湿蒸汽参数后向异轴散射测量模型的优化及实验研究

为了能够对汽轮机湿蒸汽各参数的变化进行精准的监测,提高汽轮机内部除湿技术和机组的运行效率,对湿蒸汽参数后向异轴散射测量模型进行了优化和实验研究。基于Mie散射理论建立了湿蒸汽测量模型,对原散射体的几何模型进行优化;通过MATLAB对该模型进行了仿真模拟,计算得到当接收距离d=0.32 m,水滴群质量中间半径r0.5=1 μm,尺寸分布参数K=5和水滴数浓度N=2.5×1011时,散射光强值达到最佳。利用相减消光法和均值滤波法对CCD相机信号进行了提取和处理,并对不同工况下的湿蒸汽参数进行了实验测量计算与反演,实验反演的结果和仿真模拟的结果变化趋势吻合。研究结果验证了基于CCD的后向异轴散射测量模型的准确性和测量汽轮机蒸汽湿度实验研究的可行性,为今后的汽轮机蒸汽湿度测量提供了科学依据。     

一种低成本透射光谱强度调制型光纤温度传感器

提出了一种低成本的新型强度调制型光纤温度传感器。该传感器主要由宽谱光源、三端口光环形器、光纤耦合器、偏振控制器、PMF光纤、光电探测器,以及信号处理单元组成。在较短的PMF光纤条件下,温度变化会对PMF光纤双折射产生直接影响,导致两相干光束产生一定的相移变化,使经过Sagnac环干涉后具有不同的透射光谱,即发生波长漂移。利用光电转换和信号处理,将检测到的光信号转换为电压信号,对其进行解算从而完成对温度的检测。在无需光谱分析仪的情况下,通过对Sagnac干涉仪的透射光谱进行信号处理,根据随温度的变化函数解算出测量温度。在25~50.5℃的温度范围内进行了实验,测试结果表明该光纤温度传感器的灵敏度为0.066mW/℃,分辨率为0.34℃。     

A network traffic prediction model of smart substation based on IGSA‐WNN

The network traffic prediction of a smart substation is key in strengthening its system security protection. To improve the performance of its traffic prediction, in this paper, we propose an improved gravitational search algorithm (IGSA), then introduce the IGSA into a wavelet neural network (WNN), iteratively optimize the initial connection weighting, scalability factor, and shift factor, and establish a smart substation network traffic prediction model based on the IGSA‐WNN. A comparative analysis of the experimental results shows that the performance of the IGSA‐WNN‐based prediction model further improves the convergence velocity and prediction accuracy, and that the proposed model solves the deficiency issues of the original WNN, such as slow convergence velocity and ease of falling into a locally optimal solution; thus, it is a better smart substation network traffic prediction model.     

两相旋流分离器矿浆内部流场及分离特性研究

利用两相旋流分离器可以实现矿浆的浓缩和液体澄清。为探索两相旋流分离器内部流场及分离特性,文中通过CFD软件Fluent,采用RNG k-ε湍流模型,对两相旋流分离器内部的三维流场进行数值模拟,得出了压力、速度、体积分布、湍流动能和湍流耗散率等参数的分布情况。结果表明,两相分离旋流器内部径向速度由中心沿径向外逐渐增大,离近分离器壁时又逐渐降低,呈现出“M”型驼峰分布。轴向速度呈对称分布,最大值出现在顶部溢流口和底流口。从矿粒和水在旋流器内部的流动轨迹可以看出,矿浆浑浊液从切向进口进入旋流分离器后,矿粒和水在旋流分离器内部作高速旋转运动,形成外旋流和内旋流。密度较重的矿粒从下部底流口流出,密度较轻的水从上部溢流口流出,模拟两相分离效率可达到86.93% 。     

ICP型噪声传感器调理电路设计

为满足航天高声压160dB噪声测量的需求,使用ICP型噪声传感器进行测量,针对ICP型噪声传感器工作条件及其输出信号,设计一种调理电路。利用LM134同时实现ICP型噪声传感器恒流和高压激励的工作条件,通过轨到轨运放AD824完成对ICP型噪声传感器输出信号的放大、滤波、跟随等以达到采集系统需要的0~5 V电压信号。在130 dB^160 dB噪声下,ICP型噪声传感器与调理电路配合标定相对误差<1%,该调理电路可以与ICP型噪声传感器很好地配合使用。     

基于历史信息的雷达测量精度等效评估方法

飞行器发射试验前需要评估测量设备的精度。针对无校飞实验条件下的雷达测量精度评估问题,提出了一种等效精度评估方法,利用历次试验的测量数据和试验前的测试数据评估参试雷达的测量精度。分析了雷达的测量信号流程,建立了检测信息、测试信息到测量精度映射的因子合成回归模型,给出了历次测试信息一致性的秩和非参数检验方法,在测试信息一致的前提下等效评估当前的测量精度。经飞行试验测量数据验证,所提方法对雷达的测量精度评估结果与实际精度的符合性较好,可用于无校飞试验条件下技术状态稳定的雷达精度评估。     

基于石英晶片扭转效应的微小推力测量研究

针对毫牛(mN)级电推进器输出推力的动态测量难题,该文基于压电式扭矩传感器开发了一种微小力测量装置,通过将推进器端“小力 大力臂”转化为测量端“小力臂 大力”的方式,将推进器输出的微小力转化成扭矩测量,实现了毫牛(mN)级微小力的测量。通过电磁力施加标准微小力的方式对测量装置进行静态标定,非线性误差和重复性误差分别为1.26%和1.43%。采用脉冲激励响应实验法获得测量装置在推力测量方向上的固有频率为35 Hz。试验结果表明,该测量装置对mN级电推进器微小输出力测量的可行性。     

基于量子线路逻辑运算的单光子量子态测量方案

在量子探测领域,关键任务之一就是要对未知量子态进行测量以获取量子态信息。通过将量子计算中的量子门所组成的量子线路应用于量子探测领域,提出实现单光子未知量子态的测量方案。利用量子计算的叠加性、纠缠性、可纠错性以及量子线路的可集成性,可以使得探测更具高效性并简化探测的实验系统。利用本文提出的探测新方案,通过仿真计算对该方案进行了模拟。在该方案的理论计算与仿真模拟结果的基础上,得到了以下的结论:通过在不同信噪比等参数的条件下选择适当的测量次数,基于量子线路的方案可以得到较为精确的测量结果。     

最小平方卷积反演算法及其在桥梁动挠度测量中的应用

本文给出的最小平方卷积反演方法,利用了输入信号的时限约束,用Hilbert空间中的正交投影的方法,得到最小平方意义下的最优解.本文利用该方法成功地从惯性传感器信号中反演出桥梁动挠度信号,并给出与其他方法的比较,证明了该方法的有效性,为桥梁动挠度测试提供了一种新的手段.     

He-Ne激光器功率调谐位移传感激光器

阐述了一种新型的HeNe激光位移传感器,具有自校准功能以及没有原理上的误差。利用频率分裂技术,将一个纵模间隔分为4个宽度相等的区间,在这4个区间内激光器具有不同的光功率输出。当一个频率移动过这样的一个区间,相当于激光器的一个腔镜移动了λ/8。可移动的反射镜与被测工件相连。这样,一支HeNe激光器变成了一个不用干涉现象的位移传感器,其测量范围可达10mm,测量精度可达0.079μm,并具有判向的功能。