载谐振频率测量技术的研究

在分析与对比三种测量石英晶体元件负载谐振频率方法的基础上,设计适用于测量法的π网络与整个测量系统,采用自动网络分析仪测量晶体的阻抗,采用测量法测出负载谐振频率.实验表明,在1 MHz～200MHz频率范围内,系统对负载谐振频率重复测量一致性能达到士1×10-6以内,在30 MHz～200MHz频段,测量误差达到士2×10-6以内.     

石英晶体负载谐振频率的计算法测量研究

石英晶体负载谐振频率是石英晶体测试参数中的一个重要指标,其测试方法主要有三种,模拟测试法、实体电容法以及计算法.针对石英晶体负载谐振频率的计算法测量进行了理论分析与研究,同时,在IEC-444标准所规定的测量石英晶体电参数的方法-π网络零相位法的基础上,设计了适用于计算法测量负载谐振频率的测量系统,实验表明,在1 MHz～125 MHz的频率范围内,通过该系统由计算法测量得到的石英晶体负载谐振频率的精度能达到±3×10-6,能够满足工业生产的要求.     

单圆柱微波谐振法测量热力学温度的研究

利用氩气的量子力学“从头算”理论和相关实验测量结果,基于圆柱微波谐振法建立了气体折射率热力学温度计实验系统,测量了253~303 K范围内的热力学温度。通过测量圆柱微波谐振腔内4个横磁模式的微波谐振频率,获得了氩气在700 kPa附近的气体折射率,不同微波模式得到的氩气折射率一致性优于1×10^-8,进一步结合氩气的维里状态方程得到热力学温度。热力学温度T和ITS-90国际温标T90差异不确定度为11.6 mK,与国际温度咨询委员会的评估值具有良好的一致性。未来随着氩气理论计算和实验系统压力测量不确定度的深入研究,该方法测定热力学温度的不确定度会进一步改善。     

压电／超磁致伸缩混合式宽带纵振换能器的线性数学模型

压电/超磁致伸缩混合式宽带纵振换能器利用压电材料和超磁致伸缩材料的耦合振动，产生双谐振来获得宽带特性。本文对其进行了线性数学模型的建模分析，得到了换能器空气中的振速分布、谐振频率、导纳曲线及机电等效电路。线性模型的仿真结果与实验测量结果进行了比较，符合较好。     

压电谐振式结冰传感器的结冰试验和数据处理

本文介绍了压电谐振式结冰传感器的实验平台和结冰试验过程,并利用支持向量机非线性回归模型对有限的实验数据进行处理。结果表明,该方法能有效地依据少量的试验数据较精确地预测其他冰厚对应的谐振频率,实现冰厚测量的标定。     

石墨烯谐振式振动测量研究进展

石墨烯是一种新型的超薄材料,单层石墨烯理论厚度仅为0.335 nm,基于石墨烯优异的材料特性和机械性能,可望设计制作出结构优、性能佳的石墨烯谐振敏感结构,实现超高灵敏度振动测量。本文就石墨烯谐振式振动测量研究进展进行综述,包括石墨烯谐振式振动测量研究现状、石墨烯谐振器的实验研究和理论分析等。振动测量在航空航天、汽车、微电子、建筑等方面具有普遍而重要的需求,探索研究微纳结构、超高灵敏度的石墨烯振动测量具有十分重要的理论研究意义和应用价值。     

热声谐振管的试验研究

热声谐振管是热声热机的关键部件,它相当于一个发动机,将热能转化为声能。对热声谐振管进行了实验研究,并对其起振温度、频率、振幅、输出功率进行测量和分析。     

一种测量微波谐振器无载品质因素的方法

提出了一种利用微波谐振器散射参数的幅度信息测量无载品质因素的方法。该方法认为在谐振点附近，耦合电路的参数和谐振器的参数相比可以忽略，因此采用简化的等效电路模型，利用谐振点附近的标量散射参数测量值来计算无载品质因素。计算时抛弃了谐振点附近很小一个区域内的数据和远离谐振点的数据，消除了测量频率离散误差和耦合电路引入的误差。选取无载品质因素曲线平缓部分进行平均作为测量结果，测量精度接近临界点法。