亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        壓力傳感器靜態(tài)校準方法改進

        2012-03-16 05:48:46王文龍喬江輝
        火箭推進 2012年3期
        關鍵詞:試車重復性發(fā)動機

        王文龍,耿 直,喬江輝,徐 峰

        (西安航天動力試驗技術研究所,陜西 西安710100)

        0 引言

        液體火箭發(fā)動機熱試車的目的是檢驗發(fā)動機工作的可靠性和發(fā)動機系統(tǒng)工作的協調性,獲得發(fā)動機的性能參數。發(fā)動機試車的最終產品是試車數據,試車數據可以準確反映發(fā)動機的推力、流量、壓力和溫度等工作性能參數。因此,發(fā)動機試驗測量數據的準確性在發(fā)動機熱試車中非常重要。

        為了提高測量數據的準確性,發(fā)動機試驗臺測量系統(tǒng)對測量傳感器盡量采用現場原位校準的方法,即將試驗系統(tǒng)的數據采集裝置、轉接環(huán)節(jié)、電纜及傳感器現場連接好后進行系統(tǒng)校準獲得傳感器的輸出特性。由于現場校準的傳感器特性曲線包含整體數據采集通道的系統(tǒng)特性,因此可以有效降低測量數據的系統(tǒng)誤差,提高數據的準確性。

        1 壓力傳感器的現場校準方法

        壓力數據是發(fā)動機試車中一項重要參數,它是發(fā)動機試車中最為核心的數據之一。在液體火箭發(fā)動機故障監(jiān)測技術中,應用最多的就是壓力數據。發(fā)動機各組件的工作狀態(tài)幾乎都可以通過壓力數據來判斷。通常,一次試車的壓力數據少則十幾個,多則幾十個,在試車中具有非常關鍵的作用。

        目前液體火箭發(fā)動機試驗中,壓力傳感器已實現現場原位靜態(tài)校準,校準方法如下:

        1)將壓力標準源放置到測量前端,連接好采集系統(tǒng)到傳感器的通道,將傳感器連接到壓力標準源上,見圖1。

        圖1 壓力傳感器校準連接圖Fig.1 Block diagram of pressure sensor calibration

        2)用壓力標準源加壓,采用多次進程加壓的方法,操作崗位加好標準源后,通知采集系統(tǒng)記錄,采集崗位記錄所測數據。

        3)根據所加壓力和所測數值計算傳感器對應通道的整體系統(tǒng)輸出特性。

        4)輸出曲線計算采用的原理為最小二乘法,其數學表達式如下:

        式中:Y為校準時施加的標準值;x為測量系統(tǒng)輸出值。

        校準線的斜率用下式求出:

        2 現有校準方法存在的問題

        應用現有校準系統(tǒng)進行幾個有針對性的校準加壓試驗,通過對試驗數據以及試驗方法的分析,找出目前校準方法存在的問題。

        2.1 校準試驗

        2.1.1 標準值加壓試驗

        通過給系統(tǒng)加載一個固定的標準值,在操作人員不同和操作時間不同的情況下進行數據統(tǒng)計與對比,結果見表1。

        表1 標準值加壓試驗數據Tab.1 Test data after pressurization in standard value

        從以上對比試驗可以看出:在不同操作人員和不同加載時間的情況下,校驗精度的影響將很有可能達到0.5%,而壓力傳感器校驗精度要求為0.3%,無法滿足要求。

        2.1.2 通道對比試驗

        通過使用同一傳感器在不同采集通道上進行人工校驗,進行校驗數據的對比,結果見表2所示。

        表2 通道對比試驗數據Tab.2 Data of channel contrast test

        從以上對比試驗可以看出:人工操作的隨機誤差比較難以控制,尤其是個別點可能出現較大偏差值,影響整個校驗精度。

        2.2 問題分析

        2.2.1 人工操作使得準確性變差

        在實際操作中分為前端崗位人員和后端崗位人員。前端崗位人員負責連接前端傳感器、校準源和加壓,待壓力穩(wěn)定后通知后端進行記錄;后端崗位人員負責后端通道連接和啟動校準程序,得到前端通知后記錄采集數據。前端崗位一般為2~3人,后端一般為1~2人。前、后端都采用耳機通訊。在這樣一個多人參與、前后端配合的校準過程中,出錯率同時增加,校準準確性變差。

