磁电式低频振动传感器现场校准技术的研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weiqing1120
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁电式低频振动传感器在土木水利工程,生命线工程、防灾减灾、航空航天等领域的振动测量中有着重要作用。然而传感器在运输过程中遇到撞击、受潮和强电磁场干扰等情况会发生卡簧、生锈和退磁等问题,使得传感器的主要技术指标发生变化,在重大工程和高精度振动测量中这种变化是不允许的,必须在实测现场传感器安装前对传感器进行检测,具有较高精度的便携式的小型振动台,以及在不使用振动台情况下的现场校准技术是实现现场校准的两个方法。提高这两种方法的校准精度对于提高工程振动实测数据的准确度有着重要意义。本文在分析小型振动台原理和磁电式低频振动传感器自校准方法原理的基础上,针对小型振动台低频加速度失真度较大、传统相对反馈式振动台易产生自激和自校准法高频误差较大等问题进行了研究,开展了如下工作:(1)针对相对速度计反馈式小型振动台存在阻尼过大引起自激振荡问题进行了研究,分析了振动台的相对速度计和激振器有关参数(机电耦合系数、电感和内阻)、弹簧刚度、运动部分质量、电路参数和功率放大器增益对校准系统的影响。针对自激振荡问题,给出了一种降低振动台共振峰的方法,通过在反馈回路中适当叠加微分环节,降低了小型振动台共振峰,并通过继续增加阻尼进一步提高小型振动台的阻尼比,改善其低频特性。(2)针对相对速度计反馈式振动台结构复杂、安装难、成本高、行程受限等问题,提出了从振动台激振器线圈提取反馈信号的方法(不平衡电桥法),实验证明该方法可以拓展振动台的低频特性,改善了振动台的波形失真度。(3)针对磁电式传感器高频段自校准误差较大的问题,对传统的内置线圈自校准法进行了改进。在分析内置线圈校准法的数学模型基础上,提出了一种新的校准电路,实验证明使用该自校准电路后传感器的高频自校准精度得到了较大提高,与传感器在实验室的高频校准结果相比,相对误差小于5%。(4)建立了磁电式低频振动传感器单磁体磁路机构有限元模型,并进行了工作气隙的磁感应强度计算。针对单磁体磁路结构磁感应强度分布不均匀的问题,给出了一种双磁体闭合磁路结构,并对此磁路结构进行了分析计算,结果证明,该磁路结构解决了单磁体磁路结构磁感应强度分布不均匀的问题,为新型磁电式传感器的研发提供了参考。此外,还对传统水平振动传感器安装角度对传感器灵敏度和幅频特性的影响进行了研究与实验,为提高传感器校准精度提供了依据。(5)设计了低频振动传感器振动校准软件,针对现有校准过程中存在的采样率过高、信噪比差、误操作使台面与支柱发生撞击和校准效率低等问题增加了自适应采样率、自适应窄带滤波和防撞软件等功能。为小型振动台的现场离线校准提供了便利。
其他文献
复合绝缘子在我国应用广泛,沉积在复合绝缘子表面的污秽是引发复合绝缘子劣化、老化甚至闪络事故的重要媒介。本文重点研究了颗粒与电工硅橡胶的碰撞反弹运动特性,提出了颗粒与复合绝缘子表面的碰撞粘附模型,获得了伞形结构与伞形参数对复合绝缘子抗污性能的影响机制,研究可为复合绝缘子的选型与优化设计提供理论指导依据,工作内容如下:(1)开展了微颗粒静态接触模型在绝缘领域适用范围的研究,给出了常见颗粒与四种不同材料
城市集中了大量的人口和财富,一旦在城市及其附近发生地震极易造成严重的人员伤亡和经济损失,对震害进行及时、准确的分析对减轻城市地震灾害具有重要意义。为了进一步提升城市建筑群震害分析的准确性和时效性,本文在城市建筑群震害模拟方法的基础上针对以下两方面开展研究。一方面,通过引入结构监测数据研究城市建筑群的模型更新方法,以提升分析模型的准确性;另一方面,通过引入情景匹配方法和聚类算法建立两种城市建筑群震害
