基于新概念动态测试的模拟油井动态校准研究

为了解决油井P-t测试仪在实验室环境下所测的数据与实际几千米油井下的环境所测得数据一致性的矛盾;在落锤技术对P-t测试仪静态标定的基础上,以新概念动态测试理论为指导,进行了基于新概念动态测试的模拟油井动态校准研究;校准实验表明P-t测试仪所测得压力曲线与实验环境实际曲线相关性高达0.999572,曲线走向基本一致,达到实验预期效果。     

基于模拟油井的井下测试仪温度修正校准方法

针对石油井下射孔压力测试中,在射孔完井过程中会释放大量的热量,压阻式压力传感器的温度效应成为影响测试精度的主要因素。为准确测取井下压力,用现有模拟油井试验装置模拟井内高温高压环境建立了校准系统。在多个温度环境下进行校准试验,通过与溯源性校准的标准测试系统的对比计算,利用最小二乘法得出压阻传感器在不同温度条件下的灵敏度,根据测试仪采集的实时温度数据值修正了压力数据,计算表明压力曲线峰值比修正前小1.4 MPa,为压力峰值的2.08%,表明该压阻传感器温度效应产生的影响不可忽略,基于模拟油井的温度修正校准方法能有效减小温度效应的影响,提高了测试精度。     

耐电压测试仪保持时间自适应校准装置研究

对耐电压测试仪输出电压保持时间的校准技术进行了研究。分析了测试仪输出电压的波形特征,以及对保持时间校准的影响,指出准确识别输出电压的上升和下降阶段是保持时间校准的先决条件。为克服设置计时起始电压测量法的不足,提出了一种新颖的基于波形分析的保持时间自适应校准方案。通过A/D转换器对输入电压波形进行高速采样,构建电压信号的完整包络曲线;再由微控制器对包络曲线进行自动化整体分析,从而得到保持时间的校准值。测试验证结果表明,校准装置的测量准确度与被校耐电压测试仪的输出电压量值无关,具有自适应的突出优点。校准装置实现了保持时间的高准确度、高分辨力测量,完全满足校准工作的实际需要。     

基于压电效应的激光测振仪校准理论方法研究

在动态测试与校准领域,激光测振技术已经成为动态测试与校准的重要手段,其性能直接影响测量结果,因此对激光测振仪的校准技术研究显得尤为重要。本文提出了一种基于压电效应的激光测振仪的校准方法,设计以压电梁为敏感元件的测试系统,通过理论分析,建立了压电梁的动力学有限元模型,使用ANSYS软件,施加不同的载荷约束,模拟激光测振仪的振动测量环境。仿真结果显示,压电梁的输出响应快、延迟小,无论是直流偏置还是交流激励,激励信号与仿真压电梁输出的位移信号的相对误差都小于1％,实现压电梁对测量光直接进行频率调制,能够对激光测振仪的动态性能进行标定,并提高校准效率和适用范围,为激光测振仪校准技术的进一步研究提供了方法。     

基于加权数据融合和相关性的微型电子测压器改进的动态校准方法

为确保微型电子测压器在高温、高压、高冲击的实测环境中的测试精度,缩短校准周期,设计了模拟火炮膛内压力环境下的微型电子测压器动态校准系统,并从"虚拟"标准测试系统的建立和测压器动态灵敏度的计算两方面介绍了原始和改进的动态校准方法.对比分析其结果可知,改进的动态校准方法不仅能提高微型电子测压器的测试精度,而且能有效缩短校准周期,从而验证了改进的动态校准方法的可行性和合理性.     

动态推力校准系统设计

试车台架是导弹发动机推力测试系统的主要限制因素,也是动态测量误差的主要来源。根据试车台架的数学模型和动态特性指标介绍动态推力校准方法,并根据动态推力校准装置研制要求,组建由负阶跃力激励装置、标准测力传感器以及动态信号分析仪为主的动态推力校准系统,实现对试车台架的动态校准。动态推力校准系统能够确保导弹发动机地面点火试验测量结果准确可靠。     

用于电声测试仪的精密信号源设计

为了提高电声测仪试参数测量的精确度,针对电声测试仪校准设计了一款基于DDS芯片的精密信号源。该信号发生器采用直接数字合成技术,包括STM32最小系统、DDS芯片系统、带通滤波器模块以及数字电位器。利用STM32控制滤波器模块对于DDS模块产生信号的谐波成分和噪声进行滤除,实现高精度的正弦波信号的产生,以便于电声测试仪系统测量精度的提高。通过对数字电位器的控制,实现了电声测试仪对于信号不同幅值的需求。     

绝缘油介电强度测试仪校准系统的分析及研究

针对绝缘油介电强度测试仪校准系统设计和制造中存在不确定性的问题,采用CPU高速采集分压器分压后的电压信号,并利用高压分合终端模拟绝缘油击穿。考虑到系统当中存在的电磁干扰,采用光电耦合器将高压部分与低压电路进行隔离;同时,结合该系统的测量不确定度分析,对绝缘油介电强度测试仪校准系统的计量特性进行研究。通过分析测量误差来源,对不确定度来源进行分析,在10 kV点示值点进行误差测量试验,计算交流校准系统引入的不确定度分量,获得扩展不确定度为0.58%。考虑到绝缘油的稳定性,为了保证系统的测试结果的准确性,将对系统的动态性和稳定性进行进一步分析。     

压电式压力测量系统准静态校准压力脉宽分析

压电式压力测量系统的低频(零频)特性不理想,静态校准时电荷会产生漂移,对灵敏度的获取产生影响.为准确获取测量系统的灵敏度,可采用准静态校准的方法,该方法存在如何选取校准压力脉宽的问题.根据压电式传感系统的等效电路,建立了在测量过程中电荷泄露的数学模型,分析了电荷漂移的主要原因;探讨了不同压力脉宽1 Hz内低频分量所占能量比;基于准静态校准实验,对典型压电式压力传感系统进行校准,获得了不同脉宽激励下测量系统的灵敏度,对灵敏度的差异进行分析,选取了合适的校准脉宽范围.     