        2.2.2 長時間重復性校準中的誤差分析

        在現用的校準方法中,傳感器測試樣本容量為3次,每次按6點計算,一個循環(huán)的檢定大約需要10 min,則整個校準約需半小時以上,在長時間重復性校準過程中將產生誤差。

        首先,傳感器本身特性發(fā)生變化會給校準結果帶來附加誤差。從實測數據中也可以看出,每次同檔位測試數據都比前次在同一點的測試值稍大,這是通電后零位漂移引起的隨機誤差,隨機誤差隨著時間的增加出現的可能性同時增加。

        其次,標準源重復性誤差。在校準中是假設標準源誤差忽略不計的,但實際上,標準源在多次重復性校準過程中會給校準結果帶來影響。

        2.2.3 用測量點的重復性估值代替整個量程上的重復性

        使用中壓力傳感器的校準點為6個,如果測量量程較大,則點與點之間的距離較大,非校準點上的真實情況未能反映。此外,在計算傳感器重復性時,是按每個校準點的重復性估計的,非校準點上的重復性并未能涉及,所以由校準得到的重復性指標只是對傳感器少數幾個校準點上重復性的綜合結果,故很難反映傳感器在整個量程上真實的重復性指標。

        2.2.4 每個校準點上的測試次數較少

        每個校準點上測試隨機誤差服從正態(tài)分布,而正態(tài)分布均值和標準偏差用其估計值代替。由于估計值是真值的統(tǒng)計量,其估計精度總體數字特征精度隨樣本容量的增大而提高。因此,現用的3次18點的測試容量估計精度不高。

        3 校準方法的改進

        隨著校準設備和電子技術的發(fā)展,針對目前存在的問題,傳感器的靜態(tài)校準方法可進行有效的改進,從而提高校準方法的準確性和效率。

        3.1 技術途徑

        通過對現用校準方法中存在問題的研究,可以歸納出以下3條解決問題的途徑:

        1)利用計算機程序控制代替手動記錄的工作,提高可靠性;

        2)利用計算機的快速采集特點增加樣本容量及校準點數;

        3)利用計算機與壓力源配合,使壓力緩慢上升,進而完成快速的準靜態(tài)校準,減弱校準結果對壓力源精度的依賴。

        3.2 改進方案

        根據以上所提出的問題和解決途徑,設計出如圖2所示的校準系統(tǒng),系統(tǒng)的工作原理是:在采集計算機中接入標準傳感器和被標傳感器,標準傳感器的精度需高于被標傳感器一個數量級;將兩個傳感器同時接入一個壓力源,這樣就能夠保證兩個傳感器所加的壓力是相同的,也就保證了計算機采集數據的準確性。整個校準過程的數據記錄都是根據程序判斷自動實現的,消除了人工操作的誤差。通過程序對標準傳感器壓力值與設定檔位數值的判斷比較,記錄被標傳感器的數據。因為計算機的計算速度和采集速度都在微秒級,在這樣小的時間段中,壓力值的變化非常有限,可以達到準確記錄。同時,可以大大增加采集樣本容量和校準點數,將原來的6檔可以改變?yōu)?8檔,達到更高的傳感器量程覆蓋率。

        圖2改進校準系統(tǒng)連接圖Fig.2 Block diagram of improved calibration system

        3.3 改進方案的工作方式

        圖2 所示的校準系統(tǒng)的最大特點是不需要壓力的精確定位,并且可以在2個甚至1個循環(huán)的測試中完成壓力傳感器的校準,如果加入控制接口,就可以實現全自動校準。

        當圖2系統(tǒng)工作時,先連接好系統(tǒng)線路,開啟系統(tǒng),系統(tǒng)預熱30 min,接著給壓力源勻速加壓至傳感器的最大校準壓力,進行正行程校準,接著直接給壓力源勻速通大氣,進行反行程校準,直到壓力源壓力回零,系統(tǒng)校準完畢。

