大口径低速直流式风力测试平台的设计与制造

根据低速直流式风洞设计原理,设计并搭建一大口径低速直流式风力测试平台,采用多层蜂窝器和阻尼网来保证流场品质。使用皮托管在试验段不同深度和不同高度进行风速测量,对风流的均匀性和稳定性进行标定。结果表明,所设计搭建的风力测试平台具有较高品质的风流流场,能够满足各种中小模型的风洞实验的要求。     

小型失速型风力发电机实验测试及最大功率跟踪控制研究

以9台轴流式风机作为源动力,构建开放式风洞测试实验平台,用变频器调节风机转速以产生需要的模拟风速。通过测量风速值,以及1kW小型失速型风力发电机的输出电压和电流,经过数据采集卡,传送到工控机。为达到功率优化吸收,进行了系统硬件电路设计,通过控制计数器输出脉宽调制(PWM)脉冲来控制并优化小型失速型风力发电机的功率。开发的实验测试系统对小型失速型风力发电系统的研究具有重要意义。     

直流低速风洞流场特性研究

对一直流低速风洞的试验段流场品质进行实验研究,利用IFA300热膜风速仪测量了风洞试验段的流场,获得试验段两截面中心线上速度和湍流度分布,结果表明,该风洞具有较好的流场均匀性和稳定性,具备了开展横流中的紊动射流实验研究的基本条件。     

微型及超微型压力传感器的开发

介绍了外径为Ф 2 mm的超微型压力传感器芯片的设计与结构的封装.改微型传感器已成功用于空气动力学试验及生物医学,科学测试及研究中,尤其在高精度的流体动力学测试中,如风洞测试系统中,要求传感器不仅具有良好的动态特性,而且为了减少对测量流场的影响,提高测量的精度,对传感器的尺寸要求更加小型化.     

基于89C2051单片机的热表通讯模块的开发

介绍了利用89C2051单片机开发某热表的通讯模块，并将其应用于实验用主从分布式控制系统中，实现了工控机同多个热表的串行通讯。阐述了串行通讯规程，利用单片机的普通I／O端口实现串行口功能的方法，从而解决了该单片机在实际的串行通讯应用中串口资源少的问题。通讯模块通过RS-485通讯方式实现了热表与工控机的远距离通讯。在充分利用单片机端口资源的基础上完成了工控机与多台单片机通讯。     

污染扩散流场数字图像量测系统

为在环境风洞实验中模拟污染物的扩散流场及变化情况,基于光学粒子散射理论和数字图像处理技术,并利用粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术,研制了一套具有全流场量测、非接触及低成本等特征的瞬态流场定量光学测量系统。将系统用于环境风洞模拟中,可对城市小区、街道峡谷及交通高架污染物等的扩散状况进行定性观察,还可对污染物的流场进行定量量测。可为污染物流场的理论研究、数值计算及环境规划提供参考。     

基于Modbus协议的混凝土工作性测控仪

针对传统混凝土工作性测试方法在测量精度、信息存储、人机操作等方面存在的不足,设计了一种基于Modbus协议的新型智能混凝土工作性测控仪。运用流变学理论设计了十字型搅拌轴,利用单片机控制系统和多套独立小型电机实现了自动连续测试,通过Modbus协议实现了单片机和监控软件之间的通讯。实验结果表明:测控仪工作稳定可靠、测量精度高、人机交互性好,能够有效测试混凝土的工作性参数。     

基于虚拟仪器的扫描阀风洞数据采集系统研究

针对增压连续式风洞扫描阀测量系统的实验,设计了一种基于虚拟仪器LabWindows/CVI开发环境下的风洞扫描阀系统实验数据采集系统,阐述了该系统的方案设计,给出了系统的主要软件涉及构成及采集流程图。该系统为用户提供友好的人机交互界面和易操作性,完成对扫描阀测试实验系统模块参数、系统扫描参数、触发模式的信息配置,实现了对压力测试各通道数据的实时测量、显示、保存及打印输出。实验结果证实该系统提高了测量的有效性和可靠性。     

基于S7-200PLC水泵测试控制系统的改进设计

叙述了用西门子S7-200型PLC实现对水泵测试控制系统改进的方法。该系统以S7-200型PLC为控制核心,通过与上位工控机的通讯,实现数据的高速采集、处理和分析。这种控制模式既发挥了PLC控制精度高、抗干扰能力强和可靠性好的特点,又充分利用了工控机良好的数据分析和处理的能力,并简化了原系统的结构和配线。该系统能够实现对水泵测试过程的实时控制和安全保护。现场测试结果表明,该系统性能稳定,能满足测试要求。     

基于单片机的多路输入测试系统设计

介绍了一种高精度多路输入测试系统,采用P89C51单片机作为控制器,应用12位高精度A/D转换芯片MAX197实现多路数据采集,单片机通过串口与上位机通讯,上位机终端控制软件进行数据处理、显示、曲线绘制与保存.本系统可实现在线测量,提高了实验自动化水平,具有实用价值.     

