一、一种用于研究高压传感器冲击特性系统的设计（论文文献综述）
张亮亮,胡腾江,李村,赵玉龙[1]（2021）在《适用于极端环境的MEMS传感器研究进展》文中研究说明MEMS传感器的优势使其能够在高温、高压、高过载、高旋转、油气、腐蚀等极端环境中使用。分别介绍了适用于油气田深井环境监测的大量程MEMS高温高压传感器、适用于侵彻武器超高加速度测量的MEMS高g值加速度传感器和适用于微型惯性导航集成系统加速度测量的高精度石英谐振加速度传感器。详细论述了3种传感器的应用背景、设计思路和方案、结构优化设计、芯片加工与测试分析。最后对下一步的研究方向进行了展望,可以从芯片结构设计、加工工艺、温度补偿技术和传感器封装工艺等方面进一步提高传感器的性能参数和适用范围,为适用于极端环境的MEMS传感器的研究提供了参考。
朱雨薇[2]（2021）在《压电式压力传感器的加速度效应修正技术研究》文中提出现代科技不断发展,火炮在战场上仍占有一席之地,测量火炮发射过程中膛内弹底压力变化是一项重要而艰难的火炮内弹道测试技术。压电式压力传感器由于灵敏度高、线性和稳定性高、测量范围宽、频响高、使用简单便捷、能够不失真地采集瞬息万变的动态压力,所以广泛应用于动态测试系统领域中。火炮弹底压力信号具有高压、高冲击、高速和瞬时性的特点,因此在弹底压力测量中,也会使用压电式压力传感器。火炮弹丸发射过程通常具有高冲击高压的特点,压电式压力传感器由于自身内部结构是依靠压电晶体来测量压力信号的,这也意味着高加速度带来的惯性力也会被传感器捕捉到,这一部分就影响了测量准确度。因此,当使用压电式压力传感器测量弹底瞬态压力时,必须研究压电式压力传感器的加速度效应及其修正技术。首先,针对本文所设计的弹底压力测试系统中使用的压电式压力传感器进行简化建模,通过仿真软件对简化模型进行有限元分析,施加一系列压力载荷和加速度载荷,验证了加速度载荷会对压电式压力传感器输出造成影响。其次,针对传统最小二乘辨识法计算量大,计算结果不精确等原因,将一种“能同时辨识系统差分方程模型阶次和参数的方法”使用在加速度效应系统辨识中。通过将加速度传感器BM1010和压电式压力传感器kislter6215B安装在冲击台上进行试验,获取加速度数据和压力传感器输出数据。然后,利用输出数据对其进行系统辨识,建立了加速度效应七阶模型,验证结果表明模型贴合较好。最后,在SIMULINK中搭建修正模型,将辨识所得模型应用于实测弹底压力信号中,结果表明此修正模型能够减少弹底压力中加速度效应带来的影响。本文对弹底压力测试仪整体进行系统辨识,得到弹底压力测试仪加速度效应系统模型,在此基础上修正了实弹弹底压力测试中加速度效应误差。
段玲泓[3]（2021）在《压电式高压压力传感器校准技术研究》文中研究表明随着科技的进步和社会的发展,越来越多的军工和民用生产的相关领域都涉及到高压测量的问题,例如新型材料的高压合成、动能弹侵彻、冲击波测试、爆破作业、地质钻探等。当前针对高压压力的测量成为了国内外科研工作的热点和难点,也相应开展了较多的研究,而高压压力测试的核心部件为高压压力传感器,因此高压压力传感器的性能很大程度上决定了高压测量系统的准确性。所以在工业和军事领域,针对高压压力传感器进行校准就显得尤为重要。压力电测法是当前最主要的高压压力测量方法,其广泛采用压电式压力传感器进行测量,具有频响高、准确度高等优点,在高压压力测试中应用最为广泛。对于低频段的检测主要采用静态校准的方法,但是静态校准仍存在一些问题:一是校准设备量程范围小,难以满足高压宽范围内的校准,便携性差,难以满足工况现场的校准需求;二是校准周期长,效率低,加载时间过长导致电荷泄漏严重;三是现场难以对测得的校准数据进行实时计算分析等。本文设计了一个针对压电式高压压力传感器校准的系统,采用手摇式压力发生器作为标准压力发生源,设计包括电荷转换、调理放大、模数转换、无线传输等电路进行传感数据采集,并利用Lab VIEW设计系统的上位机软件。其中手摇式高压压力发生器采用以甘油三酸酯为工作介质的液压技术,设计具有体积较小,结构紧凑,效率高,载荷加载时间短等优点,并且可以实现频繁换向以及制动,便于达到现场校准的需求。根据系统主控模块电路,编写相应的控制程序,经过多次实验验证,其中设计的电荷放大器可满足低电荷泄漏率的要求,其能够保证输出电压不过于小,同时电路零漂影响降到最低。Lab VIEW设计的上位机软件具有通用性好、接口丰富便于和其他软件进行交互等特点,实现了通过语音控制来快速启动使用软件,能够实时显示数据并进行分析处理,一键打印校准结果报表。采用设计的校准系统进行校准实验,通过标准传感器和待校准传感器的实验数据,获取待校准传感器的静态特性参数以及工作直线方程。同时验证了本系统所设计的手摇式高压压力发生器能够产生高达800MPa的压力,所设计的硬件电路能够保持系统校准周期内的漏电电荷达到最小。并对系统的测量不确定度进行了研究,充分考虑了可能造成误差的影响因素,完成满足设计要求的压电式高压压力传感器校准系统的设计。
张哲[4]（2020）在《空芯光纤微腔干涉型高温高压传感技术研究》文中进行了进一步梳理空芯纯石英光纤以其优良的耐高温特性和独特的空气孔微流通道结构在高温高压传感、气体及微流体传感领域具有重要的研究意义与应用价值。温度和压力作为反映工程结构健康状态的重要参量,其测量在工程领域至关重要。随着科技发展和工业技术的进步,高温和高压的测量在航空航天、石油化工、深海探测、冶金工业等领域愈加重要。光纤传感器以结构小巧、灵敏度和集成度高以及在线分布式测量等特点被广泛应用于温度、压力及其他物理、化学和生物量的传感。在众多光纤传感技术中,光纤微腔白光干涉测量术不仅不受光源功率波动的影响,还能进行参量的绝对测量,是研究热点之一。论文选题来源于国家自然科学基金“航空发动机高温材料/先进制造及故障诊断科学基础”重大研究计划项目:“面向航空发动机状态监测与故障诊断的高温动态光纤传感机理及关键技术研究”。系统研究了空芯光纤微腔干涉型高温高压传感技术,包括:空芯光纤微腔干涉仪的设计与制备、高温高压传感原理与信号解调技术、高温高压一体化传感和高温动态气压传感等方面的研究。本论文主要内容如下:1.系统地研究了空芯光纤微腔干涉仪的制备技术。攻克了空芯光子带隙光纤与普通单模光纤的低损耗熔接、不同类型空芯光纤的精密切割、空芯光纤单腔/复合微腔的制备、空芯光纤微腔马赫-增德干涉仪（MZI:Mach-Zehnder Interferometer）和封闭式、开放式微腔法布里-珀罗干涉仪（FPI:Fabry-Perot Interferometer）的制备以及飞秒激光制备空芯光纤侧边微流通道阵列等关键技术。探索和总结出了基于电弧放电热加工和飞秒激光微加工工艺的一整套空芯光纤加工和多种微腔（单腔/复合腔、封闭腔/开放腔）传感器的制备方法。2.研究了光纤微腔干涉型传感器的信号解调技术,包括白光干涉波长解调、相位解调和激光干涉动态解调三种不同方法。分析了波长解调精度、探测极限与白光干涉光谱的Q值、信噪比之间的关系。介绍了傅里叶相位法、傅里叶主频法、波数域傅里叶变换相位法、相移测量法和步进相移测量法等几种白光干涉相位解调方法,对比了各种相位解调方法的优缺点。初步研究了光纤微腔激光干涉动态解调方法。3.提出并实现了一种空芯光纤MZI高温传感器。实验研究了传感器的高温响应和褪火特性。为了消除空芯光纤微腔MZI制备过程中引入的应力,提出了空芯光纤微腔FPI探针式高温传感器,实验证明该传感器在1100℃的测温范围内无需高温褪火即具有极高的测量线性度（0.99）和重复性。4.提出并实现了一种基于开放型气体微腔FPI的高压传感技术。利用气体折射率与气压的线性关系,克服了封闭腔气压传感器稳定性差、线性度低、制备重复性差等缺点。在0-10 MPa气压测量范围内,实现了传感器的高波长灵敏度（4.17 nm/MPa）和高测量线性度（0.9999以上）。进一步通过使用低损耗空芯光子带隙光纤制备了超长开放型微腔FPI,结合相位解调实现了传感器相位灵敏度134.05μm/MPa,证明了相位灵敏度随腔长成正比提高的特性,为微弱压力和动态声压传感提供了一条新的途径。5.设计和制备了一种石英/空气复合微腔FPI高温高压一体化传感器,结合相位解调算法实现了高温高压同时测量。将不同内径的空芯光纤级联,形成了石英腔（封闭腔）和空气腔（开放腔）复合微腔,并利用石英材料的大热光系数和气压不敏感特性实现高温测量,利用气体折射率的压力敏感、温度不敏感特性实现高压测量。通过对复合微腔干涉光谱进行快速傅里叶变换和带通滤波,实现了两套微腔干涉信号的光谱分离,对分离后干涉光谱分别做相位解调,实现了高温（800℃）和高压（10 MPa）一体化测量。6.初步研究了激光干涉动态气压传感技术。进行了初步声压传感实验,证明了这种开放微腔用于动态声压传感的可行性。进一步提出了通过增大空气微腔开放程度实现高频声波传感的构想。本论文理论结合实验,按照“理论设计?器件制备?传感测试?信号解调?优化提升?应用拓展”的思路进行研究,集器件制备和传感解调为一体,对空芯光纤微腔干涉型高温、高压及高温高压一体传感技术进行了详细全面的研究。未来将进一步研究空芯光纤微腔干涉型传感器在高速动态气压传感、超高温气压传感、气体成分检测等领域的应用,并将积极探索空芯光纤微腔干涉型高温高压传感器在航空航天等领域的应用。
