大量程

摘要： 为了解决目前国内自主研发的激光位移传感器基准工作距离短和测量范围小的问题,设计了一种适用于远距离测量的大量程激光位移传感器成像光学系统。基于激光三角测量原理,结合具体使用要求计算了大量程激光位移传感器的性能指标和成像光学系统的设计参数。选择5片式透镜结构作为系统的初始结构,利用光学设计软件对大量程激光位移传感器成像光学系统进行了仿真,完成了系统优化和性能分析,实现了基准工作距离为1000 mm、量程为±500 mm、分辨率为0.4 mm的大量程激光位移传感器成像系统设计。结果表明,在测量范围±500 mm内,系统均可以满足成像质量要求。该激光位移传感器成像系统具有工作距离远、测量量程大、结构简单的特点,可满足1000 mm远距离处大量程范围的测量使用要求。

摘要： 对传统差阻式应变计进行优化,以满足较大应变监测和低频振动工况测量的需求。基于常规标距100 mm范围,重新设计差阻式应变计差动结构,并匹配弹性系数合适的波纹结构,以扩大传感器输出范围和满足动态测量需求,保证输出线性。优化后的应变计量程范围达到±2500με,较现有差阻应变计增加67%,非线性误差小于1%;在5~9 Hz范围的低频振动条件下,优化后的差阻应变计频响误差和幅值线性误差均满足要求,动态性能稳定。

摘要： 针对光纤陀螺惯导精度和动态性能相互矛盾的问题,从实际应用需求出发,提出了一种高精度和大量程的双通道光纤陀螺捷联惯导系统.介绍了设计的基本原理和系统组成,并详细阐述了大小光纤陀螺设计、双通道加速度计设计和软件算法设计等关键技术,最后研制了一套原理样机.通过系统级标定试验、量程和陀螺精度试验、高动态振动环境试验和动态跑车试验等对样机进行验证,结果表明该技术方案具有可行性,为其他光纤陀螺惯导系统提供了新的设计思路.

摘要： 气体浓度检测一直是十分重要的工作,它与人类生活、环境变化和工业生产都息息相关,尤其是有毒有害气体的检测.随着光谱学的大力发展,可调谐半导体激光光谱技术(TDLAS)已被广泛应用于工业生产、环保监测、气象探空等领域,它具有灵敏度高、响应速度快、实时监测以及优秀的便携性等优点,成为了气体检测的重要技术之一.众所周知,传感器在出厂前需要标定,标定的好坏关系到传感器的测量精度,影响传感器的实际测量.对基于TDLAS技术的直接光谱标定算法进行了研究,推导了适用于大量程范围下的气体浓度与透射率对数的关系并进行了简化处理,提出了1/c拟合标定算法,它是用气体浓度倒数与透射率对数倒数的关系来进行拟合标定的算法,再通过拟合标定曲线反推气体浓度与透射率对数的关系.搭建了TDLAS水汽检测平台,以Vaisala HMT377在线湿度检测仪的水汽浓度值为标准值,对0.7％ ～50％VOL的水汽浓度进行了标定,比较了直接拟合算法和1/c拟合算法的结果和相对误差.实验结果表明:采用直接拟合算法对气体浓度与透射率对数曲线拟合,一次函数、二次函数和五次函数拟合相关系数为0.9468,0.9967和0.9999,均方根误差为0.0312,0.0078和0.0016,最大相对误差超过100％,存在严重误差;采用1/c拟合标定算法,气体浓度倒数与透射率对数倒数的拟合曲线呈一次函数线型,与理论相符,相关系数为0.9996,均方根误差为0.4901,对拟合曲线进行反推得到气体浓度与透射率对数拟合曲线,其相关系数为0.9999,均方根误差为0.0015,整个浓度范围内最大相对误差不超过4％,说明1/c拟合算法的有效性,提高了测量精度,扩大了标定量程范围.

