摘要：分析了运用超声波时差法测量风速风向的基本原理,介绍了风速风向的相关算法,重点给出了基于ARM+CPLD的超声波风速风向仪原型设计。同时提出了一种处理0°(360°)附近平均风向问题的算法,结合实际运用(风力发电)给出了一种运用气压传感器进行绝对风速测量的理论模型。所设计的超声波风速风向仪对环境监测和风力发电等具有重要的参考应用价值。

摘要：基于光纤Bragg光栅(FBG)和光时分复用(OTDM)的基本原理研究匹配光栅应变传感器网络的高速解调问题。给出了运用FPGA+ARM的匹配光栅应变解调系统设计,实现了多个FBG信道的同时监测。重点在通过寻峰算法寻到峰值的情况下,结合一种复合滤波算法(限幅法+滑动滤波法),极大地抑制了光路和电路中产生的噪声,将峰值功率变化范围由-1.03 dB压缩到-0.31 dB,使得所设计的系统能够在多种环境中应用,具有重要的参考价值。

摘要：设计出一种基于可调谐F-P滤波器的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感解调数据采集与处理系统。为了尽可能提高光纤光栅传感器的精度,分别采用质心法、三次样条插值法、最小二乘法、高斯多项式拟合法等对数据采集系统获取的原始信号数据进行光纤光栅波长寻峰算法研究,并分别将拟合结果与光谱仪测量波长数据进行比较。结果表明,高斯多项式拟合法精度和稳定性较好,且能满足实时性要求。

摘要：给出了时差法超声波测风系统的总体设计,分析了几种改善超声波信号到达时刻的方法。重点提出了一种基于脉冲宽度调制技术(PWM)的超声波驱动信号的具体实现方法。同时对采用和不采用调制技术两种方案进行了详细的对比分析,结果表明采用调制技术的驱动脉冲更有利于正确判决超声波回波信号的到达时刻。所设计的超声波脉冲驱动方案对基于时差法的超声波风速仪具有重要的参考价值。

摘要：随着油气井钻探难度和深度的增加,钻杆接头所需的抗扭强度、疲劳寿命和传递水力效率要求越来越高。通过增加接头内径提高水力效率,通过减小锥度提高抗扭强度,通过加大磨损余量增加使用寿命,优化了新型V-50R螺纹牙型结构,并设计了一种新型双台肩钻杆接头。结果表明:在复合载荷作用下,相较于NC50接头和GPDS 50接头,所设计的新型双台肩接头最大von Mises应力分别减小16.26%和19.04%,减缓应力集中效果更佳;抗扭强度分别增加76.4%和27.7%,抗扭强度更高;水眼直径分别增加11.67%和21.73%,水力效率更大。优化设计的双台肩钻杆接头可应用于深井超深井钻具中,也可为钻杆接头及相关油井管接头改进设计提供参考。

摘要：变压吸附制氧是指采用沸石分子作为吸附剂,利用加压吸附、降压解吸的原理来获取氧气。在一定压力下,空气的氧、氮在分子筛空隙中具有不同的扩散速率,人们可以利用这一现象达到分离空气的目的。本文研究了采用变压吸附方法制备高纯氧的制氧机工艺,并对其自动控制系统进行设计。通过分析自动控制系统的控制逻辑可知,制氧机可以通过西门子公司的可编程逻辑控制器S7300来控制多个阀门,以实现循环制氧。本文对控制系统进行硬件和软件设计,并通过编程软件STEP7的PLCSIM仿真模块与组态软件WINCC6.0进行离线模拟仿真和组态监控。实践证明,该控制方案良好,能达到实际要求。