杨凡[5]（2020）在《冲击波压力测量系统联合校准及测量不确定度评定方法研究》文中认为冲击波压力是评价弹药爆炸性能的一个重要指标。冲击波信号的压力幅值高、频率成分丰富,且爆炸场环境复杂,为冲击波压力测量带来困难。冲击波压力测量中存在测不准、不可比、不能进行溯源等问题,准确测量冲击波压力能够提高毁伤威力评估的准确性,对于国防建设及国民经济建设具有重要的工程应用意义。常用的冲击波压力测量方法为电测法。考虑到爆炸场的复杂性,常选择压电式冲击波压力测量系统。由于爆炸场中存在高热、强冲击振动等寄生效应,冲击波压力测量系统输出寄生响应。为抑制寄生效应,需对传感器进行改造,这必然引起冲击波压力测量系统的工作特性及传递特性的改变。另外,电缆长度的不同、传感器的多次使用等因素,同样会引入测量误差。因此,需对冲击波压力测量系统进行校准,其校准频带应覆盖冲击波压力信号的有效带宽0～100k Hz,本文称之为宽频段校准。而现有校准装置均无法实现该宽频段校准。本文通过理论分析、实验研究与验证的方法,针对改造后的压电式冲击波地表反射压力测量系统,对其宽频段校准、动态建模与补偿以及工程测量不确定度评定方法开展研究。全文主要研究内容如下:（1）提出了一种冲击波压力测量系统的联合校准方法。基于准静态校准,可求取冲击波压力测量系统的工作特性参数及0～1k Hz低频段传递特性;基于激波管动态校准,可求取其1k Hz以上中高频段传递特性。因此,联合校准可实现冲击波压力测量系统的宽频段校准。基于联合校准,需对冲击波压力测量系统进行动态建模及补偿,以实现工程无失真测量,这证明了动态建模与补偿的必要性,同时对提高冲击波压力测量精度具有重要意义。（2）对典型冲击波压力测量系统开展了联合校准实验研究。针对0～7MPa和0～50MPa量程的三种典型冲击波压力测量系统,首先,基于落锤液压装置,对其0～1k Hz低频段进行了比对式准静态校准;组建了标准压力监测系统,研究了标准压力监测不确定度评定方法;分析了准静态校准的量值传递途径,证明了联合校准结果的可溯源性。其次,基于双膜激波管,对典型冲击波压力测量系统的1k Hz以上中高频段进行了动态校准;针对抑制寄生效应措施对传递特性的影响、不同厂家传感器系统传递特性的差异性、重复动态校准结果的差异性等问题,分别设计了动态校准实验。最后,针对压电式压力测量系统不适合静态校准的问题,提出了基于准静态校准的冲击波压力测量系统工作特性求取方法,得到了典型冲击波压力测量系统的工作特性曲线及灵敏度、非线性度、重复性等工作特性参数。联合校准实现了冲击波压力测量系统的宽频段校准及工作特性参数求取,并为动态建模与补偿奠定了基础。（3）基于联合校准实验,对冲击波压力测量系统的传递特性进行了研究。通过典型冲击波压力测量系统0～1k Hz低频段以及1k Hz以上中高频段传递特性的非参数模型的定性分析,证明了典型冲击波压力测量系统低频特性良好,中高频特性无法满足工程测量无失真条件。为定量分析冲击波压力测量系统的传递特性,进一步研究其参数模型,提出了局部（100k Hz以内）参数建模方法;比较了基于最小二乘法的传统建模方法和BP神经网络建模法,针对冲击波压力测量系统,优选更快捷、方便、可靠的特殊白化滤波器的广义最小二乘法（GLS（SF））,建立了典型冲击波压力测量系统的局部参数模型,并证明了该方法的普适性。较之全局建模,局部建模法能够提高模型效率和精度;传递特性的分析是冲击波压力测量系统是否需要动态补偿的判断依据,对提高冲击波压力测量精度具有重要意义。（4）基于冲击波压力测量系统传递特性的局部参数模型,对冲击波压力测量系统的局部动态补偿进行了研究。比较了零极点相消法和BP神经网络法对冲击波压力测量系统动态补偿的效果和适用性;针对冲击波压力测量系统,优选更快捷、方便、可靠的零极点相消法,对典型冲击波压力测量系统进行了动态补偿,验证了零极点相消法的有效性,并证明了该方法的普适性;对实际典型爆炸冲击波压力信号进行了动态补偿,其补偿前后压力峰值误差约10%,说明了动态补偿对于提高冲击波压力测量精度具有重要意义,是其必不可少的环节。通过零极点相消法,实现了典型冲击波压力测量系统的工程无失真测量,保证了冲击波压力测量精度。（5）为对冲击波压力测量精度进行定量评估,研究了冲击波压力工程测量不确定度评定方法。首先,根据静态及准静态校准实验,求取了仪表计量性能的不确定度分量;通过热仿真和冲击加载实验,评定了寄生效应的不确定度分量;通过理论计算,得到了工程安装的不确定度分量;基于灰色方法,提出了动态校准不确定度分量评定方法;然后,通过不确定度分量的合成,得到了冲击波压力工程测量不确定度;最后,提出了能够进一步控制不确定度、提高测试精度的相应措施。典型冲击波压力工程测量不确定度中,动态校准不确定度分量的影响最大,寄生效应和工程安装分量次之,而仪器仪表性能分量最小。典型冲击波压力工程测量两倍扩展不确定度为9.8%,符合冲击波压力8%～10%的测试要求,这对于准确评估冲击波毁伤威力具有重要意义。
顾廷炜[6]（2020）在《压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究》文中研究指明动态压力测量在武器系统性能评价中应用广泛,如枪炮的膛内压力测量、各类弹药的爆炸冲击波压力测量等。压电式传感器具有优秀的动态性能,因此针对这类动态压力测试对象,目前普遍采用压电式压力电测系统。然而,由于压电式压力电测系统低频特性较差,不宜采用静态校准,且不同测试对象对应的压电式压力电测系统中传感器的安装方式、所处的测试环境以及实测压力的波形特征均不相同,因此,需根据实际测试对象的特点,研制合适的压力校准装置,研究相应的准静态和动态压力校准技术,提出对应的工作特性参数和动态传递特性求取方法,以提高校准工作效率和压力校准精度。此外,对于压电式压力电测系统而言,不确定度是表征其测试结果质量好坏的重要指标,动态压力的时域瞬变性使得现有的静态不确定度计算方法已无法准确地衡量动态测试结果的好坏,因此,需开展准静态和动态校准条件下的压电式压力电测系统不确定度评定技术研究。基于上述考虑,本文以火药燃气压力、空中冲击波压力和水下冲击波压力等典型压电式压力电测系统为研究对象,基于动力学建模理论、BP神经网络、遗传算法、灰色理论和有限元仿真等方法,开展相关的校准技术、工作特性参数求取方法、动态修正方法和不确定度评定方法研究。论文的主要工作如下:（1）针对压电式压力电测系统存在的低频特性不佳、不宜采用静态标定的问题,研究了一种基于落锤装置的比对式准静态校准方法。通过分析压电式压力电测系统的电路特性,为准静态校准方法在降低静电泄漏,抑制输出漂移方面的有效性提供了理论依据;介绍了落锤装置的工作原理和比对式准静态校准方法,组建了标准压力监测系统,并分量程段进行了量值传递,量传结果表明,标准压力监测系统在高低两个量程段内均有着较高的压力监测精度;通过相关的比对式准静态校准试验求取了被校系统的灵敏度、非线性和重复性等工作特性参数,验证了比对式准静态校准工作特性参数求取方法的可行性。（2）针对传统比对式准静态校准方法存在的标准压力监测系统成本高、试验效率低等问题,提出了一种基于遗传神经网络（GABP）算法的校准装置参数配置及压力电测系统准静态校准方法。通过训练准静态校准试验样本数据,建立了落锤装置的工作参数与所产生的压力峰值和脉宽之间的数学模型,模型的压力峰值和脉宽预测误差分别低于0.7%和0.2%;基于GABP神经网络预测模型求取了被校压力电测系统的工作特性参数,求取结果与传统的比对式准静态校准方法相近,验证了该校准方法的可行性。（3）针对传统比对式准静态校准方法和基于遗传神经网络算法的准静态校准方法存在的不足,研究了一种基于自研力传感器的绝对式准静态校准方法。分析了力传感器安装连接方式所导致的预紧力、惯性力和动态性能下降对力值测量的影响,以现有落锤装置中的锤头结构作为弹性敏感元件研制了一种高精度应变式力传感器,通过理论研究、仿真分析和静动态校准试验,验证了力传感器的机械强度、抗弯性能和静动态特性均满足要求;通过分析影响压力校准精度的各个因素对力和压力的关系模型进行了研究,并提出了相应的参考压力峰值修正方法,修正后的压力峰值和参考压力峰值之间的误差不超过0.7%;基于绝对式准静态校准方法求取了被校系统的工作特性参数,求取结果与前文校准方法相近,验证了该校准方法的可行性。