机载热电偶冷端补偿及校准方法研究

某型直升机试飞测试改装工作因飞机结构特殊性而改进,导致采用常规热电偶校准方法无法实现校准过程的冷端补偿。针对这一问题,该文通过对热电偶测温原理及PT100冷端补偿方法进行研究,提出一种新的热电偶测温校准方法。为验证该方法在飞行试验数据测试工作中的准确性及实用性,在该型试验机新旧改装方法基础上分别采用传统方法与新方法对机载热电偶测试通道进行校准。结果对比表明:两种方法所得校准曲线基本一致,相同参数最大偏差与量程比值小于0.1%。新校准方法准确可靠,满足飞行试验测试数据误差要求,可为机载热电偶参数校准提供新思路。     

基于多项式插值的薄膜热电偶热电特性曲线拟合方法

针对薄膜热电偶热电特性曲线拟合大多采用基于最小二乘法的多项式拟合，这种方法单一，精度低的问题，文章设计了一种基于更高阶多项式插值的薄膜热电偶热电特性曲线拟合方法，并与拉格朗日插值进行了比较，解决了拟合方法单一且拟合精度低的问题。首先，对薄膜热电偶检定校准关键结构进行了介绍，搭建了薄膜热电偶检定校准平台；其次，对薄膜热电偶检定校准平台工作原理进行阐述，测取了薄膜热电偶固定点的热电势；最后，设计了一种阶数更高的使用三次样条插值的薄膜热电偶曲线拟合方法，并分别使用文章设计的插值方法与拉格朗日插值获得了热电曲线和一些非检定的热电势，计算出实测值与模拟值的残差平方和，得出了三次样条插值及拉格朗日插值的残差平方和分别为0.003 919 61和0.003 929 17,发现采用三次样条插值的拟合精度更高。     

薄膜热电偶热电特性研究

薄膜热电偶厚度不超过15μm,能有效地保证不会对附着流的流谱或热流轨迹及壁厚产生扰动,可以显著地提高局部温度测量的精度。本文以镍基高温合金片为基底的薄膜热电偶为对象,简要介绍了薄膜热电偶的制备工艺;描述了薄膜热电偶的引线连接方法、不同引线方式的考核方法及结果;重点阐述其热电特性以及影响热电特性的关键因素;并对优化工艺条件下的薄膜热电偶的热电特性进行了验证。     

薄膜热电偶的发展及其应用

重点介绍了采用阴极溅射法制取的铂－铂铑１０薄膜热电偶的最新高湿应用，包括制造工艺、高温绝缘以及试验和应用结果。同时还讨论了目前正在研制过程中的薄膜透明热电偶和耐蚀薄膜热电偶的有关问题。     

对向靶溅射制备NiCr-NiSi薄膜热电偶的动态特性研究

用对向靶溅射制备NiCr－NiSi薄膜热电偶，实现了薄膜成分与靶材基本一致。对热电偶进行动态特性测试表明，薄膜热电偶的时间常数τ随膜厚变薄而减小，并对此进行讨论。     

对向靶溅射制备NiCr—NiSi薄膜热电偶的动态特性研究

用对向靶溅射制备了ＮｉＣｒ－ＮｉＳｉ薄膜热电偶，实现了薄膜民分与靶材基本一致。对热电偶进行动态特性测试表明，薄膜热电偶的时间常数τ随膜厚变薄而减小，并对此进行讨论。     

美国热电偶等温参考补偿装置校准方法探究

美国等温参考补偿装置是一种新的热电偶参考端室温补偿装置,由于其准确度很高,常规的校准器具和校准方法难以保证其校准结果的准确性和可靠性,从而容易造成误判,本文在多年对大量美国等温参考补偿装置的校准经验上,总结出一些心得和方法。     

薄膜热电偶热电特性分析与试验

薄膜热电偶具有体积小、操作简便、准确度高等优点,在精确测温领域显出了极大优势。采用磁控溅射法生产的热电偶在材料组合上几乎是无限的。本文对Ni CrNi Si薄膜热电偶、Ni Cr SiNi Si Mg薄膜热电偶静态下的重复性、使用寿命、温度上限等进行对比、分析,以便在使用中可以更好地"因地制宜"。与大连某高校制作的薄膜热电偶进行对比试验,验证制作工艺对薄膜热电偶性能的重要影响。薄膜热电偶作为一种新型热电偶,在发动机叶片等特殊部件表面测温领域具有广泛的应用前景。     

