总线式振弦传感器监测装置的设计

为了使振弦传感器监测装置实现简化现场布线、直接输出被测物理量,设计了一种基于单片机和CAN总线的振弦传感器监测装置。文章介绍了总线式振弦传感器监测装置设计的实际意义。根据工程实际,设计了监测装置的总体结构。通过查阅文献掌握了振弦传感器的工作原理和CAN总线多节点通信的方法。设计了CAN总线节点收发硬件电路并给出了总线式振弦传感器监测装置的程序流程图。最后给出了设计的总线式监测装置的实验效果图。总线式振弦传感器监测装置将振弦式传感器、单片机以及CAN总线结合在一起,提高了测量频度、简化了现场布线。用于具有测量频度高、测量距离远等特点的多种振弦传感器监测的工业领域。     

多路振弦传感器同步测频系统设计

针对多路振弦传感器测频系统多采用分时异步的测量方式,无法满足桥梁等大型建筑动态响应的测量需求,提出一种同时激振-分时测量的同步测量方案;根据该方案设计了一套多路振弦传感器同步测频系统。系统以Cortex-M4处理器为核心,采用Rife-Quinn算法进行频率计算。对系统进行实验测试,测试结果表明:系统能完成4通道振弦传感器的同步测量,无噪声条件下的测频相对误差小于0.007%;输入1 kHz、峰值为2μV~3.4 mV范围的正弦信号,系统测频相对误差小于0.005%,标准差小于0.04 Hz;加入白噪声干扰,信噪比在-9~9 dB范围内,系统的测频相对误差小于或等于0.2%。     

一种振弦传感器自适应拾振方法

振弦传感器输出的频率信号信噪比低、衰减快,容易受到干扰而造成测量精度下降。为提高有噪声环境下,振弦式传感器测频系统的计算精度,提出了一种基于快速傅里叶变换的自适应拾振方法。该方法使用数字傅里叶滤波自动滤除噪声干扰,然后利用Quinn算法进行高精度频率计算。在基于STM32处理器平台的振弦传感器测频系统中进行该方法的实验测试,测试结果表明:在无噪声干扰情况下,系统的频率测量相对误差小于0.01%;在严重白噪声干扰情况下(信噪比为-20 d B),系统的频率测量相对误差小于0.3%。与其他的测频方法比较,该方法具有更好的抑制噪声能力和测频精度。     

高准确度振弦式传感器研究

为提高振弦传感器的准确度,提出标准二次抛物线数学模型,在其指导下,开发了恒流输出自激型弱激发钢弦激发电路;改进了传感器工作膜结构,为压力传感器设计了弹性膜中心有大直径厚台的H型工作膜、并加胶消除高压液体横向胀力干扰。用该方法制造的16只振弦压力传感器,标定后用标准二次抛物线模型拟合,其中11只准确度优于0.1%FS,滞后0.2%FS,使振弦压力传感器进入高准确度压力传感器行列;在此基础上将压力传感器与带活塞的油缸组合,解决了高准确度大量程测力称重传感器的制造问题。由此可见,在振弦传感器系列研究成果中,标准二次抛物线模型起着基础和核心作用,采用这一模型可制造高准确度振弦式传感器,且在一般应用中,不需另加温漂修正。     

可测距,测速的安全行车报警系统

介绍一种采用具有光电位置敏感器件的定位传感器自动测量系统，可向司机显示机动车辆距障碍物的距离和相对速度，在危险情况下自动报警的安全行车报警系统的工作原理和基本结构。     

基于组合弦测的钢轨波磨广域测量方法

该文针对传统弦测方法有效检测波段较窄,不能通过单个系统对30mm~60m全波段弦测波形进行复原的缺陷,提出一种基于两点弦与三点偏弦相结合的钢轨波磨广域测量方法。该方法一方面使用最小二乘法来设计逆滤波器,只需计算传递函数的幅频特性,较传统的频率采样法省去了相频特性的计算;另一方面在三点偏弦法的架构下,通过3个检测点灵活组合,将两点弦长波测量与三点偏弦短波测量优势进行互补,实现了单个系统下的全波段弦测波形的准确复原与测量。为验证该方法的有效性,在室内轨检小车上利用1D激光位移传感器搭建了钢轨波磨测量平台,并进行了线路测试。实验结果表明,该方法能较为精确地对广域轨道波磨进行测量。     