（4）针对空气和水下冲击波压力电测系统动态校准存在的问题,开展了基于空气激波管和预压水激波管的压力电测系统动态校准及动态补偿方法研究。通过有限元仿真分析了水下冲击波压力的传播规律、水激波管内平面波的形成规律以及水激波管内腔长度、静态预压值和炸药装药量等因素对冲击波压力的影响;组建了标准和被校压力电测系统,基于空气激波管和预压水激波管进行了动态压力校准试验,在此基础上对被校压力电测系统的动态传递特性进行了求取;对被校系统传递函数的数学模型进行系统辨识,并采取了相应的动态补偿措施,补偿后,被校系统的动态特性指标得到了改善,动态误差明显减少。（5）为了解决基于比对式、GABP模型和力传感器三种不同准静态校准方法的压力测量不确定度评定问题,分析了准静态校准中参考压力值和被校压力电测系统测量不确定度的影响因素,并基于传统的GUM方法、Monte Carlo法以及不确定度传播定律对典型火药燃气压力典型系统的不确定度进行了求取;针对压电式压力电测系统不确定度评定中存在的“以静代动”现象和小样本测量问题,提出了一种基于灰色理论和神经网络算法的动态测量不确定度评定方法,并运用该方法对典型空中和水下冲击波压力电测系统的动态不确定度进行了计算。
黄伟[7]（2020）在《光纤光栅高温传感器与光纤微腔干涉仪高压传感器的研制及应用》文中认为在工业以及自动化不断发展的今天,传感器技术显得尤为重要。光纤传感器的问世弥补了众多电学传感器的显着缺点,例如:电磁干扰、环境腐蚀、难以信号传输和组网等。光纤传感器最为引人注目的优点是其制作成本低并且不会产生电火花。这些特性使得光纤传感器广泛应用于石油化工、天然气、桥梁建筑以及航空航天等领域。本文面向电磁感应焊接、油气开采、航空发动机等极端环境中的测量需求,利用光纤光栅与光纤微腔干涉仪作为传感器件实现高温高压测量。论文的主要研究内容包括:光纤高温高压传感原理与解调方法、光纤光栅高温传感器的研制与测试、光纤微腔干涉仪高压传感器的研制与测试、高温高压一体化测量光纤传感器的制备与测试。（1）针对国内外的高温传感器、高压传感器以及高温高压一体化传感器的研究与发展现状开展了调研,总结与分析了各类传感器的优点与不足,确定以满足体积小、重量轻、无电火花的光纤布拉格光栅以及光纤微腔干涉仪在实现高温高压测量方面拥有巨大优势。因此,本文主要研究了基于光纤光栅和光纤微腔干涉仪的高温高压一体化传感技术。（2）利用飞秒激光逐点法制备了耐高温的光纤布拉格光栅,进而研制出光纤光栅高温传感器,并进行了高温响应特性测试。研究了光纤光栅的退火与淬火工艺,解决了骤冷与骤热中出现的光谱畸变问题。同时,光纤布拉格光栅在高温退火后展现出优良的重复性。研制的光纤光栅温度传感器在500℃下的温度灵敏度13.3 pm/℃,温度响应速度208℃/s。最终,我们将研制的光纤光栅高温传感器应用于电磁感应焊接工艺中的焊点温度监测。（3）利用光纤端面研磨和空芯玻璃管熔接与精密切割的方法制备了基于纯石英薄膜的光纤微腔干涉仪,并在此基础上研制出光纤微腔干涉仪高压传感器,实现常温下40 MPa高压（液压）测量。通过改变石英薄膜的厚度来提高对压力测量的灵敏度,研究了传感器的压力响应与薄膜厚度的关系。压力传感器展现较为良好的重复性,并且其重复性误差与隔膜厚度呈负相关（隔膜厚度越薄,重复性误差越大）。同时使用有限元分析软件Comsol进行了理论验证,发现当厚度达到2.09μm,传感器的压力响应存在有灵敏度极大值,通过理论仿真证明:由于加工放电过程瞬间的热胀冷缩导致石英薄膜发生形变,导致了高压下器件的非线性响应。在兼顾压力灵敏度与线性拟合度的情况下,优化设计石英隔膜厚度为4.63μm,从而研制了最佳灵敏度的光纤微腔干涉仪压力传感器,实现传感器灵敏度为:-1.436 nm/MPa,线性拟合程度R方值为:0.991。（4）在分别研究光纤光栅高温传感器与光纤微腔干涉仪高压传感器的工作基础之上,利用两种结构进行级联并进行封装,进而研制了高温高压一体化光纤传感器。设计并搭建了高温高压一体化测试装置,并利用研制的高温高压一体化光纤传感器实现了500℃高温和5 MPa高压（气压）的同时测量。测试结果表明:气体压力每升高1 MPa,光纤光栅温度传感器的灵敏度增加0.000813 nm/℃;气体温度每升高1℃,光纤微腔干涉仪的压力灵敏度减小0.000173 nm/MPa。通过温度-压力交叉敏感补偿方法,最终实现温度灵敏度:0.0141 nm/℃,温度测量精度:0.7%FS;压力灵敏度:-0.73 nm/MPa,压力测量精度:1.37%FS。本文研制的光纤光栅高温传感器和光纤微腔干涉仪高压传感器有望在航空发动机监测、油气资源勘探与开采、深海环境探测、先进焊接工艺监测等领域取得广泛的工程应用。
陈增瑞[8]（2020）在《内弹道压力测试系统环境适应性校准技术研究》文中进行了进一步梳理内弹道压力测试系统包括膛压测试系统与弹底压力测试系统,测试对象为身管武器发射时火药燃烧产生的膛压和作用于弹丸底部的弹底压力,其测量结果对于评估火炮设计与验证发射药性能有十分重要的意义。但是,由于内弹道压力设备的实际使用环境极其恶劣,理想实验室环境下的校准结果不能很好的满足实际使用环境的需求,因此提出了在模拟恶劣环境下进行校准的环境适应性校准技术,研制了用于模拟火炮内弹道环境的模拟膛压发生器,组建校准系统并对内弹道压力测试系统进行环境适应性校准,以保证测试系统在高温、高压、高冲击等实测恶劣条件下的工作可靠性和测试结果的准确性。本文针对环境适应性校准技术做了细致的研究,主要阐述了以下四方面的内容:首先详细研究了压力测试系统的脉冲校准原理和准静态校准准则等校准理论;基于恶劣环境中使用的仪器系统需在相似的恶劣环境中进行校准考核的考虑,提出环境适应性校准的方法,并分析火炮内弹道过程的环境因子。其次,针对现有静态校准设备校准效率不高与高压压力实现困难的问题,设计研发了基于一款螺纹杆推进加压原理的手摇式压力发生器,依托该设备对高压压力传感器和内弹道压力测试系统进行静态特性的研究。再次,对内弹道压力测试系统的环境适应性校准原理及校准技术进行研究,确定校准流程并对校准合理性进行充分论证,针对现有依传感器精度赋权的加权平均数据融合方法所存在的局限性,提出使用充分考虑测试数据统计规律的贝叶斯估计法对测量结果进行数据融合,开展试验验证数据融合方法的改进效果。最后对模拟膛压发生器的波形调节方法进行研究,从理论计算与仿真分析的角度对火药装药量、泄压膜片厚度与泄压膜片安装方向等变量对生成波形的影响进行定性分析,通过控制变量试验对分析结果进行定量验证,进一步对试验数据进行处理,归纳总结了各影响因素的经验公式,以此指导波形调节。
刘建宁[9]（2019）在《新型智能开关柜实时监测系统的研究与设计》文中研究表明开关柜是电力系统配电环节中重要的控制设备,高压开关柜中的设备长时间处在强磁场、大电流、高电压的工作状态下,对其进行正常运行寿命周期的监测和保护至关重要。然而,目前通过人工监测开关柜温度、巡查运行状态的传统监测控制方式,在可靠性、精确性、实时性上都存在严重不足。因此,开关柜向无人值守的高智能化方向发展,将会是智能开关技术发展的必然趋势。本文针对传统开关柜体积大,智能化程度低以及集中控制度低的现状,设计一种基于ARM技术的智能化开关柜监测系统。本文的主要研究内容如下:（1）为了防止高压开关柜操作人员带电误操作,本文设计一种高压带电闭锁显示器模块,当三相母线中任意一相或者两相带电时,带电闭锁显示器将会使电磁锁实施强制闭锁操作。利用信号隔离的方法使高压侧与低压侧隔离,将高压母线带电信号接入主控MCU模块中,并在显示屏中显示母线的带电状态,将高压信号准确实时上传到监测系统云平台。（2）设计低功耗无线温度监测模块,首先,分析开关柜内热的产生和传导过程,通过Comsol软件分析关键测温点温度传导过程中温度变化及传热导体的电场分布,通过低功耗温度传感器监测开关柜关键点温度变化,提出可预测关键点绝缘状态模型。其次,该模块通过Keil软件完成微处理器RTC定时唤醒温度传感器采集温度,并通过无线模块将温度传感器采集到的数据实时传送给主监控模块。最后,测试计算出不同配置时模块的功耗,相比目前同类设计的功耗更低,运行时间更久,具有一定的工程应用价值。（3）为了提高无线温度监测模块在高电压、大电流、强磁场环境下通讯的可靠性,采用不同距离衰减不同信号提高数据传输的成功率,实验测试计算出在短距离和长距离时最优衰减信号。其次,设计采用跳频通信方式,通过Matlab软件对跳频通信系统仿真分析,结果表明跳频通信系统能够提高无线温度监测模块的抗干扰性和数据传输保密性。（4）为了采集电能质量指标参数,利用FFT算法的加速原理,设计了一种改进的FFT算法,该算法利用电能计量芯片对互感器中的二次电流电压信号进行转换采集,将转换完成后的信号数据通过改进FFT算法计算分析。实验结果显示:改进的FFT算法不仅能够满足指标参数数据的准确性,而且还能减少计算误差。（5）本文采用DHT11传感器采集开关柜中温湿度的变化,对测得数据进行校验,提高数据采集的可靠性,控制加热片进行除湿,保证柜内环境干燥不产生凝露。为了保证系统中信号的精度,充分考虑PCB设计中信号干扰的因素,抑制各种信号干扰,改善电磁干扰对各个系统模块的影响。（6）分别设计多个监测系统云平台显示操作界面,将多个监测模块采集到的数据及设备状态信息通过网络上传到监测系统云平台,将已经投入运行的智能开关柜前端监测采集的数据及状态信息,与监测系统平台对接完成监测系统对智能开关柜的监测及运行管理,能够更好实现电力物联网对电力设备远程运维和管理。