热电偶非线性特性的开环补偿方法

本文介绍了一种用五段折线逼近热电偶的非线性特性从而实现热电偶特性线性化的开环补偿方法 ,并给出了S热电偶的线性化结果及应用     

铠装热电偶动态响应校准过程数值研究

时间常数是描述温度传感器动态响应特性的重要参数。由于实验室校准条件通常难以覆盖温度传感器的实际使用条件,因此基于有限体积法数值仿真研究了插入法和回路电流阶跃响应(loop current step response, LCSR)法校准铠装热电偶动态响应的过程。建立了热电偶保护管、绝缘层、感温层的三维模型,分析了绝缘层MgO不同填充密实度下热电偶的动态响应。结果发现,采用3个极点的方程对LCSR响应数据进行拟合、变换求得的时间常数与插入法获得的时间常数偏差小于10%,为快响应铠装热电偶动态特性的设计、校准提供了一种新方法。     

传感器建模误差对其动态性能补偿效果影响的定量分析

研究了建模误差对传感器动态性能补偿效果的影响。定量分析了一阶系统、二阶系统的建模误差与工作频带拓宽倍数之间的关系，并给出了其关系图谱。由定量分析的关系式及其图谱得出结论：对于一阶系统，补偿效果只与建模误差有关，与时间常数无关，补偿效果一般均较明显；对于二阶系统，补偿效果由误差与阻尼比来决定，在较大的范围内，阻尼比越大，则获得同样补偿效果所需的建模精度就可以越低。这可为设计可靠实用的动态补偿滤波器及评价补偿效果提供依据。     

热电偶自动检定系统主要技术指标实现

以TCM-3热电偶自动检定系统为例介绍了热电偶自动检定系统的组成及主要技术指标的实现方法。     

腕力传感器动态补偿研究

改善腕力传感器的动态品质是扩大其应用范围，使其在国际上独具特色的当务之急。本文分别用系统辨识方法和零极点配置方法设计动态补偿环节；又分别用运放和单片机实现动态补偿器，极大地提高了腕力传感器动态响应的快速性。在具体探索中，还总结、归纳出较为完整、系统的理论方法和实施方案，可用于指导其它传感器和测量系统动态特性的研究。     

基于热电偶的爆炸场温度补偿方法及其 LabVIEW 实现?

在爆炸场瞬态高温测试过程中,由于热电偶的动态特性较差,使得测试结果存在较大动态误差。针对该问题,应用了以大功率激光器为热源的可溯源动态校准系统,对热电偶传感器进行动态校准,分析其动态特性;在此基础上,运用MATLAB和量子粒子群优化(QPSO)算法设计动态补偿滤波器,试验验证了动态补偿的有效性;通过Lab VIEW与MATLAB混合编程,最终在Lab VIEW平台上实现对热电偶输出的动态补偿。结果表明,补偿后的热电偶响应速度加快,爆炸场温度补偿结果可信。     

均温块在热电偶校准中的应用探讨

通过试验数据的比较与分析,阐述了均温块对提高管式炉温场性能、改善铠装廉金属热电偶校准结果准确度方面的显著作用,并对均温块的使用方法进行了探讨。     

应变式力传感器动态特性研究及动态补偿

通过测试传感器的固有频率和冲击响应,对不同结构的应变式力传感器的动态特性进行了研究。当力传感器动态特性不理想时,根据零极点配置法设计了动态补偿数字滤波器,对力传感器进行动态补偿,使之适用于动态测量。实验表明:柱式力传感器的动态特性优于S形力传感器。通过对S形传感器进行动态补偿,拓宽了力传感器的工作频带,提高了力传感器的动态性能,减小了动态误差。     

基于CFD技术的薄膜热电偶热阻修正模型研究

针对薄膜热电偶表面温度测量问题,以选定的薄膜热电偶模型为研究对象,开展不同表面温度下胶层厚度引入的测量误差的CFD数值仿真和试验研究,得到表面温度、胶层厚度与热阻修正之间的对应关系,在此基础上建立热阻修正模型,并设计试验进行验证,结果表明:在相同胶层厚度下,测温偏差大小随着表面温度与环境温度差值增大而增大,与试验结果一致;在相同表面温度下,胶层厚度越薄,测温偏差越小,与实际情况相符。     

基于双屏吹气偶的现场K型参考温度传感器设计

以双屏吹气式热电偶为基本结构,采用计算与试验相结合的方式,设计了一种适用于航空发动机试车台现场的K型参考温度传感器,用以对现场测温的传感器进行校准,以期解决涡轮后气流温度传感器的校准问题,并为此类参考温度传感器的设计提供一定的参考.