基于MAX31855的陶瓷窑炉高精度测温仪设计

陶瓷窑炉温度的测量是陶瓷工业生产技术核心,MAX31855是冷端补偿热电偶至数字输出转换器,在测温范围0℃至＋1300℃内精度达±6℃,采用分段温度补偿的软件设计方法,陶瓷窑炉的测温精度提升至±1℃。温度补偿计算用STC89C52单片机实现,经测温实验,此设计实现了提高陶瓷窑炉测温精度目的。     

海洋XBT投放系统中探头插销自动拔取机构设计

针对现有人工手持式投弃式温度深度剖面仪（XBT）探头投放方式存在的人为因素对测量的干扰等问题,设计了一种用于XBT自动投放系统的探头插销自动拔取机构。通过杠杆对力的放大作用,实现在有限行程范围内的探头插销自动拔取。实验结果表明,该机构有效可靠,投放成功率达到95%以上,投放平均时间节省50%以上,并可通过简单的外形或接口调整用于多种探头自动投放系统中,应用范围较广。     

用于油井温度剖面快速测量的高精度光纤光栅温度传感器设计

为实现对油井温度剖面的高精度快速测量，设计了一种游走式高精度光纤光栅温度传感器，采用超细不锈钢管进行耐压封装，进行了温度响应速度的理论仿真，并分析了井下高压对测量精度的影响。对直径1.2 mm的传感器采用商用高精度解调仪进行解调后进行了测试。结果表明，设计的光纤光栅温度传感器的分辨率为0.01 ℃，测温线性范围到达175 ℃，响应速度小于108 ms，耐压可达100 MPa，能够满足油井温度剖面快速测量的需要。     

热膨胀法测量陶瓷烧成温度模拟实验研究

热膨胀法古陶瓷测温中升温速率、烧结程度、判断曲线的选择、分析方法等因素会影响测温精度。为提高测温精度,通过不同升温速率对各种具有已知烧成温度模拟样品的测温实验,建立了一套热膨胀法古陶瓷测温的参考程序。此外,根据测量值与实际烧成温度之间的定量关系,利用线性拟合的方法推算出了用于减小测温误差的校正公式。实验结果显示:校正公式在指定的温度范围内可大幅提高测温精度。     

气藏压裂水平井温度剖面物理模拟实验研究

针对气藏压裂水平井各级裂缝参数差异较大所导致的温度剖面无规律、产出剖面解释困难等问题。设计了一套基于分布式光纤测温(DTS)的水平井物理模拟实验装置,开展了温度剖面物理模拟实验研究,探究了裂缝导流能力对温度剖面的影响规律。实验结果表明：随着裂缝导流能力的增大,产量增大,温度剖面整体下降,裂缝位置处的温降与对应裂缝的导流能力基本呈正相关;气藏储层渗透率增大时,温度剖面整体下降;据此还提出了一种基于DTS温度剖面实验数据实现快速定位、识别高产裂缝的方法,本文研究为实现基于DTS的气藏压裂水平井裂缝诊断及产出剖面解释提供实验依据。     

光导纤维多色辐射测温原理探讨

多色测温仪是近年来国内外进行了较多研究的课题之一,它对于削弱表面辐射系数对测温精度的影响有较好的效果。 本文设计了一种多色辐射测温仪。运用经典的普朗克公式,由表面黑度系数的幂级数形式,从理论上推导了多色辐射测温公式。并讨论了这个公式对于克服黑度系数影响的作用以及它的测温误差。 多色测温仪设计中采用光导纤维光学系统,实现了被测辐射信号的传输及对四个光电元件的分叉耦合。利用单板计算机进行回色信号处理。仪表经黑体炉标定,并针对不同金属耙面,研究了四色温度与比色温度的误差。 仪表经计量部门标定及实验室试验,认为多色测温技术是消弱表面黑度系数对测温精度影响的有效方法之一。     

一种基于分段拟合的热电偶测温控制方法

热电偶的热电势与温度呈非线性关系,在很大程度上影响了热电偶测量的精度。为了提高热电偶测温控制系统的测量精度,在应用最小二乘法实现热电势和温度特性的线性处理基础之上,通过对不同测温区间的拟合系数的分别优选,提出一种基于分段拟合的热电偶测温控制方法。对该方法进行模拟实验。实验结果表明,该测温控制方法简捷高效,误差可控制在1%之内,可适用于智能仪表和实时控制。     

基于STM32的多路温度采集系统设计

设计了一种基于STM32的多路温度采集系统,阐述了系统的实现方法及设计方案。系统以STM32 F103 C8 T6作为核心控制器,以四线制PT100铂电阻作为温度传感器,由控制器控制多路模拟开关地址信号实现多路温度传感器选取。为提高系统测温准确性和稳定性,采用三电阻自校正法提高PT100电阻值计算精度,数字隔离电路隔离控制系统与现场信号,增强系统抗干扰能力,并对恒流源电路和信号调理电路进行了分析设计。在系统软件上,采用PT100分度函数分段线性拟合,以简化电阻—温度换算过程,提升软件执行效率。实验测试表明,在0~1 0 0℃测温范围内,系统测温精度为±0.1℃,测温分辨率为0.0 1℃,能够满足2 2路温度数据采集的需要。     