施祥庆[10]（2020）在《水下冲击波压力测量系统动态校准及测量不确定度评定方法研究》文中提出水下爆炸冲击波压力的大小是评估不同炸药水下爆炸威力、分析舰艇抗爆能力的关键评价指标之一,按照测试环境的不同可分为壁面反射压和自由场压力两种类型,且前者的应用范围更为广泛,主要就壁面反射压测量用传感器的动态校准问题进行研究。水下冲击波压力信号频域范围较宽,一般采用压电式压力传感器进行测量,由于压电式压力传感器的低频特性不好,所以不适宜进行静态校准。当下,水下冲击波压力传感器的动态校准主要采用的是标准物质法,该方法未能考虑实际的水下爆炸工况,经验公式计算出的结果误差较大,且测量值不具备溯源性,无法保证动态校准结果的精度。目前,评价水下冲击波压力测量系统不确定度都是使用“以静代动”的方法,在实际的水下冲击波压力信号测量过程中,系统的静态灵敏度与实际的动态灵敏度之间有较大的差异,因此以静代动的不确定度评定方法是不适宜的。针对目前水下冲击波压力测量系统动态校准以及不确定度评定存在的缺陷,提出了一种基于预压水激波管的压力传感器动态校准方法以及不确定度评定方法。针对水下爆炸冲击波压力信号的特点以及实际工况,提出了一种基于预压水激波管的压力传感器比对式动态校准方法,研究了影响传感器动态特性的因素,组建了标准压力监测系统,并分析了影响标准压力监测系统不确定度的因素,对标准压力监测系统进行了不确定度评定;验证了水下冲击波压力动态测量系统测量结果的一致性,研究了压力传感器动态特性获取方法,并以kistler 6215压力传感器为例,采用比对式校准法对其进行了动态校准实验,获取了水下冲击波压力传感器的动态特性;完成了水下冲击波压力测量系统的动态校准实验。针对水下冲击波压力测量系统小数据、贫信息的特点,提出了基于灰色系统理论的被校压力传感器灵敏度单频点不确定度评定方法,并进行了小样本下不确定度灰评定方法的适用性分析,建立神经网络模型对全频段灵敏度不确定度进行预测,并梳理了被校压力传感器的其他不确定度分量,对典型水下冲击波压力动态测量系统进行了不确定度评定。研究成果对水下冲击波压力传感器动态校准方法及测量不确定度评定方法提供了一定的理论依据以及实验支撑,对水下冲击波压力传感器动态测量不确定度评定规范的建立有一定的参考价值。
二、一种用于研究高压传感器冲击特性系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种用于研究高压传感器冲击特性系统的设计（论文提纲范文）
（1）适用于极端环境的MEMS传感器研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 大量程MEMS高温高压传感器 |
| 3 MEMS高g值加速度传感器 |
| 4 高精度石英谐振加速度传感器 |
| 5 结论 |
（2）压电式压力传感器的加速度效应修正技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 选题研究背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 弹底压力测试技术现状 |
| 1.2.2 动态测试系统模型辨识研究现状 |
| 1.2.3 压力传感器校准研究现状 |
| 1.3 论文章节安排 |
| 2.相关理论基础 |
| 2.1 压电式压力传感器工作原理及其特性 |
| 2.1.1 石英晶体压电效应 |
| 2.1.2 石英晶体的压电系数矩阵 |
| 2.2 动态测试系统的描述 |
| 2.2.1 系统微分方程及其传递函数 |
| 2.2.2 系统差分方程及其传递函数 |
| 2.3 弹底压力测试系统加速度效应机理建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.传感器模型建立及仿真分析 |
| 3.1 有限元分析基本步骤 |
| 3.2 传感器静力学仿真 |
| 3.2.1 传感器模型建立及网格划分 |
| 3.2.2 压力载荷作用下传感器仿真分析 |
| 3.2.3 加速度惯性载荷作用下传感器仿真分析 |
| 3.3 传感器及弹底压力测试仪动力学分析 |
| 3.3.1 传感器模态分析 |
| 3.3.2 弹底压力测试仪模态分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.弹底压力测试系统设计 |
| 4.1 弹底压力测试系统技术指标 |
| 4.2 弹载弹底压力测试仪组成及总体设计方案 |
| 4.3 弹底压力测试系统硬件设计 |
| 4.3.1 传感器选型 |
| 4.3.2 调理电路设计 |
| 4.3.3 模拟开关电路设计 |
| 4.3.4 A/D转换电路设计 |
| 4.3.5 控制器模块与存储模块电路设计 |
| 4.3.6 电源管理模块设计 |
| 4.3.7 外围晶振设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.弹底压力测试系统加速度效应系统辨识 |
| 5.1 最小二乘法辨识理论及其改进算法 |
| 5.1.1 最小二乘法辨识理论算法 |
| 5.1.2 能同时辨识线性差分方程模型阶次和参数的方法 |
| 5.2 弹底压力测试系统动态模型建立 |
| 5.2.1 苏试CL-100 高冲击试验台校准系统 |
| 5.2.2 压力测试系统加速度效应系统辨识 |
| 5.2.3 模型贴合度验证 |
| 5.3 加速度效应修正系统设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.试验及测试数据分析 |
| 6.1 弹底压力测试试验 |
| 6.2 靶场实测数据分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7. 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）压电式高压压力传感器校准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 高压压力校准技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究工作和章节安排 |
| 2. 压电式高压压力传感器校准方法 |
| 2.1 压力传感器校准方法 |
| 2.2 电荷放大器高低频特性分析 |
| 2.2.1 电荷放大器低频特性分析 |
| 2.2.2 电荷泄漏率分析 |
| 2.2.3 电荷放大器高频特性分析 |
| 2.3 静态校准的原理 |
| 2.3.1 压力传感器静态特性分析 |
| 2.3.2 静态校准原理及方法 |
| 2.3.3 压力传感器静态特性参数的表征方法 |
| 2.4 高效便携式压电式高压压力传感器静态校准系统的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3. 校准系统硬件设计及实现 |
| 3.1 系统总体设计概述 |
| 3.2 系统手摇式压力发生器设计 |
| 3.2.1 手摇式压力发生器工作原理简介 |
| 3.2.2 手摇式压力发生器设计方案 |
| 3.2.3 手摇式压力发生器关键技术 |
| 3.3 系统硬件电路模块设计 |
| 3.3.1 信号调理电路设计 |
| 3.3.2 无线通信电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 校准系统软件设计及实现 |
| 4.1 系统软件设计概述 |
| 4.2 系统主控模块程序设计 |