倾角传感器在扭转试验中的巧妙应用

文章概述了采用单轴倾角传感器实现的测量电路原理及特点,重点介绍了倾角传感器在扭转试验机中如何实现扭转试样有效标距范围内的相对扭角测量方法。解决了长期以来国内扭转试验机的扭转引伸计的设计难题,用一种全新的方式实现了扭转引伸测量的高可靠性和高精度测量。     

压电陶瓷自激式液体粘度传感器

论述了采用压电陶瓷自激振式液体粘度传感器的测量原理和结构特点，对仪器的测量数据进行了分析，仪器配有温度传感器，可同时测量实时温度，实验表明，这种仪器响应速度快，精度高，使用方便。     

多齿小模数摆线齿轮弦顶距快速测量方法

根据摆线齿轮自身的几何特性提出了一种适合于小模数、齿数多的摆线齿轮的快速检测方法-弦顶法,给出了摆线齿轮理论齿廓以及移距、等距、转角修形等情况下弦顶距的计算公式,编制了计算程序,开发了摆线齿轮弦顶法快速测量软件,并给出了计算和测量实例。     

湿式振弦除尘器气液分离机理与实验研究

以直径为0.2mm不锈钢丝为振弦,研究风速、振弦丝层数、振弦丝间距对振弦栅除雾效率的影响,并将纤维过滤理论引入湿式振弦除雾机理研究中,认为单根振弦丝的气液分离机理主要是惯性碰撞和拦截效应的共同作用,给出了整个振弦栅的除雾效率理论式。结果表明,在3～5m/s风速范围内,风速对振弦栅气液分离效果影响较小;随着振弦丝层数的增加和振弦丝间距的减小,振弦栅除雾效率明显提高。     

网架干煤棚安全监测系统的设计与开发

针对目前火电厂网架干煤棚安全监测手段空白的现状,提出了开发干煤棚安全监测系统的方案,并开发了原形系统．系统采用高精度、大量程、抗恶劣工作环境的振弦传感器监测网架特征节点的空间位移,通过对各个特征点绝对位移量的监测以及节点之间相对位移量的报警模式来判断网架的状态,为网架的及时维修提供指导．     

基于激光传感器和光栅尺的波纹管尺寸高精度测量系统的应用

该文设计了一种基于激光传感器和光栅尺的波纹管尺寸高精度测量系统,通过运动机构将被测波纹管的二维几何尺寸,分解成水平和垂直坐标,被激光传感器和光栅尺分别测量,最后将数据拟合到一起,形成波纹管几何尺寸模拟曲线,通过计算得到被测量波纹管的长度、波高、波距等参数,可满足于对波纹管外形几何尺寸的高精度测量。系统采用C#设计人机交互软件,通过通信接口把激光传感器和光栅尺实时测量数据采集到上位机,并控制PLC和伺服电机完成测量周期扫描,全程可自动完成测试,与传统人工手动测量相比,大大地提升了工作效率和测量的准确度,适合在波纹管的批量生产和测试过程中使用。     

盾构下穿既有建筑物沉降缝二维变形监测

针对盾构下穿建筑物时无法对沉降缝进行二维连续变形监测的技术难题,提出了基于长标距光纤光栅传感器交叉布设进行沉降缝实时、高精度二维变形监测思路.通过严密的理论推导获得了长标距传感器的应变值与沉降缝变形值之间的数学关系.利用简易装置理论推导进行了试验验证,误差很小,满足监测精度的要求.最后将该技术应用于某地铁盾构下穿施工的水库结构沉降缝监测之中,有效指导了施工,表明这种方法可靠实用.     