摘要： 针对光纤布拉格光栅(FBG)超声探测传感器测量灵敏度和量程相互制约的问题,文章提出了一种基于法布里珀罗(FP)腔和π相移FBG(π-FBG)的解调方案.文章分析了利用FP腔解调的原理并进行了详细的数值仿真分析.理论分析表明,利用FP腔的两个纵模作为一组解调器同时解调,可将系统灵敏度提高两倍,并且具有很好的线性度.扩展到多个纵模时可构建解调器阵列,从而极大地提高了系统的量程,有效地解决了测量灵敏度和量程相互制约的问题.数值仿真结果表明,该方案在实际可操作参数范围内切实可行,并具有灵敏度高和响应速度快等优势.

摘要： 针对光纤光栅拉伸量程不足以完全满足预应力碳纤维板张拉及服役的监测要求,提出了一种碳纤维板凹槽中预压埋入光纤光栅的耦合技术.通过理论推导揭示了凹槽内光纤光栅对碳纤维板的应变传递规律,并通过光纤光栅压缩试验及碳纤维板标定试验验证了该技术的可行性.试验结果表明,该技术大幅提高了光纤光栅的量程,可进行预应力碳纤维板加固全工作阶段应力监测,且具备优异的应变监测性能.

摘要： 基于传统的位移传感器校准存在摩擦、空程等缺陷问题,提出了一种量程为0～3000mm高精度校准方案.该方案以激光干涉仪为基准,直线电机配合气浮导轨为驱动单元,创新型光栅实现闭环控制,使定位精度在3μm/m量级.位移传感器校准时,通过六个自由度的可调夹具,使位移传感器运动方向与标准测量方向在同一条直线上,可实现阿贝误差的最大化消除.尤其针对特殊的浮子式传感器校准,通过设计专用夹具配合支撑点消除变形的校准方式,解决了测杆在校准过程存在的形变难题.同时,校准装置不确定度的评定和验证,表明该校准方法可行有效.%It is a big challenge for the traditional calibration to make friction and backlash, so a wide scale and high accuracy calibration technology of linear displacement sensor is proposed. Taking laser interferometer as the reference, linear motor and bearing sliders are the driving unit, the grating achieves closed-loop control, and the positioning accuracy is on the micron level. Meanwhile, by a six-degree-of-freedom adjustable fixture in the calibration process, the reference direction is aligned with the measurement direction to eliminate the Abbe error. Meanwhile, aiming at the special float type sensor, a special fixture is designed to eliminate the deformation with support points, which solves the deformation problem of the measuring rod in the calibration process. The evaluation and verification of the uncertainty show that the calibration method is feasible and effective.

摘要： 磁致伸缩液位仪利用磁性材料的磁致伸缩效应和磁致伸缩逆效应,通过测量发射电流脉冲和接收回波信号之间的时间间隔来实现液位测量.磁致伸缩液位仪可多参数(液位、界位、温度)测量,在成品油测量领域具有其他液位测量仪表所不具有的技术优势.国内产品量程和可靠性方面都与国外产品有很大差距.通过本项目的研发,能够改变大量程磁致伸缩测量仪表被国外产品垄断的市场格局,为国内仪表高端化奠定基础,使企业获得最大的经济和社会效益.对提升油品储存达到计量级测量提供了必要的手段.该项目是在我公司现有技术基础上,开发出测量范围达到20m,精度达到±1mm,且具有智能故障诊断功能的磁致伸缩液位仪.

摘要： 从大量程压力变送器工作原理入手,对其机械部总组件进行整体结构的受力分析,通过构造力学模型、确定受压薄弱部位满足的强度条件,转换成包含壁厚、熔深等物理量的数学关系式,计算出具体尺寸数值,为强度设计提供可靠依据.此设计方法对其它高压压力容器、管道的强度设计具有一定的借鉴和指导意义.

