改进Rife-Vincent(Ι)窗的FFT介质损耗角测量

非同步采样信号后，利用快速傅里叶变换（FFT）对信号处理时会出现频谱泄漏，导致FFT介质损耗角测量精度不高.为了提高介质损耗角测量精度，通过Rife-Vincent(Ι)窗的自乘运算构造出一种新的余弦窗，并设计了基于改进Rife-Vincent(Ι)窗的FFT介质损耗角测量方法.新窗函数比传统窗函数具有更好的旁瓣特性，可以提升频谱泄漏的抑制效果.仿真实验结果表明，加Rife-Vincent(Ι)自乘窗方法比加Hanning窗、加Blackman窗方法的介质损耗角测量精度更高.     

基于Rife-Vincent窗频谱校正的介损因数测量

为减轻非同步采样和数据截断产生频谱泄漏和栅栏效应对介质损耗因数tanδ测量的影响,可选用旁瓣峰值电平小、且渐近衰减速率大的窗函数对信号加权处理.本文分析了Rife-Vincent窗的旁瓣特性,提出了基于Rife-Vincent窗频谱校正的tanδ测量方法,运用多项式拟合求出了计算简单、实用的校正公式,推导了介质损耗角及tanδ的计算式,并设计了基于AD73360L+ADSP-BF531+PIC32MX460F512L架构的介质损耗因数测量系统.仿真和实测结果表明,Rife-Vincent窗函数可有效抑制频谱泄漏,基于Rife-Vincent窗的频谱校正方法克服了谐波畸变干扰、电网频率波动、采样时长变化及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现简单,测量结果精确、稳定.介质损耗因数测量系统的应用实践证明了本文方法的正确性.     

新疆地区公路路基含水量年变化规律

针对路基含水量年变化规律的地区差异性问题,在新疆地区典型路段埋设湿度传感器,对路基含水量进行观测,分析路基含水量随时间变化规律。通过路基含水量观测试验,研究了新疆不同地区路基含水量年变化范围及原因,采用双峰值函数对路基含水量随时间变化关系进行了拟合,得出了新疆各地区路基含水量年变化规律。结果表明:东疆、北疆、南疆地区路基含水量变化范围分别为2.47%~5.25%、1.38%~4.90%、2.06%~3.98%;由于新疆地区年降雨量小,蒸发量大,导致路基含水量最大的季节不在雨季,东疆与北疆地区路基含水量较大的季节在春融季节的3月~5月,以及雨季过后蒸发量相对较小的8月~11月,南疆地区路基含水量最大的季节只出现在春融季节的4月~6月。     

基于Wifi控制的多功能高空窗设计

本文提出了一种基于Wifi控制的多功能高空窗设计方案。该方案采用AT89S52单片机作为主控,手机APP借助Wifi可进行终端控制高空窗实现其功能。该高空窗基于多种传感器实现可感光式自动窗帘、自动清洗、湿度检测等功能。最后对其测试进行了讨论,证明了该方案的可行性。     

基于tan δ积分值的乙丙橡胶绝缘电缆含水量评估

应用介质损耗角正切值(tan δ)的积分值来评估乙丙橡胶绝缘电缆在老化过程中的含水量和多因素老化寿命方程.参照国际标准实验方法制备绝缘材料试样,设计了浸水老化和浸水加速热老化实验.利用称重法测量试样的含水量,同时测量试样的介质损耗角正切值曲线.结果表明:在1×10-2～1Hz的介电频谱积分值能有效地表征含水量的变化趋势.对比浸水加速热老化的测量曲线,推导出了积分值的绝缘材料的寿命老化模型及多因素之间的影响函数.发现在1×10-2～1Hz tan δ曲线积分与含水量之间存在单调性关系,因此可以利用tan δ曲线积分值测定含水量.     

