摘要：光学辐射测温技术因时空分辨率高、测温范围宽等优势在燃烧场温度时空演化特性表征领域具有重要应用价值。固体火箭发动机燃烧室内可测试空间受限,基于多视线投影的三维温度场重构方法因光线遮挡而失效。针对该问题,在傅里叶光学理论基础上,建立了燃烧断面与像靶平面之间的物像空间映射关系模型,设计加工了光机电一体化的动态辐射层析测温仪,实现了多个像探测器共光轴且能够同步聚焦于不同空间位置的燃烧断面。试验结果表明,通过对某型号开窗燃烧室内固体推进剂药条燃烧辐射采样数据的卷积与反卷积处理,堆栈的燃烧断面在沿着仪器光轴方向上能够相互分离,在光电信号关系标定基础上利用普朗克辐射定律对已分离的燃烧断面温度分布进行测量过程中,测温的相对误差小于8%。该仪器能够在单向投影光路上以层析方式实现对动态三维燃烧温度场的解析。

摘要：提出一种同步监测多个环境参量的数据采集网络,可实现温度、应力、湿度、振动和电流等多个环境参量的同步实时测量,并且可以根据工作模式的变化重点采集关键参量数据。通过建立大数据模型完成数据智能预测,实现对航天器地面测试环境的全面实时监测与异常预测,从而为航天器可靠测试和运行提供数据支撑。

摘要：航空航天发动机工作过程的高温环境,给其工况参数的测试带来了巨大的挑战,受材料耐温极限的限制,以及高温环境下的多物理参数耦合的影响,高温传感技术成为发动机测试领域的难题。开展并突破适用于发动机的高温传感技术,获取发动机高温工况下的物理参数,将有助于发动机的结构优化设计,缩短研制周期,降低研制成本,对发动机的性能提升具有重要意义。

摘要：大型机械设备的健康监测是判断设备工况与预估设备工作效能的关键手段之一。为了解决传统机械设备的健康监测装置受限于有线或电池供电而难以进行大面积、分布式安装与长期使用的问题,本文提出一种低功耗的自供电无线状态监测系统。采用磁悬浮的电磁发电结构作为振动俘能器为系统供电,通过设计双电池智能充放电与动态功率管理策略,降低了系统功耗,提高了供电效率及系统可靠性。测试结果表明,本系统能够有效收集并高效分配利用采集到的振动能量,解决了无线监测装置的续航和数据传输问题,实现了对环境振动和温度信息的长期、可靠、实时采集与无线传输,为机械设备健康监测装置的分布式安装与在线监测提供了新方案。

摘要：km级以浅水下多参量数据同步采集是海洋观测装置的关键技术,全海深海洋剖面仪子设备在越过1 km以浅海域释放的过程中,需要水下多参量信息的实时采集传输并存储。以FPGA为核心时序控制芯片,采用RS232、RS485数字接口实现对温度、盐度、深度、多轴姿态等数据的接收;采用双通道同步模数转换芯片ADS8353,设计实现2路湍流数据的同步采集。根据所接收的数字量信号和模数转换采集速率,设计了可变长度的混合帧传输结构,实现了多参量数据不同传输速率在数据实时传输和存储上的帧匹配。该设计电路和数据帧结构传输模式在实验初期应用于多参量海洋剖面仪的水库试验,实验结果表明,实时传输数据和存储回读数据无丟数,验证了设计的可靠性,能够广泛地应用于各种海洋环境监测和深海深资源探测的系统和建设中。

摘要：介绍了谐振式光学陀螺的系统构建及工作原理。针对谐振式光学陀螺系统中引入白噪声而影响其转动输出精度问题,该文从理论上对该系统中各信号间的互相关性原理进行了分析,并提出了一种采用数字低通滤波器对信号进行噪声滤除的处理方式。通过对该陀螺系统进行转动测试和零偏稳定性测试。研究发现,其转动输出信号幅度范围用数字量表示由原来的300减小到60。利用Allan方差对零偏稳定性测试数据进行拟合计算,得出其输出精度由265.29(°)/h提高到62.96(°)/h,结果表明,该系统输出精度得到有效提高。

摘要：工业机械装备的在线实时状态监测和故障预警是保障工业生产安全、提高工业生产效率的重要手段。目前大多数机械装备的状态监测设备都存在体积大、功耗高的问题,并且依赖于电缆或化学电池供电,机动性、灵活性、环境适应性差。本文提出了一种基于复合振动能量采集器的高集成度自供电无线传感监测微系统,设计了压电-电磁-摩擦电三种发电方式复合的能量采集模块采集机械设备的振动能量,通过能源管理电路进行电能存储和整个系统供电。搭建了基于振动-温度高集成微纳传感芯片的环境信号采集及无线传输电路,并进行了低功耗电路设计。系统集成能源管理模块和传感电路模块后进行了采煤机状态监测测试。测试结果表明,该系统能够实时采集煤机装备的振动、温度信号并无线传输给上位机,同时也证明系统内的能量采集模块能够收集采煤机的振动能量并转换为电能带动传感电路模块工作,这将为工业物联网传感网络节点的自供电、无线化发展提供技术支持。

摘要：设计了一种脉冲量采集模块,用于脉冲信号的采集和传输。文中详细阐述了该系统的硬件和软件设计方法来说明模块的实现过程。重点介绍了系统硬件电路设计及其实现,采用FPGA作为中心控制单元,对脉冲信号的幅值、个数、及频率进行采集。测试结果表明,该模块完全满足实际工程需求,具有很高的可靠性,并且已成功运用于某通用测试台项目中。

摘要：对谐振式光学陀螺系统构建及原理进行了分析设计,并对该陀螺在国内外的研究现状进行了相应的介绍。同时针对谐振式光学陀螺的激光频率锁定这一问题,提出了叠加式的数字锁频算法,与比例积分(PI)控制器构成的锁频回路相比,能够提高频率锁定反馈响应,减小系统功率消耗。对该陀螺系统进行转动测试,并利用Allan方差进行一小时的零偏稳定性拟合计算,证明了设计的数字锁频算法能够满足谐振式光学陀螺系统测试需求,锁频精度达到了预期目标。

摘要：针对海洋传感器数据在水下、长距离传输困难的问题,提出了一种PLC长线传输电路系统。该系统采用电力线通信(PLC)技术,以CR600为控制核心,CR150为模拟前端配合芯片控制数据收发。通过脐带缆将数据回传到地面,再由地面控制系统与上位机对数据进行接收,实现海洋传感器数据的传输。为保证电路系统在水下1 000 m正常工作,设计了耐压仓,根据理论计算与COMSOL仿真,确定了耐压仓具体参数。经验证,该系统工作稳定,长时间传输数据接收完整,能够实现海洋传感器数据的长线传输。