摘要： 本发明公开了一种压电式小量程大量程比的测力装置。该测试装置包括压电晶组、紧固螺栓、压板、密封圈、引线接头组成。利用压电晶组作为为力敏元件，具有高灵敏度、高刚度、高固有频率的特点，满足高精度测试的要求。1个X0压电晶组布置在主方向，另外4个晶组Y0布置在两个侧向，分别测试主、侧向的矢量力。利用紧固螺栓分别预紧主、侧向压电晶片，可调整预紧力大小和侧向力量程，解决了主方向力和侧向力的大量程比的测试难题。双向推挽结构的设计避免了外界温度变化对测试精度的影响。测试装置结构简单、便于封装、调整方便，实现了三维动态力的高精度测试。

摘要： 本发明公开了一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器，它包括光纤光栅、弹簧以及矩形的外壳体，外壳体内侧壁的适配位置固连有支架板，支架板的自由端中部设有凹槽，且凹槽顶端设有套装转轴的套筒，齿轮的偏心点穿过转轴中部并相连为一体，所述的齿轮下端与固定在外壳体下部支杆上的齿条相啮合，齿条的一端与测量杆固连，测量杆穿过并探出相邻的外壳体侧壁与被测结构接触，该齿条的另一端通过平行固连的弹簧与另一端的外壳体侧壁相连，两个光纤光栅对称设于支架板的上、下表面。本发明解决了现有光纤光栅位移传感器测量量程小，不能改变量程和精度问题，且操作简单，性能稳定、可靠、精度高，是各种工程结构的健康监测的首选。

摘要： 本发明公开了一种压电式小量程大量程比的测力装置。该测试装置包括压电晶组、紧固螺栓、压板、密封圈、引线接头组成。利用压电晶组作为力敏元件，具有高灵敏度、高刚度、高固有频率的特点，满足高精度测试的要求。1个X0压电晶组布置在主方向，另外4个晶组Y0布置在两个侧向，分别测试主、侧向的矢量力。利用紧固螺栓分别预紧主、侧向压电晶片，可调整预紧力大小和侧向力量程，解决了主方向力和侧向力的大量程比的测试难题。双向推挽结构的设计避免了外界温度变化对测试精度的影响。测试装置结构简单、便于封装、调整方便，实现了三维动态力的高精度测试。

摘要： 本发明公开了一种大量程高精度电磁流量计，包括：测量管、电磁测量部、束流阀管和自适应阻流机构，电磁测量部固定安装于测量管的顶面，且电磁测量部的输出端电性连接有固定于测量管内部的电极环，测量管的内部固定安装有第一束流板和第二束流板，束流阀管固定焊接于测量管的外侧，且束流阀管的两端均匀测量管的内侧相连通。本发明中，通过采用束流结构和自适应蓄流结构，利用第一束流板、第二束流板和束流阀管对测量管内部流通液流进行约束集中于测量管轴心处流通，并通过自适应阻流机构的自适应启闭保持测量管内部液流积蓄保持满管状态，从而对销体积液流进行测定，提高该电磁流量计的量程测量范围。

摘要： 一种用于大量程石英挠性加速度计伺服电路，涉及加速度传感器技术领域。所述伺服电路包括:波形发生器、差动电容检测器、电流积分器、前置放大器、跨导补偿放大器、缓冲器、正端稳压器、负端稳压器、正电源保护器、负电源保护器。波形发生器产生三角波电压信号，提供给差动电容检测器将检测到的差动电容变化量转换成直流电流信号，并提供给电流积分器将输入直流电流信号转变成直流电压信号，通过前置放大器进行放大，提供给跨导补偿放大器对系统的频率进行补偿，并将电压信号变换成输出电流通过缓冲器扩流输出，输出电流的大小与输入加速度成正比。解决了现有石英加速度计伺服电路驱动能力小而导致加速度计量程小的问题。应用于石英加速度计伺服电路技术领域。