| 4.2.1 单片机控制程序设计 |
| 4.2.2 A/D转换程序设计 |
| 4.2.3 无线传输程序设计 |
| 4.3 系统上位机模块程序设计 |
| 4.3.1 上位机模块总体设计 |
| 4.3.2 基础功能设计 |
| 4.3.3 语音控制功能设计 |
| 4.3.4 通讯功能设计 |
| 4.3.5 数据分析设计 |
| 4.3.6 数据计算分析算法实现 |
| 4.3.7 上位机模块实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5. 校准实验数据处理及分析 |
| 5.1 测试系统的不确定度研究 |
| 5.1.1 传递链精度模型 |
| 5.1.2 测试系统不确定度模型 |
| 5.1.3 测试系统不确定度计算 |
| 5.2 校准实验 |
| 5.3 实验测试结果误差分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6. 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）空芯光纤微腔干涉型高温高压传感技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高温高压传感的应用需求 |
| 1.2 常用的高温高压传感技术 |
| 1.2.1 高温传感技术 |
| 1.2.2 高压传感技术 |
| 1.3 光纤高温高压传感技术研究现状 |
| 1.3.1 光纤高温传感研究现状 |
| 1.3.2 光纤高压传感研究现状 |
| 1.4 空芯光纤在高温高压传感领域的优势 |
| 1.4.1 空芯光纤的发展历程 |
| 1.4.2 空芯光纤在高温高压传感中的优势 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第2章 光纤微腔干涉原理与信号解调技术 |
| 2.1 光纤白光干涉仪结构与原理 |
| 2.1.1 光纤法布里-珀罗干涉仪(FPI) |
| 2.1.2 光纤马赫-增德尔干涉仪(MZI) |
| 2.2 光纤白光干涉波长解调方法 |
| 2.2.1 波长解调基本原理 |
| 2.2.2 探测极限、灵敏度、信噪比和Q因子分析 |
| 2.3 光纤白光干涉相位解调方法 |
| 2.3.1 信号的产生与获取 |
| 2.3.2 相位解调基本原理 |
| 2.3.3 傅里叶变换相位法 |
| 2.3.4 傅里叶变换主频法 |
| 2.3.5 波数域傅里叶变换相位法 |
| 2.3.6 相移测量法 |
| 2.3.7 步进相移测量法 |
| 2.4 光纤激光干涉动态信号解调方法 |
| 2.4.1 光纤激光干涉传感原理 |
| 2.4.2 光纤激光干涉解调方法 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 空芯光纤微腔干涉仪制备技术 |
| 3.1 空芯光纤结构和导光机理 |
| 3.1.1 空芯光子带隙光纤 |
| 3.1.2 反谐振型空芯光纤 |
| 3.2 空芯光纤电弧放电热熔接技术 |
| 3.2.1 空芯光子带隙光纤与单模光纤的低损耗熔接 |
| 3.2.2 反谐振空芯光纤与单模光纤的低损耗熔接 |
| 3.3 空芯光纤微腔干涉仪制备技术 |
| 3.3.1 空芯光纤微腔MZI的制备 |
| 3.3.2 空芯光纤微腔FPI的制备 |
| 3.3.3 空芯光纤复合微腔FPI的制备 |
| 3.3.4 光纤端面薄膜微腔FPI的制备 |
| 3.4 空芯光纤侧边微通道阵列制备技术 |
| 3.4.1 飞秒激光微加工技术 |
| 3.4.2 空芯光子带隙光纤侧边微通道阵列的制备 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 空芯光纤微腔干涉型高温传感技术 |
| 4.1 高温传感原理与优势 |
| 4.1.1 传感结构与原理 |
| 4.1.2 石英材料的热光效应与热膨胀效应 |
| 4.1.3 纯石英材料的高温特性 |
| 4.1.4 光学游标效应增敏技术 |
| 4.2 空芯光纤微腔MZI高温传感器 |
| 4.2.1 空芯光纤微腔MZI结构设计 |
| 4.2.2 传感器结构与参数优化 |
| 4.2.3 高温响应测试 |
| 4.2.4 高温特性分析 |
| 4.3 探针式微腔FPI高温传感器 |
| 4.3.1 探针式FPI制备 |
| 4.3.2 结构优化 |
| 4.3.3 高温响应测试 |
| 4.3.4 高温特性分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 空芯光纤微腔干涉型高压传感技术 |
| 5.1 气体折射率调制型气压传感机理与优势 |
| 5.2 空芯光纤微腔FPI高压传感技术 |
| 5.2.1 空芯光纤微腔FPI的结构设计 |
| 5.2.2 空芯光纤微腔FPI的制备 |
| 5.2.3 传感器结构与参数优化 |
| 5.2.4 气压传感响应测试与耐高温特性测试 |
| 5.3 相位解调型超长微腔FPI高灵敏度气压传感技术 |
| 5.3.1 相位解调原理 |
| 5.3.2 空芯光纤超长微腔FPI的设计与器件制备 |
| 5.3.3 压力响应测试 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 空芯光纤复合微腔高温高压一体化传感技术 |
| 6.1 空芯光纤复合微腔高温高压一体化传感原理 |
| 6.2 光纤复合微腔干涉仪传感器的制备与光谱表征 |
| 6.2.1 空芯光纤复合微腔干涉仪的制备 |
| 6.2.2 频谱分析与信噪比优化 |
| 6.2.3 复合微腔干涉光谱的分离与提取 |
| 6.3 高温高压传感测试与解调 |
| 6.3.1 高温高压一体化测试系统的搭建 |
| 6.3.2 高温高压测试与解调 |
| 6.3.3 高温高压一体化测试与解调 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 空芯光纤开放微腔动态压力传感技术 |
| 7.1 光纤白光干涉动态测量方法 |
| 7.2 激光干涉动态测量技术 |
| 7.3 动态压力响应测试 |
| 7.3.1 传感器件制备 |
| 7.3.2 气压响应速度测试与评估 |
| 7.3.3 声压响应测试 |
| 7.4 小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文总结 |
| 8.2 论文创新 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 指导老师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩决议委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 附件 |
（5）冲击波压力测量系统联合校准及测量不确定度评定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 存在问题分析及研究的意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 冲击波压力测试技术研究现状 |
| 1.3.2 压力测量系统校准技术研究现状 |
| 1.3.3 测量系统动态建模方法研究现状 |
| 1.3.4 测量系统动态补偿技术研究现状 |
| 1.3.5 测量不确定度研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究工作及结构安排 |
| 2 冲击波压力测量系统联合校准方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电式冲击波压力测量系统静动态特性分析 |
| 2.3 常用校准方法适用范围分析 |
| 2.4 爆炸场寄生效应及抑制方法 |
| 2.5 联合校准方法 |
| 2.5.1 联合校准方法原理 |
| 2.5.2 冲击波压力测量系统准静态校准方法 |
| 2.5.3 基于激波管的冲击波压力测量系统动态校准方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 冲击波压力测量系统联合校准实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于落锤液压装置的准静态校准方法实践 |