原油含水量分析仪的研制

本文介绍了一种以差压法为原理的原油含水量分析仪。可用于在线测量输油管道中的原油含水量。与流量计、温度传感器配合,能同时测量并计算出油温、油速、累积油量、累积水量、总累积量等参数。采用微机进行控制和计算。备有真时钟,配有打印接口。使用者可随意设置程序,使仪器测量的各种技术参数在指定的时间或时间隔内打印记录。使用方便,运行可靠。含水量的测量范围为2％～98％,测量误差不大于3％。可用于油田的采油站、中转站和其它任何要求测量中、高含水量的场合,是油田生产中重要的计量设备之一。     

一次连续降雨过程中氨氮在不同介质中迁移模拟柱实验

氨氮在包气带中迁移与介质含水量多少有关。自然界中,降雨是影响介质含水量多少和运移的主要因素。通过动态土柱实验模拟降雨过程中氨氮迁移规律。结果表明,降雨时包气带处于饱和状态,氨氮下移平均速率10 cm/5 h,明显比非降雨情况污染扩散速度高1个量级。降雨后包气带处于非饱和状态,介质可固定氨氮。粗颗粒中氨氮浓度变化稳定;细颗粒中氨氮浓度缓慢减少。72 h连续实验,浅层氨氮达到吸附平衡,深层未达到吸附平衡,粗颗粒吸附速率慢于细颗粒。     

多层介质中平面电磁波传播特征

为了解多层介质中平面波传播特征,首先借助多层介质中任意介质层内电磁波的场方程以及电磁场的边界条件,推导出多层介质的反射系数和透射系数.然后选取任意相邻3层介质,模拟出各层中电磁波的行波,由此总结出其中电磁波传播特征.最后选取相邻3层介质,分别模拟出四分之一波长匹配层和半波长介质窗,观察到其主要特征.模拟结果能极大地帮助认识多层介质中平面波传播特征,从而更好地对其加以利用.     

基于Kaiser窗的相位差校正及tanδ测量应用

基本窗函数和广义余弦窗函数对信号加权可减轻非同步采样和非整周期截断对介质损耗因数tanδ测量的影响,但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约.本文通过分析Kaiser窗函数的主瓣与旁瓣衰减比重可自由选择的特性,提出了基于Kaiser窗的相位差校正的tanδ测量方法,推导了tanδ的计算式,并介绍了基于该算法的测量系统的硬件实现方案.仿真和试验结果表明,Kaiser窗函数抑制频谱泄漏效果好,基于Kaiser窗的相位差校正方法克服了谐波干扰、基波频率波动及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现灵活,测量结果精确、稳定,可用于tanδ的离线测量与在线监测.     

油层岩心含水量及含油量的快速分析——微波在石油开发中的应用(之二)

本文利用微波在混合物介质中的衰减特性,对油层岩心的含水量和含油量进行快速分析。微波分析法快速、简便、准确,仪器轻便、经济。     

基于内部湿度试验的早龄期混凝土水分扩散系数求解

为了求解干燥条件下混凝土内部水分分布,提出了一种早龄期混凝土水分扩散系数的求解方法。试验测定混凝土内部相对湿度随时间的变化,求解水汽扩散的非线性方程,获得了干燥过程中混凝土水分扩散系数与相对湿度(或水分含量)的数量关系。计算结果证明:水分扩散系数随含水量的增加而非线性增大;相对湿度90%以上时扩散系数随湿度变化显著,90%~40%时扩散系数随湿度变化趋缓,40%以下时基本不变。     

一种基于MCU的便携式粮食水分检测仪的设计

为了准确测量粮食含水量,设计了一种基于 MCU 的电容式粮食水分检测仪。以 AT-M EG A128为主控制芯片,利用555振荡电路设计系统的硬件结构,并将测量结果于12864液晶屏中显示。实验结果表明,该水分检测仪能检测水分值在13％～25％的粮食,检测速度快,测量结果准确,能适应各种环境的要求。     

