一种旋转加速度计重力梯度仪重力梯度解调方法

采用高密度光栅编码器获取圆盘当前状态下的角位置信息,利用圆盘角位置信息作为重力梯度解调基准信号的初始相位角,对重力梯度仪输出信号进行重力梯度解调,分别解调出在每个圆盘旋转角位置处的重力梯度信息,然后对每一圈解调出的重力梯度信息进行求均值,最后对解调出的两组重力梯度信息分别进行平滑滤波处理。通过重力梯度半物理仿真系统进行梯度解调实验测试,实验结果表明,采用这种梯度解调方法,可以进一步提高重力梯度解调精度,具有较高的工程实用性。     

重力梯度仪用石英挠性加速度计伺服线路噪声分析

高分辨率加速度计是重力梯度测量的核心传感器,其中石英挠性加速度计是目前重力梯度测量中主要使用的加速度计,对其噪声性能有严格的要求。为此提出一种新型基于交流恒压激励的差分电容检测原理的石英挠性加速度计低噪声伺服前放电路,在此基础上,结合加速度计表体参数和伺服线路校正参数,研制出完整的伺服线路。在系统工作频率上对伺服系统带来的噪声影响做出定量分析,其对系统的总体噪声影响约为1.0×10-10g/槡Hz(0.5 Hz),可以满足10 E以上分辨率的重力梯度测量需要。     

航空重力梯度仪实时重力梯度解调方法

为了进一步提高重力梯度测量精度,提出了一种实时解调相位角补偿和重力梯度实时处理方法。首先根据重力梯度仪样机结构特性给出了重力梯度解调相位角的求解过程和求解算式,然后研究了实时重力梯度解调方法并给出了重力梯度解调算式,最后在重力梯度信号半物理仿真平台上进行了仿真实验测试。测试结果表明,所提方法可以明显提高重力梯度测量精度,具有较高的工程应用价值,可以为航空重力梯度仪的研制提供技术参考。     

激光干涉重力梯度仪设计方案

介绍两类自由下落式重力梯度测量方法:激光干涉法和原子干涉法,分析对比后发现虽然两种干涉的测量方法不同,但具有相同的潜在精度.通过笔者的自由下落重力梯度测量的初步实验,提出了两种激光重力梯度仪的设计思路,并对其进行了分析和对比.结果表明,双干涉测量法在实现重力梯度仪精度要求的前提下,可以不增大整套设备的体积,并较好地保持双落体自由下落环境条件及运动状态的一致性.     

重力梯度测量对加速度计温度系数的需求分析

加速度计的零位偏置、标度系数对温度很敏感,从而影响重力梯度测量系统的精度,将加速度计零位偏置、标度系数的温度系数代入重力梯度测量方程中,并给定重力梯度测量系统的精度、测量范围和温度变化范围,经过仿真计算得到系统对加速度计温度系数的要求.最后,选取某典型加速度计,通过优化组合,温度系数两正、两负配对使用,使得4只加速度计标度系数的温度系数和从15.255 ppm/℃降低到1.075 ppm/℃,满足系统要求.     

航空重力梯度仪研究现状及发展趋势

简要介绍了重力梯度仪的发展历程,重点叙述了旋转加速度计航空重力梯度仪的工作原理及研发过程,系统调研了航空重力梯度仪的仪器现状,跟踪了航空重力梯度仪的研究动态.     

重力梯度仪平台双向温控设计

重力梯度仪平台当环境温度在0~40℃范围内变化时,要求其内部的重力梯度测量装置能始终工作在30℃左右。这需要用到双向温控技术,将半导体制冷应用于重力仪平台。文中介绍了双向温控结构设计的整个过程,给出了制冷功率的确定方法,阐述了隔热保温对温控精度、温控功率及系统体积的影响,分析了风路设计的关键点,总结了散冷、散热风机各自选取的原则和风路设计方法,并利用热仿真分析验证了设计的合理性。该设计达到了系统总体要求,满足重力仪平台高精度工作的环境要求。     

世界重力梯度仪的研究现状

在对地下结构的探测过程中,重力梯度仪器的研制及其科学的布设方式已经成了一个世界关注的研究课题。笔者介绍了目前世界上存在的基于扭矩和差分加速度计两种测量原理的重力梯度仪,并对其测量原理进行简要描述。然后对基于光学和原子干涉重力梯度测量仪器进行描述,最后介绍了作者提出的重力梯度测量光路,为自主研发绝对重力梯度仪提供技术参考。     

二维簧片重力梯度仪的研制

利用簧片悬挂二维扭摆,并结合二维电容微位移传感器技术,开展了重力梯度测量装置的研制,这种设计使整个悬挂系统在2个方向上扭转灵敏,增强了系统的稳定性,确保了整个系统的灵敏度.初步实验结果表明,该簧片重力梯度仪的梯度分量Wxx-Wzz和Wxz的分辨率分别达到了47 E和37 E,它主要受到系统检测电路噪声的限制.     

