大跨径桥梁挠度测量新方法研究

提出了一种以测量机器人为采集器,通过获取合作目标的几何信息进行桥梁挠度测量的新方法,从测量系统误差、偶然误差两个方面分析了测量机器人的测角及测距误差,并探讨了竖直角、视距对挠度测量误差的影响,同时依据最小二乘原理分析了该方法的测量精度.经分析得知:如果仪器至后视点距离小于150 m,至目标点距离小于200 m,挠度测量精度将优于±1 mm.在实际工程中,该方法测量的挠度值与电子水准仪测量的挠度值差异小于0.22 mm,相对误差小于3.3%,表明该方法在大跨径桥梁检测中完全能满足测试要求.     

微变电容式传感器的设计与应用

微变电容式传感器是为边境线、狱墙等场合的需要而设计的.该设计以传输线理论为基础,采用FFT算法和相位微分法检测与处理信号,利用同轴电缆的低频特性高灵敏地探测被测量,利用其高频特性测量被测量产生的位置.该传感器在狱墙报警系统中的应用结果表明,微变电容式传感器最大定位相对误差小于6.0%,误警率小于0.3%,漏警率小于0.2%.     

耐火保温材料导热系数的测定

在中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 059-91的基础上,设计并做出了测量耐火保温材料导热系数的实验仪器.阐述了此仪器的实验装置、测量原理及其测试方法、实验结果等.通过测量已知导热系数的碳化硅砖的导热系数,得其误差小于8%;通过对同一试样的两个小试样进行平行测量,得其相对偏差小于3%.     

动态人工热电偶法

结合半人工热电偶法和人工热电偶法的特点,提出了一种新的测量切削温度的方法——动态人工热电偶法.该方法具有人工热电偶法无需二次标定、能够测量绝缘体的切削温度以及半人工热电偶法能够直接测量切削区切削温度的特点.通过比较相同加工条件下新测量方法和半人工热电偶法分别测量的铝合金板铣削过程中切削区的温度值,验证了新方法的测量准确性.试验表明:动态人工热电偶法与半人工热电偶法的测量结果较为吻合.对于热电势,平均绝对误差小于2.5%,标准差小于0.9mV;对于温度值,平均绝对误差小于3%,标准差小于14℃.此外,利用动态人工热电偶法测量了环氧树脂切削区的温度变化情况,证明该方法能够有效测量绝缘体切削区的切削温度.     

高精度流体PVTx性质测量实验系统的研制

在对国内外现有流体PVTx性质实验系统分析研究的基础上,结合一些最新的温度、压力及计算机自动测量等技术,研制了一套新的高精度流体PVTx性质实验系统.通过对系统的误差分析表明:新实验系统的温度测量不确定度小于±2mK,压力测量不确定度小于±0 7kPa.利用新的实验系统,对294～353K温度区间的HFC152a饱和蒸气压进行了研究.实验结果表明,HFC152a的测量值与公认文献值的平均偏差小于0 011%,最大偏差小于0 037%.     

基于激光自混合干涉法的微振动测量

激光自混合干涉法由于其测量精度高、光路简单、准直性好等优点,十分适合于微小振动的测量.然而在测量微振动时,由于被测目标振幅微小且大多情况下其表面反射系数很低,造成测量信号的幅值较小以及光反馈导致的信号波形倾斜不明显,给测量信号解调带来了很大难度.在自混合干涉光路中添加一个预反馈镜,构成带预反馈的干涉光路系统,可将测量信号增强2~4倍.同时,推导"基频-极值点判定算法"的频率幅值解调公式,建立了模型算法,实现自混合干涉信号的解调.理论分析和实验表明,频率测量的误差小于2.5%,振幅测量的误差小于5%.      

基于RBF神经网络模型的臭氧浓度软测量研究

目前的臭氧浓度在线分析测试仪器在臭氧发生器中的应用受到很大限制.通过监测影响臭氧产生浓度的6个参量,基于RBF神经网络模型实现了臭氧浓度软测量.该模型采用梯度下降法确定RBF基函数的中心及输出层权值,可离线和在线校正所建立的神经网络模型.实验证明,软测量模型输出结果与臭氧浓度分析仪测量结果的绝对误差小于5g/m3的达93%以上,绝对误差小于1g/m3的达33%以上,且响应时间小于1s.     

数字散斑照相系统搭建及性能测试

设计并搭建基于MATLAB的数字散斑照相测量系统.利用带有螺旋测微器的光具座精确控制被测物体的实际位移,通过实验测量系统在不同位移下的多组有效数据.将测量结果与实际位移量对比分析,得出系统的测量范围定为0.05~0.30 mm,系统的测量误差小于4.5%.     

携带式物体表面发射率测定仪的设计原理

本文详细论述了携带式物体表面发射率测定仪的设计原理.文中对该仪器的测量系统、测量误差进行了分析,探讨了误差的补偿方法,试验表明,该测量仪的重复性测量绝对误差小于±0.05,分辨率不大于1%.     

放射性活度检测系统设计

针对目前放射性检测仪的现状, 通过对γ射线进行能谱分析, 利用放射性脉冲检测电路的刻度能量和道数关系计算出放射性元素的全能峰净面积、 效率刻度和活度等参数, 设计一种放射性活度检测系统. 实验结果表明: 在24 h内重复测量同一样品的核素活度, 2次测量的相对误差小于6%, 在-5～+40 ℃温度范围内, 谱漂的最大值不超过±2道, 且测量的总不确定度小于20%; 系统性能稳定, 误差较小, 方便现场放射性元素的检测.     

