检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2021年第6期50卷 217-224页

作者：崔俊宁李伟边星元朱刚何张强邹丽敏哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所黑龙江哈尔滨150080 超精密仪器技术及智能化工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学) 黑龙江哈尔滨150080 北京航天计量测试技术研究所北京100076

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移... 详细信息

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。

关键词：零差正交干涉测振方法非正交相移误差欠采样卡尔曼正交信号解调振动校准

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振动校准加速度计频率响应不确定度的确定方法

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仪表技术与传感器 2017年第3期 106-109页

作者：孙彬王建林胡红波孙桥魏青轩北京化工大学北京100029 中国计量科学研究院北京100029

提出一种基于蒙特卡罗数值计算方法的加速度计频率响应不确定度确定方法。该方法针对绝对法振动校准实验数据,采用加权最小二乘算法辨识出了等效模型参数及其不确定度,利用参数关系确定了加速度计二阶模型参数及其不确定度,结合蒙特卡... 详细信息

提出一种基于蒙特卡罗数值计算方法的加速度计频率响应不确定度确定方法。该方法针对绝对法振动校准实验数据,采用加权最小二乘算法辨识出了等效模型参数及其不确定度,利用参数关系确定了加速度计二阶模型参数及其不确定度,结合蒙特卡罗数值计算方法得到了加速度计频率响应非参数模型的不确定度曲线。实验结果表明,该方法稳定可靠,能得到加速度计频率响应全频段的不确定度,较振动校准获得的离散频率点处对应的不确定度,将离散频率点处的不确定度扩大至频率响应全频段范围内,为校准过程中不确定评定提供参考。

关键词：振动校准频率响应加权最小二乘蒙特卡罗法不确定度

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振动校准系统中激光测量及测控技术的研究

振动校准系统中激光测量及测控技术的研究

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作者：葛隽浙江大学

学位级别：硕士

本文结合中国地震局“地震计校准用超低频标准振动系统的研制”项目和北京港震机电技术有限公司“超低频标准振动台测控系统的研制和系统的总集成”项目对振动校准系统中的激光测量技术和测控技术进行了研究。第一章阐述了本课题的研究... 详细信息

本文结合中国地震局“地震计校准用超低频标准振动系统的研制”项目和北京港震机电技术有限公司“超低频标准振动台测控系统的研制和系统的总集成”项目对振动校准系统中的激光测量技术和测控技术进行了研究。第一章阐述了本课题的研究目的和意义。首先介绍了测振传感器及其校准技术、测振传感器的校准方法;然后介绍了激光测量技术和振动校准系统中的测控技术,回顾了它们的研究现状,指出其发展趋势;最后介绍了本课题的研究内容与目标。第二章研究了振动校准系统中的激光测量技术。首先,从理论上分析了激光测振频比计数法的基本原理及其实现方法;然后,分别对激光测振仪的光路部分、光电转换部分和带滤波器的放大电路进行了分析,并且提出了相应的设计方案;最后,针对激光测振仪的隔振基础设计技术以及电磁屏蔽、接地问题进行了研究。第三章研究了振动校准系统中的测控技术。首先,分析了振动校准系统中测控子系统的作用及其组成;然后,重点研究了一种基于虚拟仪器编程语言——LabVIEW的测控软件设计方案,并为振动校准系统开发了一套基于Labview的全自动振动校准装置测控软件;最后对测控子系统中的相关可靠性问题进行了研究。第四章对设计成功的激光测振仪和全自动振动校准装置测控软件进行了实验研究。首先对激光测振仪的功能和精度进行了实验;然后对测控软件的功能及可靠性进行了实验;最后,结合实际加速度传感器的校准过程,对本设计进行了实测分析。实验结果表明,激光测振仪及基于LabVIEW的全自动振动校准装置测控软件均满足设计要求。第五章总结了全文的研究结论,并展望后续工作。

关键词：传感器振动校准激光测振仪虚拟仪器测控

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零差干涉仪用于振动校准中关键技术的研究

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计量学报 2018年第3期39卷 368-372页

作者：胡红波杨丽峰于梅中国计量科学研究院北京100029

针对零差干涉仪用于低频振动校准中数据量过大的问题,分析了其输出干涉信号的特点,采用了一种动态相位的展开算法,该算法利用了振动过程中加速度量的信息,能够大大降低频振动校准时对采样率的需求,从而有效地减小了采集时的数据量。针... 详细信息

