无线传感器网络节点及其功耗测量平台设计

针对青海高寒地区的特殊环境,为了更好地解决无线传感器网络节点的供电和续航问题,利用低功耗技术、太阳能光伏发电和混合储能系统,设计了一个光伏供电的无线传感器网络节点系统。其次,通过对无线传感器网络节点的功耗特点分析,基于微弱信号检测技术,设计了无线传感器网络节点功耗测量平台,并对所设计节点的工作、空闲和睡眠3个模式进行功耗测量分析实验。结果表明:无线通信模块的功耗最多,根据对所设计节点的功耗测量试验数据分析,验证了功耗测量平台的有效性和准确性。     

口腔咬合力测量传感器结构研究

本文根据口腔咬合力测量传感器的要求和特点,详细分析了旧传感器存在的问题,介绍了新设计传感器的结构特点,并对其力学性能、应力大小、分布及输出等进行了理论分析。通过对新旧传感器结构及实测数据比较,证明了新传感器大幅度提高了仪器测量精度(线性和重复性精度)、稳定性和寿命,并解决了传感器在清洗消毒时的密封问题,从而使仪器能满足口腔医学教学、科研及医院口腔科牙病诊治临床应用的要求。     

用PVDF传感器测量梁的振动功率流

研究了在远场条件下 ,用PVDF传感器测量梁结构的振动功率流 用传统的加速度传感器测量振动功率流时 ,不可避免地产生有限差分误差 ,而PVDF薄膜是一种新型压电高分子材料 ,根据其积分特性 ,在理论上设计出两种形状的PVDF传感器 ,用它们测量功率流 ,结果中不会出现有限差分误差 通过试验验证了PVDF传感器测量梁结构振动功率流是可行的 试验结果表明 :PVDF传感器不仅可以精确地测量功率流 ,而且还能够直接得到测量点的位移 (速度或加速度 )、弯矩和剪力     

光纤反射型传感器测量污水浊度的方法

测量污水排海稀释扩散模型试验中污水浊度,目的是研究和计算污水在水体中的稀释度.光纤反射型传感器正是这种试验中测量浊度的好方法.对传感器结构、测量原理以及响应特性进行了分析和研究.其不仅能单线测量,而且通过计算机数据采集可以实现多路实时在线测量.试验表明,此方法具有灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强、操作简单、适用于远距离多路检测等优点;其传感器具有体积小、机械强度大、制作成本低等特点.     

PVDF传感器水中爆炸压力测量研究

采用以聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜为敏感元件制成的传感器,在试验水池中进行小药量的水中爆炸试验.对测试系统的频响进行了估算,分析了比例距离和系统频响对测量结果的影响.试验采取一字排开多点布设传感器和不同距离起爆的方式.结果表明:PVDF传感器在5 gTNT炸药水池爆炸压力测量中,得到了冲击波及气泡脉动压力曲线,波形一致性较好,该传感器可以用于水中爆炸压力信号的测量;比例距离为8.78～12.28 m/kg1/3时,峰值压力衰减较快;比例距离为12.28～ 19.39 m/kg1/3时,峰值压力衰减速率明显减缓;测量系统的频率响应主要影响测量峰值的大小,改变波形的时间常数.当采集仪器采样频率低于一定范围时,无法采集到完整的数据.     

控制棒位置测量组合编码电感传感器

控制棒位置是核反应堆最重要的运行参数之一。对于一体化的低温供热堆，棒位测量传感器必须安装在压力容器内，其运行环境及结构空间比压水堆更为苛刻。传统的线圈编码电感传感器线圈数量多、结构复杂。基于理论分析，提出了组合编码方案，所用线圈大大减少。进而进行了编码原理、环境温度影响等试验研究。结果表明：组合编码电感位置传感器原理正确、结构简单、运行可靠，可望发展成２００ＭＷ核供热堆控制棒位置测量的适用传感器     

高温测量中的传感器研究

提出了一种新型的非金属温度传感器——石墨纤维热电偶,并对该传感器的特性、加工方式、应用环境进行了分析。设计了温度传感器的放大、滤波、模数转换、数字化处理的硬件电路,并采用分段曲线拟合方法对传感器的非线性进行了校正,从而使传感器在较大的测量区间内具有良好的可靠性。从理论上分析,该传感器测量温度高达3000℃以上,解决了高温环境下钢水温度的连续测量问题。     

漏磁法测量导磁材料的厚度及缺陷

阐述了电磁式漏磁通法检测导磁材料厚度及缺陷的原理，推导了厚度测量的理论依据．基于该原理设计了传感器，建立了试验平台，并对影响传感器特性的单一因素进行了试验与分析．结果表明：采用聚磁件。减小提高距离，增加线圈匝数和励磁电流，减小传感器列间隙，减少磁化时间均可提高传感器分辨率；环境温度对测量结果影响可以忽略；对缺陷只能作定性检测；被测对象的材质对测量结果影响较大，检测不同材质对象时应分别标定．     

NHR-200堆内液位测量传感器研究

用稳压器液位测量结果表征压水反应堆内冷却剂装量，已不能满足核安全要求；一体化、双壳式的ＮＨＲ－２００（２００ＭＷ核供热堆）中，传统的差压式核级液位计难以实现其液位测量。为此，基于发热体在气体和液体中放热系数的显著差异，提出了变液位测量为温差测量的加热式铠装热电偶方案，试制了铠装液位传感器，并在模拟实验装置中进行了试验。理论计算和试验结果表明，该传感器原理正确，性能可靠，结构可行，可作为ＮＨＲ－２００堆内水位测量的液位传感器。     