2019年以来,我国推进电力市场建设的政策文件密集出台,电力市场范围、市场模式加速集成融合,高标准电力市场体系建设不断深化,对于支撑全国统一电力市场建设、贯彻落实习近平总书记关于“四个革命,一个合作”能源安全新战略和实现“双碳”目标具有重要意义。电力市场具有复杂系统特性,不同市场主体在市场交易中的利益关系交错,加剧了市场主体交易行为的自利性、复杂性和不确定性。2015年,中发9号文提出要建立健全市
中国经济正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻坚阶段,低碳转型正是中国经济追求高效率、实现高质量发展和应对全球气候变暖的内在诉求。而环境规制工具是各国政府治理环境的重要手段,尤其中国在“双碳目标”重大战略部署下,从环境规制工具视角探讨碳减排尤为重要。然而环境规制工具的碳减排效果与规制工具类型和空间特征密切相关。因此,本文将同时把三种不同类型环境规制工具引入碳减排研究中,运用空间统计方法
液滴对固体表面的撞击是自然界和工农业生产中最常见的现象,如雨水的降落、喷洒农药、表面清洁、3D打印等。受到了重力、惯性力、表面张力和粘性力的作用的同时,液滴撞击表面过程总会伴随着能量与质量的交换。在液滴撞击过程中施加电场,在工业生产中也有着重要的应用前景。而电场的施加使纳米液滴撞击过程的作用力种类和数量发生改变,相对应的撞击过程的动力学参数如铺展半径、恢复系数等也有所不同。电场作用下纳米液滴撞击固
由于能源消费的持续增长和环境保护的努力,尽管可再生能源容量已迅速增加,但火电厂仍然是满足可变负荷需求的可靠电力供应的关键。此外,风能被公认为是最环保的能源之一,与其他可再生能源相比,其增长速度最快。因此,提高发电系统(热力和风力发电系统)的效率,以满足日益增长的能源需求变得更加重要。为了保证发电机组在需求负荷变化和风速变化下的可行性和响应能力,必须对其进行优化控制设计。因为这些发电系统具有很强的非
随着我国经济的快速发展,水体污染已成为最严重的环境问题之一,对人类健康和环境生态系统造成了严重的威胁。因此,对水中污染物进行快速检测和有效去除对改善水环境质量和实现环境可持续发展至关重要。纤维素是自然界最为丰富的生物质材料,具有无毒无污染、良好的生物相容性和生物可降解性等优点。此外,纤维素表面富含大量的羟基,这一特性使得纤维素具有较多的修饰反应位点,从而可以制备成多功能纤维素基体材料。因此,可以以
伴随着可再生能源发电的大规模并网,可再生能源发展规划与电网建设规划的统筹衔接矛盾日益突出。可再生能源微电网作为大电网配售侧向社会售电主体放开的一种具体方式,大电网通过微电网大规模接入风电、光伏等可再生能源,能够有效适应我国当前以新能源为主体的新型电力系统的发展趋势。在大规模发展可再生能源、快速推进智能电网建设的背景下,鉴于可再生能源微电网能源利用多元化、并网接入友好化、负荷需求定制化等特征,其在我
变压器是电力系统的关键枢纽设备,其运行可靠性直接关系电网的稳定。对变压器的健康状态和故障情况进行评估和诊断是保障其安全稳定运行的重要手段。然而,现有的针对变压器的状态评估和故障诊断方法侧重评估当前状态,无法准确预测未来的健康状态和故障发展趋势,难以为运维检修和电力调度提供及时、准确的支撑。因此,研究变压器健康状态预测方法,提前预判变压器的健康情况,提前掌握故障发生时间,可以为制定停电检修计划和电力
目前国家提出的碳达峰、碳中和目标对燃煤电厂的污染物减排工作带来了新的挑战,即在燃煤电厂实施灵活调峰的背景下,需要烟气污染控制设备仍保证高效、连续、稳定运行。在多种污染控制设施中,灵活调峰产生的负荷变化对烟气脱硝系统的影响尤为显著,鉴于现有的商用脱硝催化剂需在高温条件下运行,且不具备较宽的温度窗口,因此需开发适合燃煤电厂的宽温区脱硝催化剂以解决上述问题,同时该催化剂还可用于钢铁、建材和民用锅炉的氮氧