测量小流量的切向式涡轮流量传感器的仿真与实验

为深入研究切向式涡轮流量传感器的工作机理,推导了流体对涡轮叶片的驱动力矩,得出切向式涡轮流量传感器仪表系数的数学表达式.依据湍流模式理论以及计算流体力学,提出涡轮转子Z方向力矩平衡分析法实现对涡轮转速θ的准确预测,进而对切向式涡轮流量传感器三维流场进行了分析,得出仿真仪表系数计算公式.全量程内仿真仪表系数KS与物理实验标定的仪表系数KP的对比表明,模拟计算仪表系数相对误差最大值为7.51%,说明构建的数值模型以及提出的分析方法能够准确反映切向式涡轮流量传感器内部流体的流动特性.     

双涡轮流量计计量燃油消耗的方法研究

内燃机车燃油系统的设计使得燃油流量与燃油消耗量之间存在巨大差距,即燃油的"大流量小消耗"难题。对构成燃油消耗量计量误差的原因进行了深入分析;基于误差理论、通过大量实验研究,用改进的常规流量计量装置—涡轮流量传感器,采用温度补偿方法实现了燃油的质量流量测量;通过对实验数据的处理及采用现场实流参数匹配的方法,实现了内燃机车燃油消耗量的实时准确计量。现场实际运行结果显示样机计量精度达到1.0级,满足实际计量需要。     

玻璃转子流量计检定前调与后调流量的对比分析

玻璃转子流量计在检定过程中,因调节气体流量的方法不同会直接影响检定结果的准确度.针对这一问题,采用氧气、二氧化碳2种气体分别作为栓定介质,利用容积法对玻璃转子流量计分别采用前调与后调流量的方法进行对比实验.根据实测实验数据进行分析研究,证实了对气体流量的调节采用后调流量的方法,可使检定误差大大减小,因而进一步提高了检定...     

涡轮流量传感器内部流场数值模拟中湍流模型比较

为了能够采用非实流标定方法来准确预测涡轮流量传感器的仪表系数以及获得传感器内部流场流动情况,分别应用S-A、标准k-ε、RNGk-ε、Realizablek-ε以及标准k-ω5种湍流模型,对涡轮流量传感器内部流场进行三维数值模拟,并将应用各湍流模型得到的仿真仪表系数与实流标定值进行对比和分析.对比结果表明,相比其他4种模型,标准k-ω模型可以更准确地预测涡轮流量传感器的仪表系数,其平均仪表系数与实流标定的仪表系数的相对误差为2.023%.因此,标准k-ω模型更适合应用于涡轮流量传感器内部流场的仿真与仪表系数的预测.     

涡轮流量传感器测量气液两相流的数值仿真与实验验证

以Fluent软件为工具,采用双流体模型,对涡轮流量传感器测量体积含气率低于10％的气液两相泡状流进行了数值仿真．提出了以仪表系数迁移量为评价涡轮流量传感器测量气液两相流性能的方法．通过对传感器内部流场的分析可知：随着入口体积含气率的增加,叶片吸力面侧、叶片尾缘附近的气相体积分数明显增加,导致传感器仪表系数迁移量明显增大．以现有传感器与改进传感器的仪表系数迁移量仿真值的对比为判定依据,对现有传感器进行了改进设计．在天津大学自动化学院气液两相流装置上进行了实验,验证了该改进设计的有效性.     

提高弯头下游均速管流量传感器测量精度的研究

当均速管流量传感器安装在弯头下游时,由于流体流动为非充分发展湍流,会增大其流量测量的误差.为提高流量测量精度,提出了在90°弯头下游安装流动调整器改善速度分布对称性,减小测量误差的方法.采用计算流体力学(CFD)仿真分析与实流实验相结合的方法,基于NEL流动调整器,设计出了改进型的流动调整器结构.经仿真和实验验证,安装改进的流动调整器后,均速管流量传感器的线性度误差减小到了0.176%.流动机理分析发现,上游流体速度剖面对称性是影响传感器误差的关键因素.数据表明,CFD仿真预测线性度误差的偏差小于0.056%.     