针对零差干涉仪用于低频振动校准中数据量过大的问题,分析了其输出干涉信号的特点,采用了一种动态相位的展开算法,该算法利用了振动过程中加速度量的信息,能够大大降低频振动校准时对采样率的需求,从而有效地减小了采集时的数据量。针对正弦振动参数计算的问题,采用了基于最小二乘算法的参数递推算法,既能避免参数计算是矩阵求逆等运算操作,还能实现参数的实时计算。结果表明,利用本文所述方法能够有效地拓宽零差干涉仪用于低频振动测量时的频率下限。

关键词：计量学振动校准零差干涉仪相位展开正弦拟合

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基于机器视觉的低频振动校准关键技术研究

基于机器视觉的低频振动校准关键技术研究

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作者：杨明北京化工大学

学位级别：博士

随着振动测量精度要求的不断提高,对高精度振动校准的需求日益凸显。振动传感器为在线监测、优化控制与决策等提供振动测量数据。然而,受机械加工与长期使用导致的传感器材料老化等因素的影响,振动传感器的真实灵敏度与其标称灵敏度不一... 详细信息

随着振动测量精度要求的不断提高,对高精度振动校准的需求日益凸显。振动传感器为在线监测、优化控制与决策等提供振动测量数据。然而,受机械加工与长期使用导致的传感器材料老化等因素的影响,振动传感器的真实灵敏度与其标称灵敏度不一致,降低了测量数据的准确性与可靠性。因此,研究高精度的振动校准方法,保证测量数据的有效性,对于地震预警、桥梁与建筑结构测试、风力发电安全监测、机械故障辅助诊断等领域具有重要的理论意义和工程价值。本文在详细分析振动校准原理和机器视觉振动测量方法的基础上,针对现有校准方法对于低频振动激励加速度测量精度有限、低频振动传感器灵敏度校准精度较低、多轴向振动传感器校准效率不高及校准系统复杂等问题,主要进行了以下研究:1、提出基于机器视觉的单分量直线振动校准方法。采用可靠的摄像机标定方法、运动序列图像模糊边缘增强及亚像素边缘提取方法提高低频振动传感器的激励加速度测量精度,实现高精度的灵敏度幅值校准;同时利用机器视觉方法对直线振动激励发生装置的导轨弯曲进行校正,进一步提高灵敏度幅值校准精度;提出基于时空同步的灵敏度相位校准方法,利用零编码器实现振动传感器输出信号与机器视觉方法测量激励加速度信号的空间对齐,以高精度地校准灵敏度相位。提出的校准方法实现了较宽低频范围的灵敏度幅值与相位高精度校准,对较低频率的校准精度提升尤为明显。2、提出基于机器视觉的两分量直线振动校准方法。采用机器视觉方法对两分量振动台提供的激励位移进行解耦测量获得多轴向振动传感器的激励加速度及轨迹;构建面内灵敏度模型准确描述多轴向振动传感器的灵敏度,并提出基于椭圆轨迹激励加速度的面内灵敏度校准方法;结合时空同步技术,实现多轴向振动传感器的轴向灵敏度幅值与相位及横向灵敏度校准。实验结果表明提出的方法能够高效、准确地校准多轴向振动传感器的面内灵敏度。3、提出机器视觉直线振动校准虚拟溯源方法。通过计算机生成标准的正弦振动激励减少机器视觉方法的测量不确定度源;并对各不确定度源进行不确定度评定,建立机器视觉振动校准方法的量值溯源体系。该方法缩短了机器视觉方法的溯源误差链,实现了量值扁平化传递。4、提出改进的地球重力法,采用机器视觉方法测量地球重力场方向与旋转角度提高激励加速度测量精度,并结合时空同步技术实现地球重力法的灵敏度幅值与相位高精度校准;针对外差激光干涉法低频采集数据量大的问题,采用带通采样频率采集外差激光干涉信号,并给出了最佳采样频率计算方法,用于高精度的低频振动校准。在低频范围内,利用提出的机器视觉单分量、两分量直线振动校准方法与激光干涉法及地球重力法进行振动传感器校准实验比较。和传统的地球重力法相比,机器视觉方法提高了灵敏度相位校准精度,提升了校准频率范围的上限频率。与激光干涉法相比,机器视觉方法提高了较低频率的灵敏度幅值与相位校准精度,降低了多轴向振动传感器的校准系统复杂度与重复安装引入的不确定度。机器视觉校准方法具有低成本、灵活、宽低频范围内高精度校准等优势,可用于现场振动校准,具有重要的工程应用价值。