        由于壓力隨時間變化是連續(xù)且單調的,必然由一個方向通過各校準點,為了敘述方便,設某被標傳感器的量程為0~50 MPa,在該量程范圍內進行6點校準,若按平均分配校準點原則,各校準點為:0 MPa,10 MPa,20 MPa,30 MPa,40 MPa,50 MPa。

        在系統(tǒng)工作時,設標準定位通道的A/D轉換處于連續(xù)轉換狀態(tài),其轉換速度盡可能快(系統(tǒng)的實際速度為100次/s),計算機連續(xù)采集標準定位通道數據,并與機內存儲的設定值比較,如果二者相等,則程序控制轉入校準數據的采集。由此,標準定位通道完成了確定設定值(即校準點)位置的工作。

        在計算機確定了校準點位置繼而轉入校準數據采集通道之后,計算機控制該通道進行數據采集,順序如下:

        標準傳感器數據;

        被標傳感器數據1;

        被標傳感器數據2;

        被標傳感器數據m;

        標準傳感器數據。

        3.4 改進方案的優(yōu)點

        在實際工作中,由于速度很快,完成所有數據采集所需時間很短,因此完全可以滿足對每一點的準確采集。另外,對被標傳感器進行多次采集可以增加樣本容量,此外還可以減少校準循環(huán)次數,即用每次循環(huán)增加樣本容量來彌補由于減少循環(huán)次數帶來的影響。使用該系統(tǒng)進行靜態(tài)校準時,其指標計算方法所依據的理論沒有改變,只是具體指標的計算方法做相應的變動。因此,這樣的校準方法可以得到正確且更加準確的校準結果。

        3.5 方案可行性分析

        結合某試驗區(qū)測量系統(tǒng)現狀,在該方案中,采集系統(tǒng)可以使用在用的Picific 6000系統(tǒng),它的最高采樣速率200 kS/s,保證絕對的時間相關性。系統(tǒng)總速率可達4 MS/s,完全可以滿足高速采集的要求。壓力源可以采用DPI615壓力校準儀,該校準儀能夠顯示和傳輸標準傳感器的壓力數據,校準儀使用的標準傳感器的精度為0.05%。目前在用的壓力傳感器校準精度要求為0.3%,滿足精度要求。

        綜上所述,利用現有設備就可以建立改進的壓力傳感器校準系統(tǒng)。

        4 結論

        現用的壓力傳感器校準方法是一種人工加壓、人工判斷及人工記錄的方法,整個系統(tǒng)起主導作用的是各個操作崗位的準確配合和正確操作,同時,這種校準方法也存在著整個校準過程長和樣本容量低等問題。改進的校準方法基本達到自動校準,計算機自動完成采集,不需要人工判斷和記錄數據,由于人工操作的大大減少,校準過程也變得更快且記錄數據可有效增加,傳感器校準時整個量程的覆蓋率也得到了提高,校準結果更加準確。

        [1]劉迎春,葉湘濱.傳感器原理設計與應用[M].長沙:國防科技大學出版社,1998.

        [2]胡壽濤.自動控制原理[M].北京:科學出版社,2001.

        [3]趙萬明.液氧/煤油發(fā)動機試車主要參數測量方法研究[J].火箭推進,2006,32(5):51-55.

        [4]付正.2 MN推力測量自動校準系統(tǒng)設計[J].火箭推進,2008,34(6)12:36-39.

        [5]葉湘濱,張文娜.壓力傳感器動態(tài)性能分析及改進[J].傳感器技術,2002(2):11-14.

        [6]唐純謙.力值計量標準現狀及研究進展[J].中國測試,2009(5):11-16.

        [7]騰勤,陳利明.發(fā)動機進氣歧管壓力傳感器的標定與建模研究[J].車用發(fā)動機,2006(2):40-45.

        [8]王峰,董小瑞.引信壓力傳感器動態(tài)標定實驗裝置的設計[J].中北大學學報(自然科學版),2007,1(28):83-86.

        [9]中華人民共和國機械工業(yè)部.GB/T 15478-1995壓力傳感器性能試驗方法[S].北京:中國標準出版社,1995.