基于USB接口的介电常数测试仪

利用单片机技术测量了固体和气体介质的介电常数，给出了测量原理、实验测量方法以及测量电路原理图，并且在Windows环境下利用Delphi7.0可视化编程语言。实现了USB接口通讯的实验数据上位机采集与处理过程，构成了基于USB接口的智能化实验测量系统，并通过实验测试了该系统的可靠性。     

基于PLC的矿用简易风洞设计

针对部分煤矿没有校准流量计用的标准实验风洞,对现场使用的流量计无法调校,调校困难等问题,该文设计了一种用于煤矿现场流量计调校的简易低速风洞。该实验风洞以西门子S7-1200系列PLC为核心,采用变频器拖动离心风机在实验管段上产生一个可调、均匀、稳定的气流,通过PLC对标准表和被测表参数进行采集和计算,将校准系数写入被测表中,并通过触摸屏进行集中显示和操作,实现了对矿用流量计的自动调校。测试表明:该实验风洞可以产生一个0~19 m/s的稳定气流,可对管径为250 mm及以下的流量计进行调校,该实验风筒实现方法简单易于推广使用,对提高现场流量计测量精度具有重要意义。     

基于Ad Hoc移动无线自组网的钢包液位测量系统研究

在钢包液位测量中应用Ad Hoc移动无线网络和激光测距技术，6个站点自组成一个临时性的Ad Hoc网络，一台激光测距仪用来测量钢包液位高度。各站点采用MCS-51单片机或工控机组成，可以实现对激光测量数据的实时传输、处理以及对测量点的任意控制。MAC层采用载波监听多路访问接入协议CSMA，退避算法采用非坚持算法。在DSDV和DRS协议基础上自行设计了无线自组网路由协议。编制了测量站点和激光测距仪之间的数据通讯软件。实验结果表明网络运行良好。     

基于LabVIEW和MPScope的多轴伺服电机控制系统开发与应用

为了满足多轴伺服电机控制系统研发的需求,缩短开发周期,增强系统的稳定性,提出一种基于Lab VIEW和MPScope的多轴伺服电机控制系统的设计方法。该方法采用工控机+运动控制器+驱动器系统结构,由工控机控制系统运行,通过上位机软件调整控制参数及控制策略,利用MPScope软件实现工控机与运动控制器的通讯,最终实现多轴电机的控制。通过对该系统进行机器人应用测试,各个轴具有很好的控制精度,并能完成机器人的各种动作。应用结果表明,该方法结构简单、性能稳定、控制精度高,适用于各种多轴伺服电机联动控制,具有很高的移植性和扩展性。     

基于GSM的远程环境监控系统

介绍利用GSM无线通信技术和中心监控计算机构成的远程环境监控管理系统。通过无线模块发送和接收短消息以实现对现场设备的监控,在环境自动监控点和中心站之间建立GPRS无线网络,解决了移动作业环境信息存储和移动测量不便的问题。利用系统可完成对现场设备的实时数据采集、远程无线数据传输与监控等功能。实验表明:该系统是可行的,在现有的移动通讯网络覆盖的区域内,可以达到控制要求。     

一种新型风速自动校准系统的设计

以Delphi为支撑开发软件,采用数字式压力计、环形风洞以及环境参数采集器为硬件构架,设计了一种新型风速自动校准系统.运用RS-232接口和Mscomm控件,实现计算机与多个校准设备之间的数据通讯.该系统简化了校准操作,提高了校准精度,提供稳定、可靠、客观的风速自动化校准服务.     

利用三光束激光干涉仪评估纳米平台的移动性能

纳米位移传感器多集成在纳米平台的平行移动柔性机构中,通过闭环控制回路来实现纳米级的平台移动精度,本文介绍了利用具有亚纳米分辨率的三光束单频激光干涉仪校正纳米级电容式线性移动平台位移的工作,阐述了校正测试系统的布局以及线位移和角度位移的校正测试原理.通过实验成功地对移动线位移320 μm的纳米平台进行了校正,实验数据表明...     

基于机器视觉的齿轮质量在线检测系统

针对当前齿轮缺陷检测过程中存在的问题,提出了一种基于机器视觉的齿轮在线检测系统设计方案,实现了图像采集与显示、图像分析及运行控制等功能。该系统通过单片机控制模块负责上料设备和传送带运行,并利用光电开关触发高速摄像机实时采集齿轮图像;然后,工控机对采集的图像进行处理,得到齿轮的外观质量信息;最后,工控机将测量的NG和OK信号传送到单片机,驱动外部设备实现齿轮分拣和声光报警。实验表明,该方法具有较高的测量精度和测量效率,能够满足实际生产的需要,为齿轮在线测量提供了新的途径。     

超声波气体流量计的管道模型仿真和误差分析

为满足不断发展的超声波气体流量计测量精度的需要,改进传感器的设计精度和有效降低安装测试及样机调试成本,针对制约超声波气体流量计测量精度主要误差源之一的管道流场分析问题,结合计算机建模数值仿真技术及实验技术对其流场设计参数以及弯管安装条件等对超声波测量误差产生原因进行定量分析.理论研究和仿真实验结果表明,可以量化分析气体超声波流量计流场误差产生的原因、范围,并通过限定流场修止系数更有效地降低其测量误差,这项研究对该超声波气体流量计的优化设计和工程应用具有一定的指导意义.     

基于在线测试的工程装备电路检测系统硬件设计

针对传统的工程装备电路板检测手段存在维修效率不高、维修资料不易获取、没有实现通用化、易造成资源浪费的问题,提出了设计一套通用、且能在线测试工程装备电路板的检测系统的必要性,并对系统硬件进行了设计,系统硬件主要包括以工控机为核心的上位机、单片机控制的下位机以及完成上下位机通讯的PCI通讯模块。实验表明,该系统具有良好的检测精度,避免了复杂的信号分析,具有较好的通用性。