录井仪电导率传感器检定导线引入误差分析

针对综合录井仪电导率传感器检定数据特性,利用标准电阻箱对应的电阻值检定电导率传感器,对应于非线性曲线,在电阻值较小的检定点处导线的电阻值会引入较大的误差,导致检定结果远远不能反映真实性,为了消除导线电阻值带来的系统误差,经过分析电导率传感器的检定方法,基于三点共线运用导线电阻补偿法对测量数据进行修正,从而提高测量数据的可信度。通过综合录井仪电导率传感器与标准电导率测试仪的测量结果进行比较,验证了修正算法的有效性,测量结果修正后,大大降低了端点处测量误差,提高了测量精度,测试结果满足现场检定需求。     

基于DHC2型湿度传感器检定装置对比实验研究与分析

通过试验进行多次对比与检定,分析了LF-300X型温湿度检定箱、L-PRH2型精密湿度发生器、C340/70型调温调湿箱三种检定装置对检定DHC2型湿度传感器结果质量的差异。根据检定结果得出:LF-300X型温湿度检定箱和L-PRH2型精密湿度发生器具备操作简便、传感器校准的精度高、校准质量好、湿度均匀度和波动度小等特点,更适合在实验室内进行批次量和高精度传感器的检定、校准工作。     

产气井内气液两相流流量测量方法

针对大庆油田气井内广泛存在的气液两相流流量测量问题,提出了伞集流式涡轮流量计与电导传感器组合的气液两相流流量测量方法,并采集了104组不同流动工况下气液两相流的涡轮和电导波动信号．采用从电导波动信号中提取的吸引子形态特征量对伞集流后测量通道内的气液两相流流型进行辨识,取得了较好的流型分类效果．在总流量为0．1～2．5m^3／h、含水率为0．04～0．97范围内,基于气液两相流涡轮波动信号建立了总流量测量模型,预测总流量绝对平均相对误差为7．9％．从电导传感器测取的波动信号提取了与相含率有关的时频域特征量,通过支持向量机软测量模型实现了含水率预测,预测含水率绝对平均误差为0．038．研究结果表明,采用伞集流涡轮流量计与电导传感器组合可以较好地测量气液两相流流量和相含率．     

智能化检定工具在水泥压力试验机的应用

检定工具的准确性直接影响测量结果,传统的检定工具一直采用测力环,给测量结果带来较多人为误差,同时由于控制手段落后,无法排除系统误差.该文详细分析传统检定工具中存在的问题,从最基础入手,根据对比法设计思想,引入多方位高精度传感器,彻底消除了人为误差,同时,以压力试验机控制系统为实例,进一步论述智能检定工具在实际应用中消除系统误差的方法.     

惯性测量单元全自动简易标定台设计

针对传统惯性器件标定台价格昂贵且体积庞大的问题,该文提出了一种全自动简易标定平台.以传统“三轴嵌套”模式为基础,设计了标定台的机械结构;考虑惯性传感器中的误差因素,建立了相应的线性误差模型,通过拟合载体坐标系下的输出和IMU传感器的输出获取误差参数,得到IMU在载体坐标系下的输出;以MPU9250芯片为基础,根据六位置标定法,得出芯片中陀螺仪与加速度计的标定结果.将标定后的MPU9250与高精度的MTI-300进行了对比分析,并结合人体行走定位实验,检验了标定效果.结果表明：该文设计的简易标定台能够有效提高IMU的测量精度,与商用系统相比整个系统欧拉角测量误差均方根降低至3.5以下.     

基于反转法的平行双关节坐标测量机的标定

针对关节臂坐标测量机的标定问题,提出了一种基于反转法的平行双关节坐标测量机分离标定方法.阐述了反转法的标定思想,并详细描述了利用反转法进行平行度误差标定、臂长误差标定以及零位误差标定的方法.结果表明:该方法操作简单,其精度可以通过在测量范围内测量量块衡量;使用基于反转法的分离标定法的测量机的测量精度比使用基于高斯-牛顿法的综合标定法的测量机的测量精度高3倍.     