差分激光三角法油膜厚度测量传感器的测量范围与精度分析

针对所研制的海面溢油油膜厚度测量传感器的测量范围和精度进行了研究.在分析基于垂直入射差分激光三角法油膜厚度测量原理的基础上,分别采用厚度0.1,mm的塞尺和10,mm的陶瓷量块对传感器的测量上下限进行了验证,并采用厚度为1~10,mm的0级陶瓷量块对传感器进行了精度测量和分析.结果表明,所研制的油膜厚度测量传感器的范围为0.1~10,mm,测量相对误差小于1%.     

用自制非接触式液体电导率传感器测量液体的电导率

制作了一款新型非接触式电导率传感器,分析了其结构和原理,并用它测量了25℃时的饱和食盐水的电导率,与公认值相比,误差小于9%.     

数字光栅测振传感器性能分析与测试

为完善光栅测振传感器的性能,将光栅莫尔条纹技术应用到振动测量,在完成光栅测振传感器原理性实验的基础上,进行了理论分析,并就其特性进行了实验研究.通过构建高精度光栅传感器测试系统,对传感器的静动态特性进行深入研究,并建立了动态模型.实验证明,光栅测振传感器分辨力可达0.025μm,动态频率误差小于1.5%,振幅误差小于3.8%.     

自动化椭圆偏振光谱仪的研制

介绍了新型自动化光度法椭圆偏振光谱仪的研制.测试结果表明:仪器对椭偏参数tanψ的重复性测量精度为±0.000 4,cos△的重复性测量精度为±0.001,膜厚的相对误差小于0.5%.     

视觉测量系统的像点残余误差和紧密度分析

提出了视觉测量系统的像点残余误差和紧密度的精度评价方法,基于束调整算法推导了像点残余误差和紧密度的计算公式.测量实验表明,在大尺寸视觉测量中,采用本方法更有利于对测量作精度评价,便于工业测量应用.作为实例,对实验室控制场内测量点进行三维坐标测量,50 %的待测像点坐标达到0.13像素的精度,50 %的空间点坐标的紧密度小于0.024 %.这种精度评价方法特别适合于采用束调整算法的多站位视觉测量系统,可以伤脑筋为常规精度估算方法的补充.     

甲基叔丁醚的饱和液相黏度的实验研究

利用改进型的乌别洛特毛细管黏度计,对268.123~373.131 K温度区间内的甲基叔丁醚的饱和液相黏度进行了实验研究.温度测量的不确定度小于±10 mK,黏度测量结果的不确定度小于±2%.利用实验得到的黏度实验数据,拟合了甲基叔丁醚饱和液相的黏度方程,方程的适用范围为268~373 K,实验数据与黏度方程计算值的最大偏差为1.3%,平均偏差为0.52%,为其他研究人员利用甲基叔丁醚提供了基础的物性数据.     

小力值火箭发动机推力测量静态标定装置研制

以压电石英测力平台为核心,建立起一套小力值火箭发动机推力测量的静态标定装置,解决了静态标定中液压加载出现的问题.通过实验获得了测力平台的各项静态性能指标,并对该静态标定系统进行了不确定度分析.结果表明:该压电石英测力平台具有良好的静态特性,其线性度、重复性指标都在1%以内,且该静态标定系统测量结果的不确定度远小于5%,测量精度比较高.因此,该测力平台的各项静态指标能够满足小力值火箭发动机的推力测试要求.     

双同心圆光栅二维平面位移测量术

通过对两个同心圆光栅干涉产生莫尔条纹过程的分析,提出了一种测量二维平面位移的方法.首先,建立了两个同心圆光栅的数学模型,通过对莫尔条纹图进行低通滤波,提取出纯莫尔条纹.其次,利用傅里叶级数变换,相位分析计算出两同心圆圆心之间的偏心角和偏心距.同时讨论了噪声对测量精度的影响.计算机模拟实验结果证明,该方法具有较高的测量精度.当偏心距在20个像素以内时,偏心角测量最大误差小于0.002弧度,偏心距测量最大误差小于0.04个像素,且有较好的抗噪性.     

便携式α-β-γ谱仪设计

现有便携式谱仪无法同时对α-β-γ射线进行测量,使得相关人员对α-β-γ混合场景的评估与处理存在不便,因此研制了一套便携式α-β-γ谱仪以解决上述问题. 谱仪采用PIPS探测器和LaBr3(Ce)探测器分别对α-β粒子和γ射线进行测量,获取高分辨的能谱. 经测试,谱仪的α能量分辨率小于140 keV (5.486 MeV,0.1 atm),α表面发射率响应67.34% (241Am),β表面发射率响应19.13% (90Sr-90Y),γ能量分辨率小于3.4% (662 keV). 因此谱仪可同时测量α-β-γ射线并获取高分辨的能谱,有助于相关人员对测量现场做出快速准确的评估与处理.     

微机监控气压自动加载系统

以组态软件MCGS、HATEECH触摸屏分别作为上位机,对下位机SIEMENS pLC226独立控制,由PLC控制电/气转换器构成微机监控气压自动加载系统,用于三峡大坝压力加载模拟试验,当外加气压大于0.9MPa时,压力测量精度小于0.3%,压力控制精度小于0.7%.