摘要：从圆柱度误差的测量要求和圆柱度误差评定搜索算法两个方面研究了提高测量精度的方法。为了减小圆柱度误差测量中的工件倾斜误差,设计并分析了两点垂直布局的调平方法;根据工件轴线的方向余弦,计算得到了两点调整的高度值,克服了手动调整存在的问题,实现了工件快速精确调平并提高了工件圆柱度的测量精度。由于圆柱度误差评定是对满足最小条件的圆柱轴线的搜索,文中针对Nelder-Mead单纯形法的收敛精度依赖于初始解和收敛速度较慢,提出了拟牛顿法和Nelder-Mead单纯形法相结合的联合算法来实现全局最优解的快速准确搜索。对经典测试函数的Matlab仿真及实际测量数据的应用表明,该联合算法能有效地提高收敛速度和收敛精度,其收敛速度提高了50%,收敛精度提高了1倍,从而提高了工件圆柱度误差的测量精度。

摘要：设计了一种基于霍尔电流传感器的飞机点火火花电流测试系统。与分流器、互感器、Rogowski线圈等测试装置比较，发现基于霍尔传感器的测试系统响应时间短、频带宽、精度高、测试方便。介绍了霍尔电流传感器测试原理，搭建了实验装置，实现了瞬间大电流的非侵入式自动化测量。测试过程中特别注意到抗电磁干扰和接地问题，得到了准确的火花电流数据和波形。提出了用相关性分析方法分析测试结果的重复性。

摘要：随着石油资源的不断钻采,尤其是在窄安全密度窗口地区钻井时,由于对井下流量信息的缺失,导致溢流和井喷问题。采用井下微流量控制钻井技术可以有效解决窄安全密度窗口钻井中出现的溢流和井喷问题,而使用井下环空流量测量技术实时获取井下的环空流量信息是实现井下微流量控制钻井技术的最核心部分及保证。近年来快速发展的电磁流量计研究为井下环空流量测量提供了机遇,作者基于数字优化技术对井下环空流量测量系统进行了优化研究。首先,提出钻井过程中单对电极的井下环空流量电磁测量基础理论模型和优化原理,并基于Bevir的矢量权重函数理论实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解。权函数值与磁感应强度和虚电流密度有关,当电极的尺寸和结构固定时,即虚电流密度为定值,通过优化励磁结构来使权函数值接近常数。其次,为了实现井下环空电磁流量系统的最优设计,作者基于多耦合场软件COMSOL仿真模型对建立的环空电磁流量测量系统的关键结构尺寸因素进行了仿真,通过对单对线圈励磁结构COMSOL仿真数据进行分析,结合矢量权重函数的评价指标进行综合权衡,得出最优励磁结构参数。再根据不同的边界条件实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解,掌握了虚电流密度分布规律。经过建立理论模型、仿真优化、分析评价指标,最终得出单对电极的井下环空电磁测量系统的最优励磁结构参数,该参数有利于提高系统的测量精度。

摘要：在油气管道腐蚀检测领域,场指纹法(field signature method,FSM)管道腐蚀在线监测技术是一种运用较为普遍的技术。然而传统的场指纹技术还存在诸多不足,例如极易受到系统漂移的干扰而导致监测结果出现较大偏差;需要数十安培的激励电流,电源模块易损坏,只能测量相对壁厚减薄,参考板与被测管道之间的温度差会引入很大的测量误差等。作者在有限元仿真的基础上,提出了一种多频交流场指纹技术(multi-frequency alternative current field signature method,MACFSM)。在仿真计算中,依次向被测金属管道注入频率从高到低的交流激励电流,根据趋肤效应,趋肤深度随着频率的降低而增大,使得测量电极间的电压逐渐减小,当趋肤深度增大到管壁壁厚之后,随着频率的进一步降低,测量电极间的电压将保持稳定。将测量得到的电压序列进行求导,得到了导数极值,利用导数极值即可求解出缺陷的深度。最后利用实验对仿真进行了验证,向缺陷深度为3.5 mm的被测金属管道注入了0.1 A的多频激励电流,准确地利用导数极值求解出了缺陷深度。仿真和实验表明,MACFSM将不再需要参考电压,也不需要原始电压,更不需要对原始壁厚进行精确测量,而且可以有效克服系统漂移的影响,降低激励电流幅值,提高了作为长期在线监测技术的可靠性。

摘要：航空发动机点火系统的火花能量对飞机发动机可靠的点火、传焰和燃烧是至关重要的参数。本系统采用示波器法测试原理,在不影响系统电路正常工作状态的情况下利用示波器一次同时捕捉打火瞬间点火器的放电电压和电流波形,从中计算出点火器放电效率等点火系统研究与设计的重要参数。在实际测试过程中发现,由于点火系统产生的强电磁干扰(瞬态电压3~4 kV,电流13 kA),造成测试结果失真,无法完成正常测试。通过对该自动测量系统的电磁兼容性进行相关研究与实验,分别从干扰源、干扰路径、受扰设备3个方面进行了EMC分析,并提出一系列行之有效的措施,提升了系统的工作可靠性和EMC能力。研究对解决强电磁场干扰环境下测试系统抗干扰能力提高有参考价值。

摘要：根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。进行实验室样机试验,其结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度为80～220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。

摘要：根据U形管科里奥利质量流量计的信号产生特点,提出了一种时间差推算理论。将科氏力的动态响应过程转化为静态力学状态,并创新地运用超静定结构中的变形比较法求解出U形振动管两侧在科氏力的作用下产生的时间差,清晰地建立了灵敏度与振动管关键尺寸之间的关系。首次将振动管的扭转刚度引入时间差的计算,因此,较之传统的简化算法,该方法具有更高的精度和普适性,同时,也为其他管型的科里奥利质量流量计设计提供了理论基础。

摘要：介绍了逆模型超前控制器,神经网络反馈单元及由5层神经网络组成的集成控制 系统.集成控制系统包括一个由神经网络组成的系统模型和具有自调整功能的控制单元.该 方法被用于优化设计的综合机构控制仿真,结果证明了它的先进性和可行性.

摘要：高端示波器在测试技术中的应用日益广泛,示波器与计算机的通信成为常需要解决的问题。着重介绍了示波器与计算机的串口通信及实现方法,用LabVIEW语言设计了软件,指出并解决了通信中的疑难问题。设计实现了顺利通信,获得了正确而完整的被测信号波形,为示波器与计算机的结合使用提供了一个有价值的工程应用的参考。

摘要：基于电位列阵的金属管道(容器)在线腐蚀检测方法又称为场指纹法(field signature method,FSM)。FSM将被测电极列阵分布在被测管道外部,通过电阻与管道厚度的相关关系,可以实时在线监测管道内部的腐蚀程度。FSM方法在21世纪90年代已经开始应用于海底管道监测,由于效果很好,国外已比较广泛地将此方法应用于陆上油气运输管道和重要容器上。FSM方法虽然是基于看似简单的欧姆定律,但是在使用上不加以注意,其牵扯效应将使测试结果产生很大的误差。本文在介绍FSM方法的基础上,指出了FSM方法在理论上和实际工程应用中的局限性,提出了FSM方法中牵扯效应的定义,分析了牵扯效应的成因和影响的大小,介绍了牵扯因子的求解和消除牵扯效应的方法。理论分析和试验表明,牵扯效应消除后可大幅度地提高FSM方法的精度,特别是提高了局部坑蚀的检测精度。本文在理论上发展和完善了FSM方法。