| 3.2.1 标准压力监测系统 |
| 3.2.2 被校冲击波压力测量系统 |
| 3.2.3 最优脉宽选择 |
| 3.2.4 典型冲击波压力测量系统准静态校准实验 |
| 3.3 准静态校准的标准压力监测不确定度分析及量传途径 |
| 3.3.1 标准压力监测不确定度分析 |
| 3.3.2 量值传递途径 |
| 3.4 基于准静态校准的冲击波压力测量系统工作特性求取方法 |
| 3.4.1 工作特性求取的准静态校准实验 |
| 3.4.2 工作特性曲线求取 |
| 3.4.3 灵敏度求取 |
| 3.4.4 非线性度求取 |
| 3.4.5 重复性求取 |
| 3.5 基于激波管的动态校准方法实践 |
| 3.5.1 动态校准系统组成 |
| 3.5.2 典型冲击波压力测量系统动态校准实验 |
| 3.5.3 抑制寄生效应措施对传递特性影响研究实验 |
| 3.5.4 不同厂家传感器系统传递特性差异性研究实验 |
| 3.5.5 重复动态校准结果差异性研究实验 |
| 3.6 工作特性求取方法典型应用例 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 冲击波压力测量系统的传递特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 冲击波压力测量系统传递特性非参数模型求取方法 |
| 4.2.1 冲击波压力测量系统低频段传递特性非参数模型求取方法 |
| 4.2.2 冲击波压力测量系统中高频段传递特性非参数模型求取方法 |
| 4.2.3 典型冲击波压力测量系统低频段传递特性非参数模型求取 |
| 4.2.4 典型冲击波压力测量系统中高频段传递特性非参数模型求取 |
| 4.3 基于最小二乘法的冲击波压力测量系统局部参数模型求取方法 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 最小二乘(LS)法 |
| 4.3.3 同时辨识阶次和参数(SIM)法 |
| 4.3.4 广义最小二乘(GLS)法 |
| 4.3.5 特殊白化滤波器的广义最小二乘(GLS(SF))法 |
| 4.4 基于BP神经网络的冲击波压力测量系统局部参数模型求取方法 |
| 4.5 冲击波压力测量系统参数模型求取方法比较与选择 |
| 4.6 基于GLS(SF)法的冲击波压力测量系统局部参数模型求取方法普适性 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 冲击波压力测量系统动态补偿方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 冲击波压力测量系统动态补偿方法 |
| 5.2.1 补偿原理简介 |
| 5.2.2 基于零极点相消法的冲击波压力测量系统动态补偿 |
| 5.2.3 基于BP神经网络的冲击波压力测量系统动态补偿 |
| 5.3 冲击波压力测量系统动态补偿效果验证 |
| 5.3.1 基于零极点相消法的典型冲击波压力测量系统动态补偿效果验证 |
| 5.3.2 基于BP神经网络的典型冲击波压力测量系统动态补偿效果验证 |
| 5.4 冲击波压力测量系统动态补偿方法的比较与选择 |
| 5.5 基于零极点相消法的冲击波压力测量系统动态补偿方法普适性 |
| 5.6 实际冲击波压力测量信号的动态补偿实践 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 冲击波压力工程测量不确定度评定方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 冲击波压力工程测量不确定度影响因素分析 |
| 6.3 冲击波压力工程测量不确定度评定方法 |
| 6.3.1 仪表计量性能的不确定度评定方法 |
| 6.3.2 寄生效应的不确定度评定方法 |
| 6.3.3 工程安装的不确定度评定方法 |
| 6.3.4 动态校准不确定度评定方法 |
| 6.3.5 冲击波压力工程测量不确定度评定方法 |
| 6.4 典型冲击波压力工程测量不确定度评定实践 |
| 6.4.1 仪表计量性能的不确定度评定 |
| 6.4.2 寄生效应的不确定度评定 |
| 6.4.3 工程安装的不确定度评定 |
| 6.4.4 动态校准不确定度评定 |
| 6.4.5 典型冲击波压力工程测量不确定度评定与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 本文主要工作 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压力校准方法研究现状 |
| 1.2.2 测量不确定度评定方法研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的主要问题 |
| 1.4 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 2 压电式压力电测系统比对式准静态校准方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 比对式准静态压力校准方法 |
| 2.2.1 压电式压力电测系统输出特性分析 |
| 2.2.2 准静态校准压力源概述 |
| 2.2.3 压力脉冲频谱特性分析 |
| 2.2.4 比对式压力校准量传途径分析 |
| 2.3 标准压力监测系统组建及其静态校准 |
| 2.3.1 标准压力监测系统组建 |
| 2.3.2 标准压力监测系统静态校准 |
| 2.3.3 标准压力监测系统工作特性参数求取 |
| 2.4 典型被校压力电测系统组建及其校准试验 |
| 2.4.1 典型被校压力电测系统组建 |
| 2.4.2 压电式压力电测系统静压加载试验 |
| 2.4.3 典型被校压力电测系统校准试验 |
| 2.5 基于准静态校准的工作特性参数求取方法研究 |
| 2.5.1 工作特性参数求取方法研究 |
| 2.5.2 典型被校压力电测系统工作特性参数求取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于GABP算法的压电式压力电测系统准静态校准方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 神经网络算法概述及其优化方法研究 |
| 3.2.1 人工神经网络的概念及特点 |
| 3.2.2 神经网络算法优化方法研究 |
| 3.3 GABP神经网络预测模型研究 |
| 3.3.1 GABP神经网络预测模型的建立 |
| 3.3.2 GABP神经网络预测模型的训练 |
| 3.3.3 GABP神经网络预测模型的测试 |
| 3.3.4 GABP神经网络预测模型与BP神经网络模型的比较 |
| 3.3.5 GABP神经网络预测模型与多元非线性回归模型的比较 |
| 3.4 基于GABP神经网络预测模型的准静态压力校准实践 |
| 3.4.1 基于GABP模型的压力电测系统校准方法 |
| 3.4.2 基于GABP模型的压力电测系统工作特性参数求取 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 压电式压力电测系统绝对式准静态校准方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于力传感器的压力电测系统绝对式校准原理 |
| 4.2.1 基于力传感器的压力校准原理 |
| 4.2.2 力传感器安装连接方式对力值测量的影响分析 |
| 4.3 力传感器安装连接方式对力值测量的影响试验研究 |
| 4.3.1 基于HBM力传感器的力值测量系统 |
| 4.3.2 基于HBM力传感器的压力校准试验 |
| 4.3.3 基于GABP算法的力值修正方法研究 |
| 4.3.4 基于HBM力传感器的压力校准局限性 |
| 4.4 专用力传感器设计与有限元仿真 |
| 4.4.1 专用力传感器设计 |
| 4.4.2 专用力传感器的理论研究和仿真分析 |
| 4.5 专用力传感器静动态特性分析 |
| 4.5.1 基于专用力传感器的力值测量系统 |
| 4.5.2 专用力传感器静态特性分析 |
| 4.5.3 专用力传感器动态特性分析 |
| 4.6 基于专用力传感器的力和压力关系模型研究 |
| 4.6.1 力和压力关系模型理论研究 |
| 4.6.2 压力校准精度影响因素分析 |
