超声波测流量的收发电路研究

针对油田钻井过程中的测漏问题,为保证准确地检测出油井的漏失位置或地层,同时为提高整套测量装置的精度,开展了对测漏仪的关键技术传感器收发电路的设计进行研究。文中讨论了超声波时差法的测量原理,在此基础上设计出传感器探头的接收电路和发射电路,实现了利用传感器探头发射和接收信号的功能,为后续电路和信号处理提供了基础。在实验室环境中搭建简易的实验装置,进行相关实验,实验结果表明,探头的发射接收电路的性能良好。     

基于ARM的线阵CCD测径系统设计

文章研制了一种基于ARM微控制器LPC2210与线阵CCD的在线动态测径仪,该测径仪采用CPLD(复杂可编程逻辑器件)控制器实现对线阵CCD时序脉冲的驱动;以ARM微控制器为测径仪的核心,实现图像信息的处理和对整个系统的控制,保证动态、实时、准确的测量线缆直径。文中介绍了该仪器的基本原理,详细给出了系统硬件方案和软件流程。     

基于超声多普勒的井下多相流量测量控制系统

本文主要介绍了一种适于油气田开发的井下超声波多普勒流量测量控制系统,该装置系统采用声学多普勒原理,通过控制超声波传感器的一对高精度换能器分别发射和接收超声波信号,并由流量计的硬件系统、TMS320F28335的数据信号处理器获取油管中的多普勒频移,计算出瞬时流量与累计流量,实现对油管中的油、气、水三相流进行实时在线流速测量和总体积流量测量,为生产系统提供一个比较准确的实时流速及总体积流量,以便对系统进行准确的管理及控制。实验证明,测量精度可达2%～3%。     

基于嵌入式的智能流速仪研制

流速仪为水工筑建设计提供准确的江河的流速值,随着应用需求的增加,原有的8位单片机控制系统不能完全满足现代水文测量的需要。本文研制了一种旋桨式传感器的智能流速仪,以AT91SAM9261为微处理器,采用CPLD芯片为流速数据采集接口,配以TFT-LCD显示屏,移植uClinux实时操作系统,具有测周、计数、双向测速等多种测量方式,可实现16个通道同步独立检测。系统测量方式灵活,测量时间短,测量精度高,稳定可靠等特点,广泛用于水文检验部门和科研设计院等单位。     

无人机搭载超声波仪器测量风场的校正算法研究

利用多旋翼无人机搭载超声波仪器测量风速、风向具有成本低、方便灵活、可大区域连续测量的优势,但无人机飞行时产生的倾角会使测风仪的测量结果仅为真实风沿其平面的一个分量,导致误差较大。针对这一问题,设计了一种基于无人机倾角对超声波风速仪测量结果进行校正的测风算法,包括无人机悬停与前进两种状态下的校正。利用四元数和姿态矩阵之间的关系得到无人机的3个欧拉角,进而得到无人机的倾角,通过倾角的大小来对超声波风速风向仪的测量结果进行校正。通过多次试飞实验,将校正后风速和风向在相对高度上的平均值与气象站的对应观测数据进行比较,误差控制在很小的范围内,结果相对准确,表明此算法可以实现对低空风场的实时监测。     

基于标准黑体的物体表面发射率计算方法研究

红外测温仪器的精度和被测物体表面的发射率对测量物体红外辐射特性的准确性影响很大。为了提高物体表面发射率的计算精度,先通过标准黑体对红外热像仪进行标定。然后,利用标定好的红外热像仪测量温度,计算出被测物体表面的发射率。将基于神经网络的红外热像仪标定方法应用到目标发射率的求解方法中,有效地消除了热像仪的系统误差。测试装置简单,测试结果准确。同时,温度和发射率的精确测量为红外隐身材料的研制奠定了基础。     

便携式智能流速仪研制

江河湖泊水流速度和流量的测量是重要的水文资料。该文研制了一种适于野外测量使用的便携式智能流速仪,该流速仪采用旋桨式流速传感器,以W78E516B单片机为主处理器,采用CPLD芯片EPM7128SLC84组成流速数据采集接口,配以640×480点阵式LCD显示屏,具有测周、计数、双向测速等多种测量方式,可实现8个通道同步独立检测。系统具有结构简单,测量方式灵活,测量精度高,稳定可靠等特点,已用于多个水工模型水流速度的测量。     

电气测量技术及仪器

TM930 94051345误差分配与综合在电测仪表技术中的应用/张锡纯,常凤娥(河北机电学院)//电测与仪表一1994,‘6)一45~48 论述了测量误差分配原理在测量设备系统设计与仪器仪表总体设计中的应用和误差综合理论用于计算实际测量系统的总合误差即精度指标的评估及用于仪器仪器准确度等级的确定;该文还给出了测量误差分配与综合理论在电测与仪器技术中的应用实例.参6(北)多功能智能杂音仪的研制/吴乃陵(东南大学)//电子测量与仪器学报一1994,(2)一34一39 叙述一种新颖的多功能卿能杂音仪,它除具有杂音仪的功能外,还可测量载波系统的失真度.文章简…     

光电测尘技术的应用—红外烟道测尘仪研制

本文论述了粉尘测量、光电测尘技术的有关问题,介绍所研制的红外烟道测尘仪的情况。此仪器在探测器选用、偏置方法和信号处理电路方面均有特点,为能在现场正常使用,还采取了一系列相应措施。     

基于LED光源的积分浊度仪的系统设计

散射系数是气溶胶光学性质的重要参数之一.为了研究气溶胶光学性质,研制了一种用于测量散射系数的积分浊度仪.介绍了该仪器的工作原理、系统结构设计,对该仪器中最为重要的光学测量腔室和光源给出了最优的设计方案.该仪器与前向散射型能见度仪对比实验结果显示散射系数与能见度的相关系数为0.834,证明了本仪器的可靠性.本仪器光源稳定,整体系统结构简单,成本低廉,有广阔的应用前景.     

