工业用电容式两相流相浓度传感器

为解决工业管道内气固两相流体的离散相浓度的在线测量问题，研制了一种非接触式电容传感器。通过计算机辅助设计优化电容传感器测量探头的结构，配置高频抗杂散电容的信号检测转换电路，已制成原理样机。静态实验和初步动态实验表明，此传感器性能稳定，满足工业应用要求。     

基于电容传感器的两相流参数检测原理及应用

两相流是现代诸多工业过程中的常见对象,对两相流流动参数与流型的准确检测对优化生产策略、安全高效生产、工业过程准确控制意义深远。作为一种非侵入、不辐射、防爆、安全可靠的检测手段,基于电容法的两相流流动参数与流型检测技术长期以来都是国内外的研究热点,是解决该测量问题的重要方法之一。该文围绕电容法在两相流参数检测中的应用,从电容法两相流参数测量的原理、电容法在相含率测量、流型识别中的应用,以及电容层析成像技术在两相流参数检测中的应用等几方面,对以往国内外学者在该方面的研究工作进行了回顾,讨论了电学法两相流参数与流型检测技术目前尚存在的问题以及未来的研究方向。     

电容式两相流相浓度传感器的仿真及优化

采用有限元法，对电容式两相流相浓度传感器引入计算机辅助设计。建立电容传感器理论模型，对两相流各种典型流型进行仿真．分析了传感器各结构参数对测量的影响，为传感器的优化设计提供了依据。研究了一种均匀旋转电容敏感场的多电极传感器，有效地减少了两相流流型变化和不同的相分布对测量的影响，使得传感器性能有明显的改善。     

电容式气-固两相流相浓度传感器的优化设计

气固两相流相浓度是工业亟需的一个难以准确测量的重要参数。该文从工业应用角度出发 ,设计了一种带有对称边保护极板的螺旋形状表面板电容式相浓度传感器。采用三维有限元方法和正交试验设计方法相结合对传感器结构进行了优化设计。经实验验证 ,其检测场均匀性误差低于5 % ,显著地改善了电容传感器的“软场效应”,有效地减小了相分布及流型变化对测量结果的影响 ;与电容式速度传感器等组合成一体化装置 ,可用于在线测量气送粉体的瞬时流量。已在现场应用 ,运行效果良好     

基于静电传感器气/固两相流质量流率测量

由于气/固两相流本身具有复杂的流动形态,从流体力学角度分别建立了下行管道传送、上行管道传送和水平管道传送的固相质量浓度的表达式.结合静电传感器互相关技术测量得到气/固两相流的速度参数,根据固相质量流率计算公式和固相质量浓度的表达式,完成了气/固两相流固相质量流率的间接测量.     

一种新型极板结构的电容式相浓度传感器

为解决工业喷吹管道内气／固两相流固相浓度的在线实时测量问题,研制了一种带有对称边保护极板的螺旋形状面板电容式相度传感器,通过优化设计,其检测场空间内灵敏度均匀性误差优于５％,降低了相分布及流型变化对测量的影响,有效地减小了测量误差。已在现场应用,运行效果良好。     

差压 浓度法测量气/固两相流质量流量

提出了一种通过使用文丘里管和电容传感器测量气／固两相混合物的差压和固相浓度来推导固相速度和质量流量的新方法,分别建立了均相流模型和分相流模型,使文丘里管既适用于稀相,也适用于浓相流动情况,扩大了其适用范围·不需测量气体单独流经文丘里管时产生的差压,适于工业上在线实时应用·     

差压浓度法测量气/固两相流质量流量

提出了一种通过使用文丘里管和电容传感器测量气／ 固两相混合物的差压和固相浓度来推导固相速度和质量流量的新方法,分别建立了均相流模型和分相流模型,使文丘里管既适用于稀相,也适用于浓相流动情况,扩大了其适用范围·不需测量气体单独流经文丘里管时产生的差压,适于工业上在线实时应用·     

采用改进的PCA算法测量两相流相浓度

针对现有图像重建算法以定性为主,所引起的相浓度参数测量精度有限的问题,该文提出了在对电容层析层像系统传感器测量数据进行分析时,采用主成份分析(PCA)结合人工神经网络反向传播(BP)算法,通过训练神经网络,得到从电容测量值到相浓度之间的对应关系。样本测试可以得到很好的结果,网络输出浓度与设定浓度之差可以控制在±5%范围之内。证明该方法测量两相流相浓度参数是可行的。     

