基于长周期光纤光栅的液位传感研究

基于简化的光纤三层模型,从折射率传感和长周期光纤光栅级联特性两方面对应用长周期光纤光栅作液位传感器进行了研究,当以峰值损耗为传感参量进行测量时,在没有发生过耦合的情况下,在一个较宽的范围内,光栅峰值损耗与进入液体的百分比成很好的线性关系;而当有过耦合发生时,光栅峰值损耗与进入液体的百分比不再一一对应.

基于超声回波能量的液位测量系统的设计

设计了一种基于超声回波能量的液位测量系统。该系统通过比较超声波在不同介质中传播时回波能量的不同,实现液位的测量。采用三个大小相同,声学属性一致的圆形压电晶片组成超声波测量探头;采用模块化的方法设计了系统硬件电路;利用峰值检波原理对回波信号进行了线性检波处理。实验结果表明,该系统能够有效地检测出密闭容器内的液体界位,测量误差小于3 mm。

重力式毛细管粘度仪关键技术研究

恒温槽温度的高精度控制和精确液位检测与准确计时是影响重力式毛细管粘度仪测量准确度的关键因素。提出并设计了一种将改进Bang-Bang控制、模糊控制、PID控制与DSP的PWM控制相结合的恒温槽温度复合智能控制方法,构建了一种改进型峰值液位检测方法,实现了恒温槽温度的精确控制和粘度仪的液位自动检测与准确计时。实测结果表明,采用复合智能温度控制和改进型峰值液位检测的重力式毛细管粘度仪各项指标均达到或优于工业粘度计国家标准要求,计时误差0.3%,恒温槽温度控制准确度达0.05℃。

基于数字图像处理的液位测量系统的研究与实现

基础设备的数字化是智慧电厂发展的基本要求。为实现基地式液位仪表的远程监视与自动读数,提出了一种基于数字图像处理的液位测量系统。图像处理算法包括颜色阈值分割、改进的Canny边缘检测、模板匹配,并提出窗口搜索峰值检测算法,分别对采集图像进行仪表定位、液位分界面提取、数字识别和摄像头自标定,从而实现液位图像的数字化。同时,该测量系统具有自适应中值滤波、直方图分析和透视失真自矫正功能,增强了测量的抗干扰性和自适应性。经实验室试验,测量系统的有很好的准确性,能维持原有仪表的精度等级。

自动汽油辛烷值测定机的研究

自动汽油辛烷值测定机在传统手动汽油辛烷值测定机的基础上,可实现智能化、自动化操作。其主要体现在最大爆震液面寻找、油杯通道切换、试验压缩比调整、试验方法切换以及试验进程控制等控制方面的自动化操作。通过对不同速度下液面与爆震强度的研究,解析出爆震系统滞后时间,进而对峰值液面进行补偿。结合提出的峰值谷值双检测方法,快速、准确地捕获最大爆震液面,为辛烷值评定的准确度提供保障。通过与手动仪器试验数据对比,验证自动仪器重复性再现性均满足标准要求。所设计的远程监控系统进一步提升了自动汽油辛烷值测定自动化程度,方便用户远程操控仪器。自动汽油辛烷值的设计在很大程度上降低了操作员的劳动强度,提高了操作员的工作效率,同时减轻了样品评定过程中产生的有害气体对操作员的身心危害。

基于数字处理的电厂水位计液位测量系统误差分析

引入数字化处理方法,开发得到了一套能够对图形进行综合测量的系统。研究结果表明:利用数字处理算法可以实现噪声过滤以及去除背景颜色的作用,完成定位仪表显示部分和提取边缘数据的过程,计算出上限液位等于0.18cm,下限液位等于-2.68cm。该液位测量系统与玻璃管水位计相比最大误差率为2.61%,适合用于工业现场。边缘点以随机的形式在像素行中改变,同时局部发生了剧烈变化。相对于单一模式的寻峰方法,采用窗口搜索峰值检测方法可以更加精确地对液位检测进行寻峰分析。