光纤复合式变压器电磁线的温度检测精度分析

针对目前大型变压器内部温度场精确测量的需求,为提升传统光纤测温的感知范围与测量精度,设计了一种光纤复合式变压器绕组测温方案,对于绕组与光纤之间各个部件的热量传递进行了建模,并采用有限元法对光纤测量的精度进行了数值计算。通过理论对比分析可知,根据所建立的热路模型由光纤测量温度可反推绕组附近绝缘纸等部件的精确温度,误差可控制在合理范围内,进一步提升了光纤测温的准确度与感知范围。     

虚拟式多通道温度测试仪

介绍了温度测试的现状和新兴的虚拟仪器技术，探讨了将虚拟仪器技术应用于温度测试领域的方法，结合实例分别对虚拟式多通道温度测试仪的主控模块，通道设置模块，数据采集模块，分析模块，显示模块，存储模块以及其他辅助功能的设计和实现做了详细说明，实验表明本虚拟式温度测试仪测温响应时间短，测温范围宽、选择合适的传感器，可实现0－1000℃范围内测温，测温精度较高，既能实现在线分析又能实现离线处理，展示了虚拟仪器强大的生命力和温度测试的新方法，还展望了虚拟式温度测试仪的美好前景。     

投弃式温深计探头海水中下落深度计算方法研究

为计算投弃式温度深度测量计（XBT）探体在海水中的下落深度，在基本运动学分析的基础上，推导出XBT探体在海水中下落深度的计算公式及相关参数，并分析了探体重量误差对深度计算结果的影响。与标准温盐深仪的对比实验证明，该公式计算出的深度平均误差在2%以内。     

基于 SVR的传感器静态误差修正

为了提高传感器的稳定性和目标参量的测量精度,本文提出了一种基于支持向量机回归估计（SVR）的传感器静态误差修正方法。仿真实验结果表明,该方法能有效降低压力传感器的灵敏度温度系数,提高压力的测量精度。其相对温度变化的稳定性明显优于传统的传感器静态误差修正方法。     

基于人工神经网络的锅炉火焰温度场测量方法

讨论了用辐射测温方法测量高温煤粉炉温度场时存在的问题,提出了一种基于BP网络模型的温度场测量方法.利用设计的一套测量系统对某200 MW的锅炉的燃烧过程进行了试验,结果表明,与传统的比色法测量相比,该方法具有误差小、测量精度高、适应性强等优点,可满足系统燃烧诊断和实时测控的要求,工程上有一定的应用前景.     

基于CFD的投弃式温深计探头流场分析

为研究船用投弃式温深计 (XBT)探头在水下的运动规律,根据XBT探头的外形结构,利用FLUENT软件建立其流体动力学分析模型,并进行了网格划分,确定出边界条件。分析了XBT探头周围流场的分布情况,重点是探头的头部和尾翼处的流场分布。结果表明,探头的结构设计合理,有利于其在水下保持稳定的运动姿态。该研究可为XBT探头结构的进一步优化提供参考。     

高温熔体连续测温方法研究

高温熔体连续测温一直是一个难题.通过分析比较目前常用测温方法的优缺点,提出了裸头热电偶直接连续测温的新方法.它有效地解决了保护管式热电偶滞后时间长、寿命短,快速测温偶测温精度不高、不能连续测温,中间导体式热电偶受温度场不均匀度影响较大的问题.理论计算和实验证明,这种方法的热平衡误差为0.24 ℃,温度响应时间常数小于0.3 s,明显优于其他方法.它适用于高温熔体在熔炼、转运、浇注及凝固成型等过程的温度连续测量及其智能控制.     

陀螺角度误差的温度测试与补偿

温度漂移是陀螺角度误差的主要误差源之一,严重影响了陀螺的测量精度,因此需要对陀螺角度输出误差进行补偿.而温度测量精度越高,对陀螺角度误差的补偿精度就越高,对提高陀螺的测量精度具有重要意义.设计了一个温度测试与补偿系统,对压电陀螺进行了温度误差的测量、分析与补偿,将陀螺角度测量均方差从31.418 2降至0.547 7,证明了软硬件设计的有效性.     

热敏电阻温度传感器的优化设计

本文讨论了减小热敏电阻温度传感器非线性测温误差的方法和参数计算公式。从整机出发,研究了传感器误差和成本费用的优化分配。经过优化设计,提高了传感器整机精度,同时又扩展了测温范围。     

多点法圆度及轴系误差分离方法的若干问题

目的 论述多测头圆度及轴系测量误差分离方法的一般原理,测量误差的传播规律以及测圆精度与测头数目的关系。方法 在满足误差分离条件的前提下,增加测头和引入冗余测量方程以减小测头的读数及角位置误差对测圆精度的影响,通过误差分析及实验考察了测圆精度与测头数目的关系。     

机床热变形误差实时补偿技术

研究了通过实时补偿热误差提高数控机床加工精度的方法,采用一维球列加快和简化了热误差的测量。利用多元线性回归方法建立了热误差与温度的数学模型,在外部微机的帮助下,可在加工过程中实时补偿热误差,切削实验表明补偿效果良好。