三维磁感式电子罗盘的研制与标定

为了实现精确的地磁导航,使用PNI磁感传感器和VTI倾角传感器研制了三维磁感式电子罗盘。同时运用最小二乘法研究了三维电子罗盘的标定算法,并通过试验证明:经过标定的电子罗盘性能良好。

三维磁阻式电子罗盘的研制

利用三轴磁阻传感器和两轴倾角传感器研制三维磁阻式电子罗盘。三轴磁阻传感器HMC1043测量地磁场的3个分量,倾角传感器SCA100T测量罗盘的翻滚角和俯仰角,2只传感器的信号经过电路处理后传入单片机中,再通过RS—232接口输入到计算机进行计算处理,计算机终端采用VC编制的界面来显示罗盘的方位角和翻滚、俯仰角。系统采用了低功耗的置位/复位电路来保证磁阻传感器的灵敏度。最终电子罗盘的方位角精度达到0.5°,方位角分辨率达到0.1°。

电动车跷跷板自平衡系统设计

采用32位ARM芯片LPC2138作为MCU,由AccuStar电子倾角传感器获得的角度信号经移动平均滤波法作数字滤波构成检测信号,用步进电动机作为控制驱动装置,形成增量式闭环数字PID控制系统,使电动小车能自动完成在不同条件下于跷跷板上保持平衡的控制任务.实验结果表明,该系统在板长为1.6s时,初次平衡响应时间小于65s,二次平衡响应时间小于60s,平衡位置与水平位置偏差小于1.1°。

基于多传感器的可变形机器人自主控制方法研究

将GPS、电子罗盘、倾角仪、码盘传感器等应用到可变形机器人自主运动控制中.针对可变形机器人自身结构特点,提出了一种基于多传感器信息融合的可变形机器人在野外环境中自主控制的方法.该方法主要实现了在非结构环境中机器人的自主变形、自主避障和自主导航定位等功能.实验验证了该方法的有效性.

全站仪与测斜仪在基坑变形监测中的可靠性分析

在城市高层和大规模建筑的基坑开挖过程中,建立基坑支护和周围环境的变形监测系统不仅是施工安全要求,也是周边环境和居民安全保障的要求。全站仪和测斜仪是目前基坑开挖监测中较为常用的仪器。本文通过对全站仪和测斜仪的观测值的误差分析和工程应用比较,分析基坑边坡位移监测中两种仪器观测值的精度和可靠性,以及在不同地质条件的基坑开挖工程中的适用性。

电子式随钻测斜仪器的研制及应用

大庆油田直井和定向井测斜时广泛使用电子单、多点测斜仪,测斜仪存在操作复杂、测量时间长且不能随钻测量的问题。为此,研制了电子式随钻测斜仪器。该仪器主要包括井下测量传输系统和地面信息接收处理系统,结构设计合理,工作可靠性高,井斜测量误差在±0.43以内,实现了随钻井斜测量和数据的实时上传。大庆油田3口井的现场应用结果表明,该仪器克服了传统测斜仪的不足,并且可加密测量点,真正实现了对井斜的实时监测,节省了测斜时间,降低了钻井成本,具有广阔的市场前景。

电子式随钻直井测斜仪在海上油气田的应用

直井钻井作业过程中,常规起钻前投多点测斜仪或测井绞车拉单点测斜仪测井斜的方式存在严重的滞后性,容易导致井斜超出设计要求,因此针对此类问题,利用电子式随钻直井测斜仪来实时监控井斜变化。对东海油气田中NB区块1井使用电子式随钻测斜仪,现场应用表明,随钻测斜数据准确,能及时有效的指导现场作业,提高作业效率,同时显著降低测井成本。

浮子式液位计原位校准系统的研究

文中针对浮子式液位计原位校准的问题,在介绍浮子式液位计测量原理的基础上,设计一套浮子式液位计原位校准系统,并介绍系统的软硬件组成、关键技术,分析系统精度。最后,通过实验验证系统的稳定性和可靠性,为浮子式液位计原位校准提供借鉴和参考。