关键词：振动校准机器视觉法时空同步灵敏度幅值灵敏度相位量值溯源

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基于振动校准的温度控制方法研究

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计量学报 2024年

作者：张宇左爱斌彭月祥北京工业大学中国计量科学研究院

振动传感器温度响应校准实验中，半封闭式温控箱温度控制超调量大且控制精度低。针对此问题，提出了一种遗传算法优化模糊控制规则的Smith预估模糊PID控制方法。该方法通过Smith预估控制器通过补偿滞后环节减小控制系统超调量，并采用... 详细信息

振动传感器温度响应校准实验中，半封闭式温控箱温度控制超调量大且控制精度低。针对此问题，提出了一种遗传算法优化模糊控制规则的Smith预估模糊PID控制方法。该方法通过Smith预估控制器通过补偿滞后环节减小控制系统超调量，并采用遗传算法优化模糊规则以减小模糊控制器的不确定性，从而提高控制精度。经仿真分析可知，该方法减少了温度控制系统超调量，有效的优化了模糊控制规则，增强了系统抗干扰能力与控制精度。采用该控制方法进行温度控制实验，实验结果表明该温度控制方法超调量小于0.7%，控制准确度小于1℃。

关键词：力学计量振动校准温度控制 Smith预估器

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一种基于FPGA的激光干涉低频振动校准方法

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激光杂志 2020年第2期41卷 11-14页

作者：王朝蔡晨光杨明孔明郭天太赵军中国计量大学计量测试工程学院杭州31OO18 中国计量科学研究院北京100029 北京化工大学北京100029

针对现有外差激光干涉法存在低频振动校准时采集及处理数据量大,导致处理系统内存不足或处理时间长等问题。基于FPGA的外差激光干涉仪输出S/PDIF信号解码提出了一种低频加速度计振动校准方法,其能够在减少数据处理量的同时保证校准精度... 详细信息

针对现有外差激光干涉法存在低频振动校准时采集及处理数据量大,导致处理系统内存不足或处理时间长等问题。基于FPGA的外差激光干涉仪输出S/PDIF信号解码提出了一种低频加速度计振动校准方法,其能够在减少数据处理量的同时保证校准精度。实验结果表明,该方法能够实现0.1~10 Hz频率范围内的高精度灵敏度幅值与相位校准。

关键词：振动校准外差激光干涉法低频加速度计 FPGA S/PDIF

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超低频振动校准系统中的测量技术及管线拖曳装置的研究

超低频振动校准系统中的测量技术及管线拖曳装置的研究

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作者：张龙飞浙江大学

学位级别：硕士

本文结合国家科技基础条件平台建设专项——“国家超低频振动标准装置的建立”课题和中国地震局“地震计校准用超低频标准振动系统的研制”项目对超低频振动校准系统中的有效值测量技术、失真度测量技术及管线拖曳装置进行了研究。第一... 详细信息

本文结合国家科技基础条件平台建设专项——“国家超低频振动标准装置的建立”课题和中国地震局“地震计校准用超低频标准振动系统的研制”项目对超低频振动校准系统中的有效值测量技术、失真度测量技术及管线拖曳装置进行了研究。第一章阐述了本论文的研究背景和意义。首先介绍了超低频振动校准技术国内外研究现状及其发展方向:然后就超低频信号的有效值测量、失真度测量技术以及大行程超低频振动台系统中采用的随动系统技术的国内外研究现状进行了介绍;最后提出本论文的研究内容与目标。第二章研究了基于峰值搜索的超低频信号有效值测量技术。首先介绍了基于峰值搜索的有效值测量方法的基本原理:然后,分别从硬件设计和软件设计两方面对该有效值测量方案进行阐述。第三章研究了基于LabVIEW的超低频信号失真度数字化测量技术。首先介绍了基于LabVIEW的超低频信号失真度数字化测量方案的基本原理;然后分别从硬件和软件两方面对该测量方案进行阐述。第四章研究了一种大行程管线拖曳跟踪装置。首先结合超低频振动台的运动特性,提出了管线拖曳跟踪装置的技术参数;然后以此为依据选择随动系统的控制电机及运动导轨;最后对本随动系统的控制方案进行了阐述。第五章实验验证了本论文的研究内容。分别就基于峰值搜索超低频信号有效值测量系统、基于LabVIEW的超低频信号失真度测量系统、大行程管线拖曳跟踪装置等进行实验研究,并对误差及产生原因做出简要分析。第六章总结本论文研究内容,并对后续工作作出展望。