        [10]中國航天工業(yè)總公司.QJ28A-98壓力傳感器靜態(tài)性能不確定度計算方法 [S].北京:中國航天工業(yè)總公司708所,1998.

        [11]孫誠,王雪梅,張艷紅.連接計算機并口的數據采集系統(tǒng)[J].電子設計工程,2011,19(16):48-50.

        [12]肖俊旺,夏靜.基于LabVIEW的火箭試驗數據處理方法[J].電子設計工程,2011,19(4):38-40.

        [13]中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T 18806-2002電阻應變式壓力傳感器總規(guī)范[S].北京:中國標準出版社,2003.

        [14]姬俊鋒,吳進中,馬利亞,等.液體推進劑發(fā)動機試驗多工況流量控制方法[J].火箭推進,2011,37(2):71-75.

        [15]王克昌.液體火箭發(fā)動機試驗數據處理與數據協調策略[J].火箭推進,2002,28(1):1-6.

        [16]毛頓,郭慶平.LabVIEW中用DataSocket技術實現網絡化應用[J].現代電子技術,2002(3):70-71,85.

        [17]張大有,溫世仁,武東健,等.一種新的動態(tài)壓力校準裝置[J].宇航計測技術,2011,31(6):15-20.

        [18]黃俊欽.測試系統(tǒng)動力學 [M].北京:國防工業(yè)出版社,1996.

        [19]張穎立,唐小明,何文龍,等.基于DDS的多通道信號源設計[J].現代電子技術,2011,34(24):177-180.

        [20]郭霄峰 主編.液體火箭發(fā)動機試驗[M].北京:宇航出版社,1990.

        [21]何炳林,張煥文,梁柱揚,等.基于ADS1252的數據采集模塊設計[J].現代電子技術,2011,34(13):139-141.

        猜你喜歡
        試車重復性發(fā)動機
        化學分析方法重復性限和再現性限的確定
        昆鋼科技(2021年2期)2021-07-22 07:46:56
        發(fā)動機空中起動包線擴展試飛組織與實施
        簡談城市軌道交通試車線與車輛段接口及試車流程
        論重復性供述排除規(guī)則
        翻斗式雨量傳感器重復性試驗統(tǒng)計處理方法
        水利信息化(2017年4期)2017-09-15 12:01:21
        以身試車
        我國推力最大分段式固體火箭發(fā)動機試車成功
        太空探索(2016年9期)2016-07-12 09:59:51
        新一代MTU2000發(fā)動機系列
        國內首套百萬噸級煤間接制油項目試車成功
        新型1.5L-Eco-Boost發(fā)動機
        人妖一区二区三区视频| 亚洲日韩区在线电影| 亚洲一道一本快点视频| 91精品国产综合久久青草| 亚洲中文字幕第一第二页 | 色噜噜久久综合伊人一本| 欧美日韩精品一区二区在线视频| 亚洲欧美变态另类综合| 中文字幕色资源在线视频| 华人免费网站在线观看| 四虎国产精品永久在线国在线| 一区二区国产在线观看| 国产av乳头久久一区| 国产精品网站91九色| 国产成人一区二区三区| 欧美日韩亚洲国内综合网| 男女真实有遮挡xx00动态图 | 少女高清影视在线观看动漫| 欧美精品aaa久久久影院| 偷偷夜夜精品一区二区三区蜜桃 | 熟女精品视频一区二区三区| 国产人碰人摸人爱视频| 无码制服丝袜中文字幕| 亚洲成人精品久久久国产精品| 久久婷婷人人澡人人喊人人爽 | 亚洲av无码一区二区三区四区| 成人日韩av不卡在线观看| 人妻系列中文字幕av| 亚洲中文字幕无码天然素人在线| 亚洲一区二区三区偷拍女厕| 国产欧美日韩图片一区二区| 日本不卡不二三区在线看 | 在线观看人成视频免费| 国产极品美女高潮抽搐免费网站| 亚洲综合久久1区2区3区 | 无码av天堂一区二区三区| 国产亚洲精品成人无码精品网站| 午夜视频福利一区二区三区| 亚洲精品中文字幕乱码| 娜娜麻豆国产电影| 国产在视频线精品视频www666|