压力敏感涂料测量技术在掠型叶栅表面测压中的应用

为了获得某掠型叶片吸力面压力分布,对一稠度为1.53,掠角为10.7°的掠叶栅进行了光路布局以及压力敏感涂料(PSP)压力测量,利用图像处理和三维重构算法得到了可读性高、便于数据提取的三维叶片吸力面压力分布,并和测压孔测量结果进行了对比。结果表明:利用自主发展的光路布局方法,有效解决了叶片表面光照辐照度不均匀、拍摄视角受限的问题;得到了高信噪比的原始压敏图像以及宽范围多工况的掠叶栅吸力面全域压力分布。与测压孔测量相比,PSP测量误差在5%以内,并且PSP测量结果还捕捉到了峰值等熵马赫数位置沿弦向的迁移以及叶片尾缘的气流分离现象。对不同攻角和来流马赫数下的掠型叶片吸力面压力分布进行分析:掠型叶片在零攻角和正攻角下存在明显的径向压力梯度,促使后掠型叶片气流向前掠迁移,增加了前掠下流低能流体的能量,使得前掠更有利于延迟角区分离,后掠则更容易发生角区分离;掠型叶片在低来流马赫数下展向压力对称性良好,掠设计的影响不显著,高来流马赫数则放大了前后掠对角区分离控制效果的不同。相比传统测压孔有限的压力分辨率,PSP测量可为掠型叶片设计和流动机理分析提供丰富可靠的压力实验数据。

基于AFL的海上风电单桩基础冲刷动力响应研究

单桩式基础作为海上风电应用最为广泛的支撑型式,其周围普遍存在不同程度冲蚀。目前,海上风电基础冲刷后的结构动力响应研究较少考虑叶片、机舱、轮毂等细节特征,而是将上部结构简化为质点或静止状态,缺乏基础-结构-荷载一体化数值仿真方法,难以反映冲刷后风机结构振动规律。为此,依托菩提岛海上风电场,通过多波束扫测探明了单桩基础最大冲刷深度,基于AFL(等效嵌固长度)法考虑桩基柔性特征,计算不同冲刷深度下桩基等效嵌固长度,建立风、浪共同作用下风机仿真模型,揭示不同冲刷深度下单桩式海上风电动力响应规律。结果表明,现有桩基冲刷深度难以引起结构共振,且风机的整体振幅较小。塔架和桩基均在F-A(前后)向出现最大振幅,而S-S(侧)向和YAW(垂)向的位移幅值相对较小,故需要对F-A向振动进行重点监测。随着桩基局部冲刷深度增加,风机结构固有频率单调递减,当冲刷深度达到12 m,结构整体刚度不足,给出了海上风电单桩基础冲刷安全阈值。提出的单桩式海上风电动力响应分析方法可为工程中不同冲刷深度引起风机振动安全性评价提供依据。

一种便捷的IFM自动化测试系统

随着微波组件集成度的提高及测试指标的增多,传统手动测试方法的低效率已对其可测试性造成了阻碍,导致了生产效率低下。为提高测试效率,设计了一种基于虚拟仪器开发软件的自动测试系统,并对其在瞬时测频接收机(IFM)自动化测试中的应用进行分析。结果表明:该测试系统具有测试速度快、测试结果准确、测试结果自动保存等优点,可极大地提高组件的测试效率。

时变多辐射源跟踪任务的时频扫描方案评估方法

多辐射源跟踪任务受辐射源天线扫描方式、工作参数变化等因素影响,在目标种类、数量等方面存在一定的时变特征。对该特征的适应能力是评估电子支援措施(electronic support measures,ESM)辐射源跟踪能力的一项重要指标。据此,首先建立了一种迭代式时频扫描方案优化模型。然后,以评估ESM对多辐射源跟踪任务时变特性的适应能力为目标,提出了一种基于可行域的性能评估方法。仿真实验结果表明,在不同类型目标数量动态变化过程中,所提方法给出的评估结果都能与扫描方案实际性能保持一致,具备准确的动态评估能力。

连续变迎角测力试验技术在大型暂冲式跨声速风洞中的应用

由于暂冲式高速风洞运行时间短暂,普遍采用阶梯变迎角方式进行静态测力试验,其试验信息量难以满足先进飞行器研制的试验需求。为在暂冲式高速风洞中获得更为详尽的气动力信息,在2.4m跨声速风洞中进行了连续变迎角测力试验技术应用研究。主要介绍了该项试验技术的基本特点,给出了J7标模的主要试验结果。结果表明,该项试验技术获得的气动力数据与常规阶梯方式具有很好的一致性,可以满足工程实用的要求。