基于转角及振型参量的桥梁挠度监测方法

研究目的:作为桥梁安全性评价的重要指标,挠度能够反映高速铁路大跨桥梁刚度性能,特别是在桥梁运营期健康监测中,挠度测量是必不可少的组成部分。本文依据振型叠加原理,得出以振型向量作为中间变量的结构倾角与挠度转换算法,基于该算法提出一种桥梁挠度测试的新方法,该方法能够克服以往桥梁挠度测量方法在监测精度低、实施操作性差、长期监测性能差等方面的不足,并在高铁桥梁健康监测系统中对其进行试验验证。研究结论:(1)通过原理推导和数值模拟验证,本文提出的基于振型叠加原理的转角与挠度转换算法科学合理,具有较小的预测误差;(2)通过在石济客专济南黄河公铁两用桥静载试验中应用,采用本文方法测算的桥梁关键断面的竖向位移与实测挠度数据吻合程度较高,测算精度满足工程要求,验证了其有效性和可靠性,可为桥梁健康监测的长期挠度测量提供有效手段。

电子式直井测斜仪在渤海油田的应用

海上油田钻井作业过程中对直井段测斜时,传统单点、多点测斜仪测量滞后,耗时多;MWD虽可以随钻测斜但价格昂贵[1]。本文介绍了一种电子式直井测斜仪,测量范围0-20°,测量精度达±0.1°,有效克服了传统测斜方式的滞后性,降低了作业成本,在现场应用后效果良好,能够很好满足直井现场对井斜测量的要求。

电子式随钻直井测斜仪在塔里木油田的应用

最初油田常规直井作业测量井斜的方法是使用测斜绞车拉单点测斜仪或者起钻前投多点测斜,这2种方法都存在严重滞后性,不能根据井斜变化趋势调整钻进参数,从而导致井斜超标,电子式随钻直井测斜仪作为无线随钻式电子仪器,可以进行井斜实时测量,对比MWD仪器,具备结构简单、操作快捷的优势,能够合理反映井斜变化趋势,为钻井提供实时数据支持,提高作业效率。

基于蓝牙4.0的煤矿无缆测斜仪研制

设计了一种基于蓝牙4.0的煤矿无缆测斜仪,介绍了测斜仪的测量原理,并利用磁感式传感器和MEMS加速度传感器对测斜仪硬件系统进行了设计。重点论述了蓝牙4.0无线通信技术及软件的实现方法。通过煤矿井下长钻孔的现场工业性试验对测斜仪的性能进行了验证,试验表明,设计的测斜仪精度高、稳定性好、连接简单,具有良好的市场前景和实用价值。

基于BMC156的矿用测斜仪测量单元设计

设计了一种基于六轴电子罗盘的矿用测斜仪测量单元,论述了测斜仪的测量原理并对测量单元的整体结构进行了设计。重点论述了基于BMC156电子罗盘的硬件电路和软件系统的设计方案,同时分析了钻孔轨迹测量过程中的误差分类及来源,分别论述了磁方位角误差与倾角和方位角误差的模型及其补偿和标定方法。通过标定试验,证明测量单元具有体积小、精度高、电路简单的特点,为后续钻孔测量类设备的研究与开发提供了有力支撑。

电子梁式倾斜仪在北京地铁路基沉降监测中的应用

采用电子梁式倾斜仪对北京地铁13号线路基沉降进行监测,分析了监测结果的稳定性、温度特性和可靠性。结果表明,电子梁式倾斜仪的测试数据可靠,方法简便,在一定领域内可以代替静力水准测量法。

YT－1型压电陀螺钻孔测斜仪的研制和发展前景

ＹＴ－１型压电陀螺钻孔测斜仪是国内外首次采用压电角速率陀螺作测量钻孔方位的主件的。研制了一套与其定向特性相适应的地面定向、电子跟踪测量等新的定向方法系统。该仪器与传统机械陀螺钻孔测斜仪相比具有很多优点。实测应用效果好，经改进后仪器将有较广泛的发展和应用前景，具有很好的社会和经济效益。

电子单多点测斜仪检定方法

介绍了电子单多点测斜仪的检定方法,确定了井斜角、方位角、工具面角3项技术指标,并提出了各项性能指标要求。采用该检定方法对不同生产厂家的电子单多点测斜仪进行了验证。结果表明,该检定方法可以作为评价电子单多点测斜仪计量性能的有效方法。