铁路养护便携式智能综合测量仪的实现

采用低功耗89C55型CPU与少量外围芯片、宽温型背光点阵式液晶显示器、高精度传感器结构智能铁道测试仪。其操作方式由液晶汉字提示,测量数据由仪器自动检测纪录,故障自动提示并声音报警。作为铁轨直线段和小曲率半径线段的综合测量仪器,可测量两条轨道的内侧宽度、两条轨道的高度差和测量记录点的定点距离。经过大量现场测量试验,其全部性能基本达到设计指标要求。     

一种高精度温度补偿晶振自动标定与测试系统设计

高精度时钟同步是海洋水下分布式同步观测的关键技术之一。针对温度补偿晶振在高精度时钟同步应用中的二次标定需求,给出了一种基于 GPS、数控高精度恒温槽的温度补偿晶振自动标定与测试系统。带有温度测量和压控输入的温度补偿晶振模块放入高精度数控恒温槽中,系统根据温度补偿晶振模块与 GPS 的高精度时钟偏差自动调整其压控输入,获得并记录各个温度点的温度测量值与压控输入值。测试结果表明,可将被测温度补偿晶振模块的频率稳定度由5．5～6．3×10－8提高到1．5～5．4×10－9。     

液压转换式振弦测力称重传感器评介

本文对液压转换式振弦测力称重传感器结构组成、精度等级、测量范围、特点以及在实践中的应用情况作了介绍,列举了煤矿单体液压支柱(简称单体支柱)密封质量检测仪、大量程、高精度锚索测力仪在磁悬浮工程中和治理高速公路运输超载超限用振弦式动态汽车称重系统(称重仪)等方面的应用实例;从采用油脂作为传力"液体"的设计思路,油脂的特性、优点等技术方面分析了它取得成功的原因,指出它适于批量生产"大量程较高精度测力称重传感器",具有重要实用价值,值得重视与推广应用。     

用动态压力测量方法进行双垂尾飞机抖振实验研究

运用动态压力测量的方法对双垂尾飞机进了抖振实验研究,并与翼根弯距法测量的结果进行了对比。结果表明,在双垂尾飞机抖振研究中使用动态压力测量的方法可以得到更准确的测量结果和动态特性。     

智能斜管微压计在矿井通风中的应用

针对职能斜管原设计中存在的问题,对设计进行了改进.智能斜管微压计在原有仪器的基础上增加了液面读取传感器、仪器水平传感器、单片机控制单元、LCD显示器、键盘和通信接口,使仪器能自动读取液面高度,自动显示仪器水平高度,自动显示数据和存储数据,与上位计算机通信,能实现压力的无人值守和自动测量,提高了测量精度.介绍了智能斜管微压计的结构原理及其软件流程框图.     

扭振测试误差及其校正方法研究

扭振测量对旋转机械故障监测与诊断有重要意义。为测量扭振，在轴的两端安装具有等转角间隔的码盘。测量等分转角经过的时间间隔，可以得到扭振的信息。由于码盘和转轴不同心和在用联轴节联接码盘和轴端时其转速比变动，扭振测量结果会有误差。本文提出用计算结合在低速运转下的测量来进行校正和补偿的方法。还需要在测扭振传感器获得的振动信号中把横振引起的信号分离出去。研制了相应的软件。采用上述方法测量精度将得到改善。     

弦支穹顶结构的风振响应分析

在考虑了风向角和水平脉动风速谱对结构响应计算结果影响的前提下,采用完全二次型组合法(CQC法)对实际大跨弦支穹顶屋盖结构进行了风振响应的频域分析,得到了不同风向角下该弦支穹顶屋盖结构的风振系数,分析了参振模态数目对结构响应计算结果的影响,并将其他4种脉动风速谱与常用的Daveport谱的风振响应计算结果进行了对比.分析结果表明:结构不同区域的最敏感风向角不同,结构中心部位对45°风向角最为敏感,除中心和悬挑部位以外的其他部位对0°风向角最为敏感;所有区域对90°风向角最不敏感;结构的内力风振系数总体上较位移风振系数分布均匀;参振模态数对该实际结构响应计算结果的影响较为明显,因此建议选取的参振模态数不小于100.另外,Harris谱不适合用于该结构风振响应的频域分析.