变像管扫描相机扫描速度及非线性的标定技术

变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一,其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据,确保实验结果的可靠性,采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器,对高速变象管相机扫描速度和扫描速度非线性进行了实验标定,取得了较好的扫描速度非线性实验数据。结果表明,标定的变像管扫描相机最大扫描速度非线性为±3.52%;标定结果最大相对误差为±1.4%。这一结果对有效提高实验数据处理和物理分析的可靠性是有很大帮助的。

电力电子系统阻抗测量的分段二叉树法

在分析和设计包含电力电子变换器的系统时,由于阻抗和系统稳定性之间的密切关系,阻抗测量就显得十分重要。传统的扫频法采用等频率间隔的方式注入扰动信号并测量电力电子系统阻抗,由于不能在测量结果和测量过程之间建立起有效的联系,因此是一种低准确性、低效率和低可靠性的开环测量方法。通过建立阻抗测量结果准确度和测量频率间隔之间的数学关系,提出了一种分段二叉树阻抗测量方法。使用该方法,可以根据结果的准确度要求自动地确定测量频率点的位置,与传统的扫频法相比,本文提出的方法可以更加准确和有效地测量电力电子系统阻抗。单相交流系统和三相交流系统的阻抗测量结果证明了提出的方法的有效性。

电扫描型单缝单丝强流离子束发射度测量仪

介绍了一台基于电偏转扫描方法的强流离子束发射度仪,讨论了发射度仪硬件的系统构成和设计要点,该发射度仪采用阶梯型电压对通过前缝的束流进行扫描来获得束流散角信息。并对测量计算软件和数据处理方法进行了介绍,采用了先扣除本底,再设置阈值的方法进行数据处理。处理后的数据利用程序可获得均方根和边界发射度、束斑大小、最大正负散角以及发射度相图。利用该发射度仪对ECR离子源引出的强流质子束的发射度进行了测量,并对测量数据进行了分析。对于引出电压为50 kV、脉冲重复频率为166 Hz、脉冲宽度为1 ms、平均束流强度为4 mA的质子脉冲束,其归一化均方根发射度为0.27πmm.mrad。

线圈法岩心复电阻率扫频测量系统研究

为了研究用不同测量方法所测得的岩石电阻率或电导率的异同及其关系 ,在实验室内研制了线圈法岩样复电阻率扫频测量系统。该系统可改变传统感应测井中以发射电流直接作为参考的方法 ,将发射电流移相一定的角度 ,从而解决了虚部小信号的检测问题。发射电流在低频时 ,短线圈距的线圈系对介质电导率的灵敏度低于长线圈距的 ;而在高频时结果则相反。试验表明 ,在室内用线圈法测量岩心复电阻率是可行的 ,而且被测信号幅度和相位均与岩石的电阻率有很好的对应关系 ,也更能真实地反映岩石的频散特性。同时 ,用线圈法测量的岩心复电阻率也可用来探测岩石中地层水的饱和度。

2.4m跨声速风洞连续变迎角试验关键技术研究

在2.4m跨声速风洞开展连续变迎角试验技术研究中,遇到了3个难题:跨声速流场被持续扰动,快速精确补偿困难;试验有用信号频率与干扰信号频率产生重叠,降噪处理困难;信号间不同步对试验数据的影响增大,信号精确同步困难。采用总静压滤波优化和PID(Proportional Integral Differential)调节优化等方法提高流场快速跟随性,硬件+软件+小波等复合滤波方式进行降噪处理,并利用互相关函数实现各信号的精确同步,建立了2.4m跨声速风洞连续变迎角试验技术。使用J7等标模对该项技术进行了验证,结果表明,上述问题均得到有效解决,连续变迎角试验流场Ma数稳定在±0.002范围内,数据的精准度达到阶梯测力试验水平。

应变式多维力传感器的故障诊断方法与实现

针对应变式多维力传感器在应用中往往出现测量电路的短路、断路、虚短、虚断等故障问题,提出基于恒流激励与矩阵扫测的故障诊断方法。针对短路故障,提出采用恒流扫测传感器输出引线与传感器基体之间以及传感器的两两输出引线之间阻值的方法来进行故障诊断;针对断路故障,对传感器各通道进行独立诊断,给出了恒流矩阵扫测方式,建立了断路故障查询表,以根据扫测结果采用查表法进行故障诊断;针对虚短、虚断故障,采取多次循环扫测、根据故障出现次数来辨别判断。据此,以MSP430F5529单片机为核心研制了低功耗电池供电式应变多维力传感器故障诊断系统,适用于多至8个通道的多维力传感器。测试结果表明,所研制的故障诊断系统针对简单故障或较为复杂的故障情况均可通过一次自动诊断或自动诊断与人工排查相结合的多次诊断方式来正确地判断出故障类型和位置,且8通道故障诊断耗时仅需约13 s,从而能够大幅缩短应变式多维力传感器的故障排查时间,提高传感器维护效率。