| 4.6.3 参考压力峰值修正方法研究及试验验证 |
| 4.7 基于专用力传感器的准静态压力校准实践 |
| 4.7.1 基于专用力传感器的压力电测系统校准方法 |
| 4.7.2 基于专用力传感器的压力电测系统工作特性参数求取 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 压电式压力电测系统动态校准方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于空气激波管的动态压力校准方法 |
| 5.2.1 基于空气激波管的动态压力校准原理 |
| 5.2.2 典型空中冲击波压力电测系统组成 |
| 5.2.3 空中冲击波压力电测系统动态校准试验及传递特性求取 |
| 5.2.4 空中冲击波压力电测系统动态补偿方法研究 |
| 5.3 基于预压水激波管的动态压力校准原理 |
| 5.3.1 水下爆炸冲击波理论 |
| 5.3.2 预压水激波管动态压力校准装置 |
| 5.3.3 预压水激波管动态压力校准原理 |
| 5.4 水激波管爆炸冲击波压力场特性仿真研究 |
| 5.4.1 有限元仿真模型建立及其参数设置 |
| 5.4.2 水下爆炸冲击波压力传播规律研究 |
| 5.4.3 预压水激波管爆炸冲击波压力影响因素研究 |
| 5.5 水下冲击波压力电测系统动态传递特性求取方法研究 |
| 5.5.1 标准和被校压力电测系统组建 |
| 5.5.2 水下冲击波压力电测系统动态校准试验 |
| 5.5.3 压力电测系统动态特性影响因素分析 |
| 5.5.4 水下冲击波压力电测系统动态传递特性求取 |
| 5.6 水下冲击波压力电测系统动态补偿方法研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 压电式压力电测系统不确定度评定方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于准静态校准的压力测量不确定度影响因素分析 |
| 6.2.1 准静态压力校准系统组成 |
| 6.2.2 压力测量不确定度影响因素分析 |
| 6.3 基于准静态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.3.1 参考压力值测量不确定度评定 |
| 6.3.2 典型被校压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.4 基于水激波管动态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.4.1 水下冲击波压力电测系统测量不确定度影响因素分析 |
| 6.4.2 水下冲击波压力电测系统动态不确定度评定方法研究 |
| 6.4.3 水下冲击波压力电测系统动态测量不确定度评定 |
| 6.5 基于空气激波管动态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.5.1 空中冲击波压力电测系统测量不确定度影响因素分析 |
| 6.5.2 空中冲击波压力电测系统动态不确定度评定简析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 全文小结 |
| 7.1 论文主要工作及研究成果 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）光纤光栅高温传感器与光纤微腔干涉仪高压传感器的研制及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 高温高压一体化光纤传感技术的研究现状 |
| 1.2.1 高温传感器研究现状 |
| 1.2.2 高压传感器研究现状 |
| 1.2.3 高温高压一体化光纤传感器研究现状 |
| 1.3 本文主要的研究内容 |
| 第2章 基于光纤光栅与光纤微腔干涉仪的高温高压传感原理 |
| 2.1 基于光纤布拉格光栅的温度测量原理及解调方法 |
| 2.2 基于光纤微腔干涉仪的压力测量原理及解调方法 |
| 2.3 基于级联FBG-FPI的高温压力一体化测量原理及解调方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤光栅高温传感器的制备及测试 |
| 3.1 飞秒激光逐点法制备光纤布拉格光栅 |
| 3.2 光纤布拉格光栅的高温传感特性测试 |
| 3.2.1 光纤布拉格光栅的退火与淬火工艺 |
| 3.2.2 光纤布拉格光栅的高温特性测试 |
| 3.2.3 光纤布拉格光栅的温度响应速度 |
| 3.3 光纤布拉格光栅在强电磁感应环境下的测温应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光纤微腔干涉仪高压传感器的制备及测试 |
| 4.1 基于纯石英薄膜的光纤端面微腔干涉仪的制备 |
| 4.2 光纤端面微腔干涉仪高压传感器的液压测试 |
| 4.3 光纤端面微腔干涉仪高压传感器的压力响应特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高温高压一体化测量光纤传感器的制备与测试 |
| 5.1 高温高压一体化测量光纤传感器的制备 |
| 5.1.1 高温高压一体化测量光纤传感器的设计 |
| 5.1.2 高温高压一体化测量光纤传感器的制备 |
| 5.1.3 高温高压一体化测量光纤传感器的封装 |
| 5.2 高温高压测试系统 |
| 5.2.1 高温高压一体测试系统的设计 |
| 5.2.2 高温高压一体化测试系统的搭建 |
| 5.3 高温高压一体化传感测试 |
| 5.3.1 高温高压一体化传感器高温和高压测试的设计 |
| 5.3.2 高温高压一体化传感器对温度和压力的响应 |
| 5.4 高温高压交叉敏感问题的分析与解决 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本论文的创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
（8）内弹道压力测试系统环境适应性校准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 高压压力校准方法的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 环境适应性校准技术研究现状 |
| 1.4 本课题的研究思路及研究内容 |
| 2 内弹道压力测试系统校准理论 |
| 2.1 动态压力测试系统的脉冲校准原理 |
| 2.1.1 压力校准的基本概念 |
| 2.1.2 压力校准动态激励信号的分析与选择 |
| 2.2 动态压力测试系统的准静态校准准则 |
| 2.3 环境适应性校准的提出与环境因子分析 |
| 2.3.1 环境适应性校准及环境因子的思想的提出 |
| 2.3.2 内弹道压力测试系统的环境因子分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 内弹道压力测试系统的静态校准 |
| 3.1 静态校准的目的和实现方法 |
| 3.2 基于手摇式压力发生器的高压压力静态校准系统的设计 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.4 内弹道压力测试系统实施静态校准存在的问题 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 环境适应性校准原理及校准技术 |
| 4.1 模拟膛压发生器 |
| 4.1.1 火炮的内弹道过程 |
| 4.1.2 模拟膛压发生器的设计方案 |
| 4.1.3 模拟膛压发生器生成波形与实测膛压波形时域上的差异性分析 |
| 4.2 环境适应性校准系统的组成及工作原理 |
| 4.3 环境适应性校准的合理性论证 |
| 4.4 环境适应性校准数据融合方法 |
| 4.4.1 现有融合方法的不足和解决方法 |
| 4.4.2 贝叶斯估计法的数据处理过程 |
| 4.5 试验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 模拟膛压发生器波形调节方法的研究 |
| 5.1 发射药对模拟膛压波形的影响分析 |
| 5.1.1 装填密度与火药药力对最大膛压的影响 |
| 5.1.2 发射药种类与火药形状对压力上升时间的影响 |