摘要： 本发明公开了一种基于可拉伸驻极体的高精度大量程非接触式位移传感器，包括包括下电极，与下电极接触的介电弹性体基底，位于于介电弹性体基底内部的介电弹性体高分子交联网络和纳米驻极体颗粒，固定在下电极上的支撑杆和滑动导轨，以及固定在滑动导轨内可双向滑动的上电极；还包括与非接触式的位移传感单元一端相连接的待测件，分别与上下电极相连接的信号采集器。待测件输出位移，带动上电极沿滑动导轨滑动，间隔式分布的上电极在移动过程中与间隔式分布的带电驻极体重合面积交替性周期变化，从而导致产生上电极上的感应电荷发生改变，根据信号采集器中的电荷变化，可测得待测物的位移和方向。

摘要： 本发明属于微机电系统中的MEMS传感器领域，公开了一种高频响大量程的MEMS摩阻传感器。该MEMS摩阻传感器由封装盖板、表头结构、接口电路和封装管座构成；封装盖板和封装管座为上下叠放的圆柱体，封装盖板和封装管座的中心空腔安装有表头结构和接口电路；表头结构是MEMS摩阻传感器的主要构件，由浮动元件、硅微结构和电极基板构成，用来感应飞行器模型表面的摩阻并转化为差分电容信号。该MEMS摩阻传感器采用浮动元件与待测壁面平齐、信号输出微结构与风洞流场隔离的立体式MEMS表头结构和平板电容差分检测测量方法。

摘要： 本发明公开了一种大量程耐高温高压电阻式压力传感器及其制备方法，它包括导电纤维布，所述导电纤维布由方形纤维布和对称设置在方形纤维布一侧的两个电极安装纤维布组成，所述方形纤维布和两个电极安装纤维布形成倒U型结构，所述电极安装纤维布的端部表面黏附有电极。该方法将改性纳米导电材料与无水乙醇混合并进行超声处理，得到分散液；将绝缘纤维布粘在一片不锈钢片上，与另一片不锈钢片一同平行放入分散液中，在两片不锈钢片间通电进行电泳；烘烤，得到导电纤维布；加装黏附电极，得到具有耐高温、耐高压和测量范围大的特点的压力传感器。本发明的结构简单、其制备工艺难度低，易于大规模生产。

摘要： 本实用新型公开了大量程光延迟控制结构，包括通过光纤串联的可调光纤延迟模块和固定光纤延迟模块，所述固定光纤延迟模块包括2×2m光开关以及长度固定且各不相同的n个延迟光路a1、a2……an，其中2≤n≤m，n和m为正整数；所述n个延迟光路a1、a2……an所对应的光程L1、L2……Ln按相同光程长度L0递增，其中L0不大于所述可调光纤延迟模块的调节上限；每个所述延迟光路的两端都分别与所述2×2m光开关中所述2m个端口的其中之一连接。本实用新型还公开了大量程光延迟控制装置、大量程光延迟衰减控制结构及装置。本实用新型实现了大量程连续可调，成本较低，便于进行集成。

摘要： 本实用新型公开了一种可调量程和精度的大量程光纤光栅位移传感器，它包括光纤光栅、弹簧以及矩形的外壳体，外壳体内侧壁的适配位置固连有支架板，支架板的自由端中部设有凹槽，且凹槽顶端设有套装转轴的套筒，齿轮的偏心点穿过转轴中部并相连为一体，所述的齿轮下端与固定在外壳体下部支杆上的齿条相啮合，齿条的一端与测量杆固连，测量杆的一部分穿过并探出相邻的外壳体侧壁与被测结构接触，该齿条的另一端通过平行固连的弹簧与另一端的外壳体侧壁相连，两个光纤光栅对称设于支架板的上、下表面。本实用新型解决了现有光纤光栅位移传感器测量量程小，不能改变量程和精度问题，且操作简单，性能稳定、可靠、精度高，是各种工程结构的健康监测的首选。