基于编码识别的电子白板中校准算法

分析了基于编码识别的电子白板系统坐标转换中偏差产生的原因,针对平移、缩放、旋转三类主要因素,讨论了系统校准及坐标转化的方法。借鉴触摸屏的校准思想,针对上述三种情况讨论了两点及三点校准算法在系统中的实现步骤,给出了求解方法。根据试验结果定量讨论了系统误差,并对误差产生的原因进行了分析。利用该方法完成校准及坐标转换能够满足实际应用的需要。     

MEMS陀螺仪的一种新颖高精度标定算法研究

为了提高微机电系统(microelectro mechanical systems,MEMS)陀螺仪的测量精度,分析了MEMS陀螺仪的静态误差,建立了MEMS陀螺仪的输出模型和标定原理,提出了一种新颖的加权递推最小二乘标定算法,该算法可对MEMS陀螺仪进行高精度的标定,并对低精度MEMS陀螺仪给出了有效自适应滤波处理方法?通过大量实验数据分析表明,利用提出的标定算法,误差补偿后的MEMS陀螺仪性能得到了显著的提高?     

三通道偏振成像系统的标定研究

针对现有偏振成像系统无法对天空进行实时性检测的问题,提出一种实时三通道偏振成像系统。对系统存在的误差来源进行详细分析并针对相应误差提出标定方法。利用积分球对CCD线性度进行标定,通过对采集灰度信息的处理,得出光源亮度与图像灰度呈线性关系;同时针对三路独立通道之间灰度响应不一致问题,利用积分球产生完全非偏振光对灰度响应非一致性误差进行了多次重复标定与校正。标定实验结果表明,通过对CCD线性度标定和灰度响应不一致性的标定,灰度响应不一致性得到了明显改善,提高了偏振信息的解析精度,系统偏振角测量误差小于0.6%。     

摄象机校准的算法研究

本文阐述了在只给出ＣＣＤ成象面垂直方向相邻光敏元的距离时的摄象机校准算法．在解非线性方程时利用广义牛顿算法及伪逆算法的结合求出了摄象机参数的精确解．采用摄象机校准误差来评价摄象机校准的精度，并示出了对ＣＣＤ摄象机进行校准的实验结果．进行计算机模拟，分析了影响摄象机校准误差的各种因素．     

针对射频相对测量敏感器的快速标定方法

在卫星编队飞行系统中,射频（radio frequency,RF）相对测量敏感器能够完成两颗卫星的相对位置和姿态的测量,为了验证其测量精度,提出了一种基于激光跟踪仪的快速标定方法.在标定过程中,针对拟合坐标原点和坐标轴产生误差较大的问题,提出了一种基于最小二乘拟合球体和圆的方法,分别确定坐标系的原点和坐标轴;利用坐标系间的固有关系设计了相对坐标系的快速转换方法.在飞行器模拟平台进行验证,实验结果表明,拟合坐标系原点均方根误差为0.120 764 mm,拟合坐标轴轴向的均方根误差为0.157 138 mm,坐标系转换误差的范围为0.30~0.75 mm,能够满足敏感器毫米级定位精度的标定要求.      

改装电表最大引用误差估算方法的研究

在实验数据和误差分析基础上,指出某些"电表改装与校准实验"讲义中,估算改装电表准确度等级的方法存在的问题,提出新的估算方法。此估算误差的方法对其他仪器的计量校准也有参考价值。     

Magnetometer calibration algorithm based on ellipsoid constraint

Calibration of magnetometer is an essential part to obtain high measurement precision.However,the existing calibration methods are basically the calibration of all attitudes,which means tough work when the magnetometer is applied in strapdown inertial navigation system(SINS).So a quick,easy and effective calibration algorithm is developed based on the ellipsoid constraint to calibrate magnetometers.In this paper,the measuring principle and error characteristic of the magnetometer are analysed to study its magnetic interference.During the process,a magnetometer calibration model is set up to convert the calibration to ellipsoid fitting based on the characteristic of hard magnetic interference and soft magnetic interference.Then the algorithm is tested by mimic experiment.The result shows that measurement precision is improved after the calibration,and then the magnetometer is installed in a control cabin of an underwater robot which is designed and developed by us,and actual magnetometer calibration experiments are conducted to further verify the validity of the algorithm.     

测压铜球准动态校准压力对照表适用范围探讨

介绍了火炮膛压铜球准动态校准含义，分析了引起准动态校准压力对照表编表误差的因素。用落锤液压动标装置进行了某批准铜球变脉宽校准实验，利用回归技术建立了各种对应脉宽状态下铜球压后高与压力以及压后高与压力、脉宽间的经验模型，分析了当压力脉宽变化时铜球查表压力误差的变化规律，探讨了压力对照表适用的脉宽范围。