无荷和有荷条件下膨胀土电阻率变化规律的研究

利用双电极电阻率测量装置,通过室内无荷和有荷膨胀土的电阻率试验,对膨胀土的电阻率与含水率及上覆压力之间的关系进行了研究。试验结果表明:在无荷作用时,电阻率随着含水率的增加而减少,电阻率在含水率为15%时呈现跳跃性变化,电阻率与含水率呈负指数变化;在有荷载作用时,膨胀土的电阻率明显减小,电阻率仍然随着含水率的增加而减少,电阻率在含水率为10%时呈现跳跃性变化。膨胀土电阻率的主要影响因素是含水率,而上覆荷载对电阻率影响较小。     

横泉地区黄土含水率变化特点

通过对横泉地区黄土的颗粒分析、含水率的测定及黄土溶液电导率的测定。系统地研究了黄土层含水率的变化特点，初步认识到在同一黄土剖面上，土壤质地是决定含水率大小的重要因素，在富含气体的黄土层中，黄土含水率的变化与粘土颗粒含量具有明显的正相关关系，含水率与电导之间从上到下呈波动关系。     

新疆沙漠砂有效导热系数的测定

为了给新疆沙漠油气输送管道的设计提供基础依据。采用准稳态平板尖对新疆塔里木沙漠砂的有效导热系数进行了实验研究，测量了冻结和非冻结条件下，不同含水率和不同容重的沙漠砂的有效导热系数，实验结果表明，无论是冻结还是非冻结条件下，沙漠砂的视热导率主要受到含水率的控制，在冻结条件下含水率的影响量一些，此外，为了提高测量效率，为准稳态平板导热仪配置了计算机数据采集和处理系统，并依据我们提出的一个实用的准稳态判据，实现了数据的自动测量和处理。     

土壤直流极化过程分析

土壤作为一种介质,其介电常数的测定是其含水量测定的基础,介电常数不仅与它的机械组成和化学成分有关,而且还与它的电阻率有关,由于土壤是层粒结构,分布电容的影响使其电阻率的测定有一定难度,本文根据土壤的机构组成,运用电磁理论对土壤在直流电压下的极化过程进行了分析,为它的含水量的测定找到了理论依据。     

用MCNP模拟中子煤质检测时外水增加对低位热值的影响

利用MCNP程序模拟了煤样品中外水含量的增加对低位热值的影响.模拟结果显示煤样品随着外水分的增加,C元素的特征γ峰计数不断减少,计算得到的低位热值明显降低.用中子法进行煤质检测时,煤中外水含量越大,对C元素测量结果带来的误差越大,从而对低位热值计算精确度产生的影响越大.     

基于近红外光谱的透平油微量水分检测

传统的石油产品水分检测存在试剂有毒、操作复杂、测量时间长、受环境影响大、满足不了在线快速检测等问题;在此利用近红外光谱快速测定透平油中微量水分,利用关联向量机对测定的光谱数据进行建模,实验结果表明:最大绝对误差和均方根误差分别为20.99×10-6(V/V)、11.11×10-6(V/V),说明该模型具有较高的预测能力,对实现透平油微量水分的快速检测具有重要意义。     

测量松散颗粒物料局部湿含量的电容探针

本文利用水的介电常数远大于一般介质介电常数的特点，发展了一种测量松散颗粒物料局部湿含量的电容探针。由于采用误差补偿电路和针型传感器探头，并在结构上采用了减小损耗的措施，提高了探针的灵敏度、稳定性和空间分辨率，可以用于松散颗粒物料局部湿含量的测量。     

测定含湿多孔介质局部含湿量的脉冲电导法

本文提出了一种测定未饱和含湿多孔介质局部含湿量的脉冲电导法，克服了普通电导法测试信号不稳定、重复性差的缺点．对测湿传感器的标定进行了讨论，分析了试样大小对测湿的影响，结果表明：在传感器结构设计时，须注意传感器两极间距离和试样大小及湿度随空间的变化率之间的制约关系．