线结构光测量技术研究进展

线结构光传感器由线激光器和相机组成,通过分析拍摄的调制光条图像获得被测对象的轮廓数据,具有结构简单、成本低、非接触、效率高、使用灵活等优点,在科研和工业生产中具有广泛的应用前景。从光条图像质量控制及中心提取、传感器标定、多个线结构光传感器协同测量、传感器和运动坐标轴结合4个方面对线结构光测量技术进行了综述,概括了目前线结构光测量技术研究和应用中存在的问题,并指出进一步提升测量精度、增强测量的适应性,以及研制基于线结构光传感器的智能测量系统是线结构光测量技术未来的研究方向。     

基于耦合模型的电容法两相流相含率测量性能分析

对于电学法多相流参数检测系统,电学传感器的结构是影响测量系统性能优劣的关键因素之一。目前,常采用静电场仿真或大量的实测试验来选择传感器结构及参数,然而,静电场仿真只能研究传感器的静态电学特征,并不能结合实际的多相流流动特性,且试验验证需要消耗大量的人力、物力及时间来应对不同对象及应用条件。针对以上问题,该文采用一种流场-电场耦合的三维动态仿真方法,建立混合流体的分布状态与电学传感器输出信号变化之间的关系,结合多相流流动特性综合评估传感器系统的测量性能。该耦合模型以气固两相流相含率检测为研究对象,分别对3种传感器系统的灵敏度和相关系数进行量化分析,以评估它们的测量性能,并在搭建的气固两相流相含率测量平台上验证该耦合模型的有效性。     

电磁传感器测量数据处理与应用

为了提高电磁流动成像测量数据的应用效果,在分析电磁传感器测量响应特征和噪声特点的基础上,采用线性滤波方法,对于气-水分层流动的实验测量数据进行处理试验,优选出五点二次平滑处理方法。相对于测量原始数据,采用处理后的数据计算持水率和重建流体图像,具有更高精度和更好质量。     

金属应变片电阻传感器测量性能分析

针对金属应变片电阻传感器单桥、半桥和全桥三种传感信号测量电路,分析验证其在测量灵敏度以及非线性误差等性能参数上的差异性,充分把握该种传感器的性能特点,也为其他类传感器的性能特点分析提供借鉴.     

飞行中螺旋桨相位测量技术

在螺旋桨桨轴1P载荷飞行测量中,利用激光传感器完成了螺旋桨相位测量。结合相位信号和桨轴载荷受力分析计算,实现了飞机爬升状态下桨轴1P载荷的分离计算。飞行试验中获得的螺旋桨相位信号清晰稳定,表明测试方法是成功的,为桨轴载荷的分析计算提供了关键参数,较好的解决了螺旋桨1P载荷桨轴直接测量中的相位问题。     

轴承负荷测量中负荷传感器的研究

本文设计了一种可嵌入轴承内部的电阻应变式负荷传感器,以进行大型汽轮发电机组中四瓦可倾瓦轴承所受负荷的测量。该传感器为剪切梁式,本文对其原理、设计准则和力学模型进行了分析和讨论,给出了理论计算结果,并通过试验测得的主要技术参数进一步论证了结构设计的正确性。     

阵列电磁传感器测量响应特征研究

通过正演仿真和实验测量,获得阵列电磁传感器测量数据。研究电磁流动成像测井测量响应特征。首先,利用有限元分析软件建立阵列传感器和流体分布的仿真模型,获得仿真测量数据,分析仿真测量响应特征。其次,利用研制的电磁流动成像测井实验仪进行模拟流动实验,获得实验测量数据,分析实验测量响应特征。最后,比较分析相同流体分布情况下仿真数据和实测数据特征的异同点,获得阵列电磁传感器的测量响应特征。结果表明,电磁流动成像测井响应信号具有与流体分布密切相关的特征,可以通过特征分析来确定流体分布。     

一种测量土工布撕破试验力的传感器

传感器的形式很多,应用于各个领域。S型传感器应用比较广泛,而市场上的传感器价格普遍较高,如何降低成本,又能保证实用、精美,是值得讨论的问题。文中从应变电测方法角度设计和制作了一种S型的400N拉压力传感器,可用于测量土工布撕破强力的大小,并对其进行标定、应用检验及有限元分析。结果表明设计的力传感器具有灵敏度高、稳定性好、结构紧凑等优点,从而为土工布的工程应用提供了必要的试验依据。     

电涡流传感器在位移测量上的应用

电涡流检测技术是一种无损、无接触测量的检测技术。由于电涡流检测采用了具有结构简单、灵敏度高、测量线性范围大、抗干扰能力强、不受油污介质影响的电涡流传感器,因此在位移、厚度等方面的测量获得广泛的应用。作者在应用电涡流传感器测量位移时,为了正确可靠地测量位移量的大小,对电涡流位移传感器作了静态特性的测试分析。     

压电加速度传感器测量电路研究

本文分析了压电加速度传感器的工作原理及其等效电路,提出电压放大器和电荷放大器两种测量电路,并对两种电路进行性能分析和比较,指出电荷放大器是压电加速度传感器测量电路的最佳方案。本研究对类似测量系统的设计开发具有一定的借鉴意义。     

粗糙度测量的光纤传感器特性分析

本文从理论上对光纤传感器测量表面粗糙度时的多种测量误差进行了分析,建立了一种对输出光通量的计算分析方法。在此基础上研制了一种性能较佳的准直型光纤传感器,为深孔测量和“在线测量”表面粗糙度提供了一种新型的光纤传感器。