声波透射法在基桩检测中的应用

声波在混凝土中传播时其声学参数与混凝土的密实程度存在着密切的关系,声时(声速)、幅度和波形等声学参数在不同介质中有较明显的差异,根据所采集到的声学参数的变化情况可以反映出混凝土中介质的变化情况,从而达到判断基桩完整性的目的。本文基于对工程桩实测成果的分析,结合钻孔取芯验证的结果,进一步证明,采用平测、交叉斜测和扇形扫测等透射方法可以有效地判定桩身混凝土中缺陷的性质和位置。

Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验关键技术研究

介绍了中国空气动力研究与发展中心低速所Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验技术,包括振动条件下倾角传感器迎角测量修正技术、大迎角振动抑制技术、实时速压测量技术等。某飞机模型大迎角连续扫描测力试验结果表明,Φ3.2m风洞战斗机大迎角试验技术能够满足先进战斗机大迎角气动特性风洞试验需求。

一种针对频率扫描测量系统的信号处理方法

设计了一种针对频率扫描绝对距离测量系统的信号处理算法。该系统采用基于电流调制式的频率扫描方法，利用一个比对干涉光路与一个测量干涉光路进行同步测量。两路扫描干涉信号分别由两个光电探测器进行光电转换，作为绝对距离计算处理的输入信号。分析TN量系统的原理与扫描干涉信号的特点，应用两步差分卷积算法进行信号处理，提取的比对光路与测量光路的周期或频率信息进行绝对距离测量。分析了该算法的周期计算误差。实验验证这种方法具有较大的计算优势。

基于多通道控制器的扫频近场测量

为了对被测天线进行快速?定量的动态测量,获得天线频带特性的实时测量结果,可以采用多通道扫频近场测量方法。本文提出了一种采用85301B天线自动测量系统,使用HP85330A作为系统控制器的多通道扫频近场测量方法。在一定的频段内进行点频和扫频测试,将点频和扫频近场数据变换成远场方向图,并对各频点的数据进行比较分析。最后分析了误差产生原因并给出了一种修正方法。测试数据表明与传统的点测法相比,有效地降低了测量时间,提高了测量系统的测试效率。

利用ispLSI1032和DDS芯片AD7008实现的数字信号发生器

介绍了利用Lattice公司的ispLSI1032E芯片和DDS频率合成器AD7008构成的数字信号发生器,它可以任意设置信号的起始频率、终止频率、信号幅值以及信号在每个频率保持的时间,系统自动地以一定的频率步进量完成频率变换。当频率改变时,不会影响波形的连续性,也不会造成相位的突变,真正地实现了频率的线性连续变化。

用扫频测量技术研究石英晶体微天平

石英晶体微天平是一种高灵敏的质量检测仪器,已经用于液相、气相、镀膜、生物大分子等方面的研究。简单介绍了一种新的思路,即利用扫频测量技术测量石英晶体谐振曲线的频移来研究石英晶体微天平。

一种频率特性测试仪的设计

以单片机89C51和可编程逻辑器件(FPGA)为控制中心,设计了一个频率特性测试仪,用于测试某一特定网络的频率响应特性。本系统的主要特点是由FPGA驱动多种串行芯片,在精简了系统电路结构的同时也不影响程序的效率。其中扫频信号由AD9851的串行方式产生,扩展了频率范围及稳定性。幅度测量由有效值采样芯片AD637和10位串行A/D转换器TLV1544配合实现,相位测量采用计数法实现。频率特性曲线由12位串行双D/A转换器TLV5638输出,并经示波器显示出来。本系统幅度测量精度达到5%,相位测量精度达到1°。

雷达天线运动参数的自动测量

为了自动测量某型雷达天线运动参数(天线俯仰运动范围、方位扇扫范围、方位扇扫速度、天线圆扫速度等),该文搭建了由工业控制计算机、PXI模块化仪器和自动测试软件组成的自动测试系统(ATS)。该系统利用PXI-6704数模变换器发送天线运动控制指令,运用FPGA XC3090A测量天线运动参数,通过PXI-8420串行总线模块回传给工控机,并给出了运动参数的计算方法和误差分析。实际应用表明,该方法提高了自动检测水平和测量结果的准确性、实时性,不仅为雷达设备的自动测试提供了通用的设计方法,而且可为其他电子设备自动测试系统的组建提供有益的借鉴。

LFMCW集成组件的扫频非线性和功率起伏自动测试系统

本文提出一种自动测试LFMCW组件的扫频非线性和功率起伏的方案 ,对其测试原理作了详细推导 ,并进行了计算机仿真和实际测试。该系统充分利用LFMCW组件的功能 ,无须微波、毫米波设备 。