关键词：振动校准超低频有效值失真度管线拖曳装置

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基于机器视觉的低频三分量直线振动校准关键技术研究

基于机器视觉的低频三分量直线振动校准关键技术研究

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作者：刘文峰贵州大学

学位级别：硕士

低频三轴向振动传感器在地震预警、建筑结构健康监测、航空航天测试等领域具有广泛应用,其灵敏度校准精度直接决定这些应用系统的稳定性与可靠性。激光干涉法作为目前ISO推荐的最常用校准方法,尤其适用于较宽中高频率范围内的高精度振... 详细信息

低频三轴向振动传感器在地震预警、建筑结构健康监测、航空航天测试等领域具有广泛应用,其灵敏度校准精度直接决定这些应用系统的稳定性与可靠性。激光干涉法作为目前ISO推荐的最常用校准方法,尤其适用于较宽中高频率范围内的高精度振动校准。同时,低频直线振动台作为目前最常用的传感器校准激励发生装置,其能够为被校传感器提供一定频率范围内的特定幅值输入激励。然而,振动台在加工制造、装配及长期使用过程中引起的动态性能参数变化,直接影响振动传感器的校准精度。当前,常采用由多个激光干涉仪构成的激光干涉绝对法与由多轴向标准振动传感器构成的比较法对三轴向振动传感器与直线振动台的性能参数进行校准。前者在低频范围内存在信噪比低、系统成本高且操作复杂等问题,严重制约了低频校准精度及效率的改善;后者的测量频率范围和精度有限,二者均无法实现低频范围内的高效准确校准。针对上述问题,本文研究了基于机器视觉的三分量直线振动测量与校准方法:(1)提出基于误差修正模型的单目视觉空间直线振动测量方法,将三分量空间直线振动降维至二维平面。结合激光光斑中心提取方法,实现了由Stewart平台提供的空间轨迹振动激励的准确测量。通过传感器空间灵敏度模型,实现了一次安装下,被校传感器所有灵敏轴的可靠校准。有效避免了重复安装所引入的误差,同时极大地提高了校准效率。与激光干涉法的对比实验表明,二者在低频范围内具有相似的校准结果。(2)针对低频直线振动台的运动特性,提出了基于双目视觉的空间直线振动测量方法。通过两台相机同步采集直线振动台的运动序列图像,利用Zernike矩方法提取特征靶标运动边缘,得到直线振动台的空间三分量直线振动信息。实现直线振动台的横向振动比、幅频特性、总谐波失真度、重复性等动态参数的准确测量,对于降低振动台在校准传感器时所引入的不确定度具有重要意义。与激光干涉绝对法和传感器比较法的对比实验表明,三者在低频范围内具有相似的测量结果,且基于机器视觉法的低频动态范围与重复性更佳。

关键词：振动校准机器视觉三轴向振动传感器低频直线振动台激光干涉法

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激光干涉法一次振动校准的方法误差评判

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计量学报 1990年第2期11卷 140-144页

作者：周纶彬江西省计量测试技术研究所

激光干涉法一次振动校准所用标准振动台由于在校准过程中存在谐波失真,从而给校准结果引入了一项方法误差。本文对此进行了数学推导和实验考查,并系统地分析了共产生的原因、大小以及对校准结果的影响,还阐述了抑制和减小这项误差的原... 详细信息

激光干涉法一次振动校准所用标准振动台由于在校准过程中存在谐波失真,从而给校准结果引入了一项方法误差。本文对此进行了数学推导和实验考查,并系统地分析了共产生的原因、大小以及对校准结果的影响,还阐述了抑制和减小这项误差的原则方法。

关键词：激光干涉法振动校准误差振动台

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