流速仪信号采集系统设计

介绍了流速仪检定系统的工作原理,分析流速仪信号特点和采集难点,针对流速仪信号受外界干扰信号波形复杂问题,设计信号采集硬件调理电路。针对流速仪信号周期多样性问题,对测频法和测周法进行误差分析和比较,确定在不同速度区间使用不同软件滤波的方法。通过硬件调理电路及软件滤波仿真验证,证明设计的可行性,可有效提高流速仪信号采集的精度,并在单片机平台上完成了硬件设计。     

流速仪的信号与故障

流速仪测流时发生的故障,往往可以借助信号发出的情况即时发現,并判断出是什么毛病,以便及时排除,現分別敘述如下: (一) 流速仪軸纏草有两种情况:一是流速仪軸被較大的水草缠住,这时旋杯馬上不轉,故障可以即时发現;另一是仪器被细线般的水草根須缠入軸中,这时,仪器的信号由未被缠住前的較快而均匀的情况,突然变慢,有时是信号漸漸地慢下去,这表明水草仍在继續卷入,有时是信号慢而均匀,这表明水草已不再缠入。但是无論怎样,只要发現了这些故障,均应立卽将仪器提出水面,檢查仪器軸有无缠草或杂     

双向晶体旋转仪的研制及应用

双向晶体旋转仪的研制及应用唐荣炳，蔡秀成（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词电子自旋共振，双向晶体旋转仪，杂质离子，能级分裂，色心电子自旋共振（ＥＳＲ）技术已成为矿物岩石地球化学领域不可缺少的研究手段之一，它可以肯定地把类质同象进入晶...     

加速度计

用途：该钻机（见附图）系一种多用途轻便回转钻机，设计用于难于通行的野外条件下，而且对田野地表搅动不大，一个重要因素—就是不会损坏庄稼或自然保护区的环境。     

檢查流速仪信号中断的办法

使用流速仪测流时,发生信号中断或信号不正常的时候,一般是由于以下几点原因;1.记数器本身不亮或电池放的位置不对,接头的地方生了锈等。2.仪器的旋杯上有了水草。3.仪器的接触丝靠齿轮太松或太紧。4.电线的电路不通。正在测流时电线电路不通是我们感觉最为麻烦很容     

流速仪信号自記器的试制

“水文测站暂行规范”上规定:当用流速仪,测速时,每一测点歷时须达120秒以上,而在120秒的时间内出现的信号不少,尤其是在流速大的时候,出现的信号更多,因而用口念心善记的办法记錄信号,每次施测流速,须付比很大的注意力,     

重力梯度测量的现状及复兴

评述重力梯度测量的发展史,介绍重力梯度的各种应用,预测重力梯度测量的前景.由于重力梯度值或重力高次导数具有比重力本身高的分辨率,特别适合于探测或研究局部的小地质体及其细节;由于美国海军秘密重力梯度仪技术的公开,并投入工业应用,以及多种新型重力梯度仪正在加速研究,重力梯度测量在石油、金属矿勘探和小地质体探测以及研究方面必将起更重要的作用.     

从信号上检查流速仪故障的經驗

流速仪測流时发生的許多故障,往往可以从信号上檢查出来,下面介紹裁在測騐中对檢查流速故障的几点經验:     

全张量重力梯度数据误差分析及补偿

针对用于航空移动平台的高精度全张量重力梯度测量系统,深入研究了梯度仪12个加速度计按3个不同旋转轴圆盘形成差分组合的结构。在确认该结构具有有效抑制运动共模加速度、减少外界环境干扰、实现高精度探测优点的同时,着重分析了重力梯度仪测量误差的来源和影响。研究表明,主要影响包括仪器固有随机噪声和外界确定性噪声。为定量描述影响程度,推导了在航空动态环境下的测量方程,并分离出加速度计的性能不匹配、平台不稳定、圆盘转速不稳定3个主要固有因素,从时间域和频率域角度定量分析固有影响因素的噪声水平。试验分析表明,通过利用Simulink仿真系统可以获得固有因素产生的噪声水平,并提出抑制方案。针对搭载环境测量误差,还分析了实测飞行中姿态和质量的改变对重力梯度测量值造成的环境影响,提出了基于点质量源的自身梯度校正方法。     

三维重力梯度局部光滑约束反演

针对重力勘探中光滑反演存在的分辨率较低的问题,本文提出一种基于地质体埋深、地层倾向等一定先验信息的局部光滑约束三维反演算法,并提出了一种光滑反演中粗糙度矩阵的存储方式,该存储方式可以将M×N维粗糙度矩阵存储为M×2维,减少了计算机计算内存,且详细介绍了该存储方式下粗糙度矩阵与其他矩阵相乘时,粗糙度矩阵所存储的位置信息的读取方式以及与其他矩阵逐列逐步相乘最终得到计算结果的过程。最后,利用文中提出的算法对理论模型和实测数据进行反演试算,结果表明局部光滑反演算法相比于全局光滑反演结果更加准确,且该算法在一定噪声水平下依然稳定,在实际生产中有效可行。     

双向晶体旋转仪的研制及其在矿物学研究中的应用

本文介绍了双向晶体旋转仪的原理及研究情况，以及应用它研究金刚石，红宝石处在非立方对称时的杂质氮和铬的实验结果。