气/固两相流相浓度传感器

研究了几种用于测量气／固两相流固相浓度的电容式传感器,采用３维有限元方法,模拟传感器的不同结构,计算其检测场内灵敏度的分布特性,并分别进行优化设计·通过分析比较,得到一种灵敏度分布最为均匀的螺旋式表面极板电容传感器结构,其均匀性误差低于６％,该传感器已用于工业现场·     

基于傅里叶变换移相测量的相位测量轮廓术

移相误差是移相法相位测量轮廓术的主要误差来源,提出一种对实际步进移相值进行测量,消除移相误差对相位测量影响的算法,该算法将傅里叶变换相位测量和移相法相位测量相结合,利用傅里叶变换相位原理测量每次移相的实际相移量,然后根据相移实测值计算相位分布,进而获得物体表面蝗三维数据。该算法能够准确测量每步移相的实际相移量,不要求移相的均匀性和重复性,只需３帧图像就可解调出相位分布,不受移相误差的影响。仿真结果证实了该算法的有效性,实际图像数据处理结果表明,该算法可以基本消除由移相引起的误差。     

用电容位移传感器测量金属丝弹性模量

针对传统测量弹性模量方法存在的局限,提出了一种新的用电容位移传感器测量金属丝弹性模量的方法.详细介绍了测量原理、测量装置和测量过程,给出了测量结果,并讨论了影响测量误差的主要因素及减小测量误差的具体措施.选用钢丝作为具体测量对象,测量结果与材料手册中给出的结果吻合.本测量方法较传统测量方法有更高的测量精度,可用于测量多种金属丝的弹性模量.     

圆容栅传感器结构改进及其精度分析

圆容栅传感器是一种角行程传感器,其动栅和定栅是平行放置的两个圆盘,实现了动栅和定栅的完全覆盖,有效避免了灰尘和潮气的入侵。文章在理论分析基础上,对圆容栅传感器结构进行了改进,探索进一步提高其测量精度的途径。与传统的直行程容栅传感器比较,不仅测量范围增大,动、定栅的相对移动灵活性增强,而且进一步增强了抗干扰能力。圆容栅传感器具有良好的应用前景和很高的推广使用价值。     

相位法激光测距系统

为了提高测量精度,论述了相位法激光测距的原理和提高测量精度的方法.着重对频率产生电路、差频测相和数字鉴相电路进行了比较深入的分析与讨论.从理论上论证了差频测相的原理,举例说明了数字鉴相对测量精度的影响.最后针对频率漂移、相位测量等原因引起的测量误差,提出了相应的解决措施,提高了系统的测量精度和稳定性.     

一种适合宽范围电容负载的三级运放

结合精确度和稳定性的要求提出了一种适合宽范围电容负载的CMOS运放.在多径嵌套式密勒补偿结构中加入一个抑制电容,得到适合各种电容负载的稳定性.为了证实稳定性的提高,对该结构进行了理论分析并计算得出数学表达式.基于这种新的频率补偿结构,利用CMOS 0.7μm工艺模型设计了样品芯片.测试结果表明该运放可以驱动从100 pF到100μF负载电容,直流增益为90dB,最小相位裕度为26°.该运放在100 pF负载情况下单位增益带宽为1 MHz,抑制电容仅为18 pF.     

提高电阻层析成像实时性能的研究

电阻层析成像（ERT）是两相流／多相流检测的新技术，其动态实时性能直接关系到能否应用于工业过程参数检测和监控，为此分析了影响ERT实时性能的主要原因，着重介绍了利用有源高通滤波方法提高实时性能的理论和实验研究结果，给出了影响实时性能的瞬态过程分析。     

结构光法和相位移法的对比研究

结构光法和相位移法都是基于光学三角原理的位移测量方法。对结构光法和相位移法分别进行了原理上的论述,利用表格对其进行了对比。最后总结了各自面临的难题和发展趋势。     

运算电容式传感器用于铝氧化膜厚度测试的研究

本文通过对运算电容式传感器及铝氧化膜厚度测试的实验研究,分析了影响测试精度的主要因素,并给出了校正方法和实用测量模型。