基于加速度传感器AIS226DS的制动性能测试仪的研制

在分析国内外现有便携式制动性能测试仪的特点和功能的基础上,研制了一种基于数字加速度传感器AIS226DS的制动性能测试仪。文中主要介绍了系统各部分硬件设计以及软件总体结构设计。利用单片机完成加速度传感器输出值对时间的积分算法,实现了对被测车辆的制动性能测试。考虑到便携仪器低功耗需求,选用C8051f585单片机和CAT6219电源芯片,降低了整机功耗。经静态校准和实车路试测试,该测试仪的测量精度高、稳定性好。     

基于PIC18F452的测频仪设计

介绍一种测频仪的设计方案,并将此仪器应用到云南天文台丽江2.4m望远镜圆顶温度的测量工作中。详细阐述了PIC18F452自带的CCP模块的测频原理,同时给出了仪器软硬件的设计思路,最后在Proteus中对系统进行了仿真测试。测试结果表明了该方案的可行性。该仪器的研制也为西部望远镜的选址工作提供了一种有效的测量工具。     

斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的条件数评价研究

斯托克斯椭偏仪一般使用定标的方法来测量其仪器矩阵,其仪器矩阵的优劣直接影响了被测光线斯托克斯参量的精确度与稳定度,从而影响了被测薄膜的厚度、折射率及消光系数等光学参数的精确度与稳定度。文章以椭偏参数总偏差为评价函数,分析了条件数大小与斯托克斯椭偏仪仪器矩阵的优劣关系,并从实验上证明了条件数较大时,仪器矩阵较差,测量结果偏差大;条件数较小时,仪器矩阵较优,测量结果较佳。     

霍尔流速仪的研究

基于霍尔效应的传感器应用广泛。本文介绍了霍尔流速传感器的理论、设计及其测量电路。该流速仪和流质的透明度无关,这就克服了光电传感器的缺点。该仪器可用于测量气流、河流和海流的流速。     

密闭容器非接触式超声波液位测量仪的研究

基于超声波测距原理,设计了一种外置式超声波液位仪.用于对存储在密闭容器中易燃、易爆、易挥发、强腐蚀有毒液体的液位进行检测.该仪器可实现接触、非接触、定点和连续测量.     

基于MATLAB的超声多谱勒频移提取算法研究

超声波多普勒流量计属于新型流量仪表,适用对含有固体微粒或气泡的液相流体流速的测量。但由于其多普勒频移难以捕捉,所以多普勒法的测量精度比时差法测量精度低。因此,对超声波多普勒流量计的研究,尤其对多普勒频移信号的提取及处理计算是十分必要的。文中基于多普勒流速测量原理,通过回波的平均频率算法研究,并用傅里叶变换方法辨识混叠噪声污染的多普勒信号频率和多普勒频移。MATLAB仿真结果显示有用频率的获取可靠、准确,也为多相流体测量非平稳信号的测量奠定了基础。     

基于Talbot-Moiré效应长焦测焦仪的设计及校准技术研究

为了满足100m~3km特长焦距参量的测试校准需求，采用Talbot-Moiré条纹技术法，设计了一套长焦测焦仪。针对影响仪器测量不确定度的系统参量，分别设计了校准方法，并对仪器测量不确定度评定结果进行了实验比对验证。结果表明，校准后仪器测量不确定度评定为6.4%；校准后的长焦测焦仪测量结果与刀口仪测量结果满足测量不确定度比对公式；对比结果最大为0.64，小于1；长焦测焦仪测量不确定度评定合理。该研究验证了长焦测焦仪系统参量校准方法的可行性。     

JC-1型激光扫描测径仪

我所已研制成功JC-1型激光扫描测径仪。它适用于线材及圆柱形物体直径的测量。仪器用激光扫描取得测量信号，用数码管显示测量结果，读数直观、迅速、准确，具有非接触式测量的优点。     

激光多普勒流速仪的干涉条纹理论分析及测量

激光多普勒流速仪(LDV)具有准确度高、非接触测量、动态响应快等优点,在流速测量中得到了广泛应用。条纹的非一致性是影响激光多普勒流速仪测量精度的重要因素,因此精确获知测量体中干涉条纹间距及梯度分布情况,是激光多普勒流速仪准确测量流速的前提。对激光多普勒流速仪测量体中的干涉条纹间距及梯度分布进行了理论分析,揭示了高斯光束固有传播特性与其测量体中干涉条纹分布之间的关系,确定了影响干涉条纹分布的参数。使用光束分析仪分别获得绿光和紫光的束腰半径为114μm和83μm,并确定了束腰的空间位置,利用测得的相关参数量化了绿光和紫光测量体中任意位置的干涉条纹间距及梯度分布,绿光和紫光测量体中归一化后的条纹梯度最大分别可达0.46%和0.60%。通过与转盘装置所测得的绿光和紫光干涉条纹间距结果进行比较,对干涉条纹分布的理论分析及测量结果进行了验证,最大相对误差分别为0.87%和0.78%。     

位差超声波传感器在智能玩具机器人中的应用

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,它在非接触性测量方面应用非常广泛,笔者根据智能玩具机器人的距离感知系统的软硬件设计过程,介绍了位差超声波传感器在智能玩具机器人中的应用,给出了位差超声波传感器与单片机系统的硬件电路接口和距离检测软件的编程思路,并通过实验,得出了其测量精度与测量距离以及与被测物体反射角之间的关系。