电学法热阻测试仪校准方法研究

论文分析了电学法热阻测试仪的工作原理及测量过程,明确了测量过程中各个电、热参数对热阻测试结果的作用和意义。由热阻的基本定义出发,推导出了各种电热参数与热阻之间的测量模型,选择K系数测量电流的短期稳定性,电压测量值,加热电流和加热电压,加热平台温度,参考位置温度为主要校准参数。从整体校准的角度,给出了校准方法,分析了各种影响量引入的测量不确定度,给出了最终测量不确定度评定过程。为实现电学法热阻测试仪的整体校准奠定了基础。     

压力电测系统的静态及准静态校准适用性探讨

火药燃气压力最常用的测试方法为压力电测法.用于火药燃气压力测试的常用电测系统包括应变式、压阻式和压电式3种压力电测系统.为保证压力测试精度,需对压力电测系统进行校准.针对以上3种压力电测系统,对于可获取系统灵敏度的两种校准方法——静态校准和准静态校准,分别阐述了两种校准方法的目的、实现、量值传递,根据3种压力电测系统的不同特点,比较了两种校准方法的适用性,并给出了各种校准方法目前所能达到的不确定度.     

航空发动机高压涡轮转子轴向位移径向测量技术研究

为解决航空发动机高压涡轮转子轴向位移测量难题,提出了一种轴向位移径向测量的方法。通过该方法,建立了轴向位移与径向测量参数的关系模型;研制了轴向位移专用校准装置并设计了轴向位移校准方法;构建了一套耐高温轴向位移径向测量系统,该系统采用耐高温测量探头,满足航空发动机整机测试环境和结构特点的测量要求;完成了测量系统整机试验验证,在地面试验过程中进行高压涡轮转子轴向位移测量,得到轴向位移随发动机转速的变化规律。     

高温微压力传感器校准实验系统的研究

为满足高温光纤微压力传感器校准实验的需要,在分析传感器测量结构和校准原理的基础上,设计了一套基于高低温试验装置和上位机人机软件的校准实验系统。对某一传感器样品进行了校准实验,结果表明,该系统能模拟传感器真实的工作环境,实现传感器在高温微小压力环境下的校准,并且具有很好的可靠性和稳定性。     

基于K型热电偶的瞬态测温技术的研究

针对导弹环境瞬态温度测试系统的特定要求及现有存储测试系统存在的测试精度低、可靠性差、成本高等问题,本文论证并设计了基于K型热电偶的动态存储测试系统。文章介绍了系统组成,并对测试系统的可行性进行了论证,提出了热电偶动静态校准的关键技术。该技术为环境温度的测量提供了重要的保障,用实测的数据对系统进行动静态校准,分析得出相关结论。研究表明:该测试系统具有实际工程使用价值,可为分析导弹环境温度提供一种快速的、有效的、精确的测试手段。     

高压动态校准的水激波管

提出了预压水激波管动态校准方法。通过施加预压给水激波管产生的脉冲信号,在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上叠加不同的静态预压,利用准δ脉冲校准原理,对高压测试系统进行动态校准。对3种高压传感器的测试数据分别建立了数学模型,进行了频谱分析,得出了3种高压传感器的频率响应特性。     

飞机气候环境实验室分布式测试系统研究

测试系统作为飞机气候环境实验室的关键子系统,用于跟踪记录飞机子系统的试验环境条件及运行状态信息数据,为系统故障分析、确定故障处理动作,以及飞机改装设计提供数据支持.飞机整机气候试验中存在测试参数种类多、数据量大、总采样率高、测量点分布范围广的特点,造成试验效率低、布线复杂、试验成本高的问题.为解决这些问题,重点讨论了系统架构组成、功能,以及设计要点,提出了适用于气候环境实验室的网络化分布式测试系统,为气候环境实验室测试系统的设计实施提供了支持.     

基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性标定方法

目前磁传感器多用于对静态或准静态磁场环境的测试,当被测磁场矢量快速变化时,磁传感器的动态特性成为影响其测量精度的关键因素。针对测试现场环境中难于产生标准的高频交变激励磁场源致使磁传感器动态特性无法准确快速标定的难题,提出一种基于带电直导线周围磁场的磁传感器动静态特性现场快速标定方法。首先提出并构建了一种基于带电直导线的标准宽频带磁场发生器,采用毕奥-萨伐尔定律分析了带电直导线周围磁场分布规律;其次通过在长直导线中加载典型交变激励电流,产生典型交变磁场,采用系统辨识方法实现对磁传感器动态特性标定;最后对某矢量磁传感器测量系统进行了时域、频域动态模型标定。实验表明所提出的磁传感器动态模型标定方法具有简便、快速、高效、准确的优点,便于工业现场对各类磁传感器进行动静态特性标定。     

基于双模接口的测试系统设计

为了对飞行设备进行各种性能参数的测试,同时避免因环境因素而带来的数据传输不稳定的问题,使用双模接口(以太网接口与USB接口)实现上位机与测试系统的通信,通过对采样电路进行优化产生多路高精度信号并实时监测接收返回的群信号;经实验证明,系统完全可以完成一般环境中的功能测试,并提高了系统测试精度与传输数据的可靠性。