| 5.2 泄压膜片对模拟膛压波形的影响研究 |
| 5.2.1 泄压膜片的结构设计 |
| 5.2.2 破膜压力估算与缺口的应力集中 |
| 5.2.3 泄压膜片的断裂模式与裂纹模式 |
| 5.2.4 线弹性断裂分析 |
| 5.3 破膜过程的有限元分析 |
| 5.4 试验与数据分析 |
| 5.4.1 装药量调整试验 |
| 5.4.2 泄压膜片调整试验 |
| 5.4.3 经验公式推导 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文的创新点及不足 |
| 6.2.1 本文的创新点 |
| 6.2.2 本文的不足 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）新型智能开关柜实时监测系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 选题的目的与意义 |
| 1.2 国内外发展与现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 智能开关柜监测系统分析 |
| 2.1 开关柜结构 |
| 2.2 监测系统内容及结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 开关柜在线监测系统的硬件设计 |
| 3.1 带电显示闭锁监测模块设计 |
| 3.1.1 带电显示电路设计 |
| 3.1.2 闭锁电路设计 |
| 3.2 低功耗无线温度监测模块设计 |
| 3.2.1 开关柜的热产生及热传导 |
| 3.2.2 开关柜关键点热学模型分析 |
| 3.2.3 绝缘状态预测 |
| 3.2.4 低功耗无线温度传感器电路设计 |
| 3.3 电能质量监测模块设计 |
| 3.3.1 电能质量指标 |
| 3.3.2 电能数据采集电路设计 |
| 3.4 状态采集模块设计 |
| 3.5 系统PCB设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 开关柜在线监测系统的软件设计 |
| 4.1 通讯传输协议 |
| 4.1.1 I2C总线协议 |
| 4.1.2 SPI总线协议 |
| 4.2 低功耗无线温度监测模块 |
| 4.2.1 低功耗温度传感器程序设计 |
| 4.2.2 低功耗微处理器程序设计 |
| 4.2.3 低功耗无线模块程序设计 |
| 4.2.4 无线模块通讯机制程序设计 |
| 4.3 电能质量数据采集程序设计 |
| 4.4 改进快速傅立叶变换(FFT) |
| 4.4.1 离散傅里叶变换(DFT) |
| 4.4.2 离散傅立叶逆变换(IDFT) |
| 4.4.3 MATLAB算法实现 |
| 4.5 跳频通信系统仿真 |
| 4.5.1 跳频通信系统的结构组成 |
| 4.5.2 MATLAB跳频通信系统仿真 |
| 4.6 温湿度采集监测程序设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 智能电力监测系统平台 |
| 5.1 在线监测平台设计方案 |
| 5.2 平台界面设计 |
| 5.2.1 配电监控界面设计 |
| 5.2.2 能效管理界面设计 |
| 5.2.3 事件记录界面设计 |
| 5.2.4 环境监测界面设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验测试与分析 |
| 6.1 带电显示闭锁监测模块测试与分析 |
| 6.2 低功耗无线温度监测模块测试与分析 |
| 6.3 电能质量监测模块测试与分析 |
| 6.4 状态采集模块测试与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附录 |
（10）水下冲击波压力测量系统动态校准及测量不确定度评定方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 水下爆炸冲击波压力测试方法国内外研究现状 |
| 1.3 压力传感器动态校准方法国内外研究现状 |
| 1.4 动态测量不确定度评定方法国内外研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容和章节安排 |
| 2 基于预压水激波管的水下冲击波压力传感器动态校准方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水下冲击波基本理论 |
| 2.3 水下冲击波压力传感器比对式校准方法研究 |
| 2.4 水下冲击波压力传感器动态特性求取方法研究 |
| 2.5 标准压力监测系统组建 |
| 2.6 水下冲击波压力测量系统量值传递途径研究 |
| 2.7 基于预压水激波管的压力传感器动态校准装置设计 |
| 2.7.1 预压水激波管装置 |
| 2.7.2 抽真空与预压装置 |
| 2.7.3 起爆装置 |
| 2.7.4 传感器安装方式 |
| 2.8 水下冲击波压力动态测量系统组成 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 基于预压水激波管的比对式校准实验分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一致性实验及分析 |
| 3.2.1 标准压力传感器同端安装方式下一致性实验结果分析 |
| 3.2.2 标准压力传感器对称端安装方式下一致性实验结果分析 |
| 3.3 典型冲击波压力传感系统动态校准实验 |
| 3.3.1 水下冲击波压力传感器动态校准实验结果 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.3.3 测压管道动态特性分析 |
| 3.3.4 实验结论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 水下冲击波压力测量系统动态灵敏度不确定度评定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于灰色理论的单频点灵敏度不确定度评定 |
| 4.2.1 不确定度灰评定原理简介 |
| 4.2.2 灰色系统理论不确定度评定模型的建立 |
| 4.2.3 基于灰色系统理论的小样本不确定度评定方法适用性分析 |
| 4.2.4 压力传感器灵敏度单频点不确定度灰色系统理论评定结果 |
| 4.3 基于神经网络的全频段灵敏度不确定度评定方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 典型动态测量系统的不确定度评定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于预压水激波管校准装置的标准压力监测系统不确定度评定 |
| 5.2.1 影响标准压力监测系统不确定度的因素分析 |
| 5.2.2 传感器安装位置处水下冲击波压力不一致性仿真分析 |
| 5.2.3 标准压力监测系统不确定度评定 |
| 5.3 典型动态测量系统的不确定度评定 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、一种用于研究高压传感器冲击特性系统的设计（论文参考文献）
- [1]适用于极端环境的MEMS传感器研究进展[J]. 张亮亮,胡腾江,李村,赵玉龙. 无人系统技术, 2021(05)
- [2]压电式压力传感器的加速度效应修正技术研究[D]. 朱雨薇. 中北大学, 2021(09)
- [3]压电式高压压力传感器校准技术研究[D]. 段玲泓. 中北大学, 2021(09)
- [4]空芯光纤微腔干涉型高温高压传感技术研究[D]. 张哲. 深圳大学, 2020(11)
- [5]冲击波压力测量系统联合校准及测量不确定度评定方法研究[D]. 杨凡. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究[D]. 顾廷炜. 南京理工大学, 2020(01)
- [7]光纤光栅高温传感器与光纤微腔干涉仪高压传感器的研制及应用[D]. 黄伟. 深圳大学, 2020
- [8]内弹道压力测试系统环境适应性校准技术研究[D]. 陈增瑞. 中北大学, 2020(12)
- [9]新型智能开关柜实时监测系统的研究与设计[D]. 刘建宁. 厦门理工学院, 2019(01)
- [10]水下冲击波压力测量系统动态校准及测量不确定度评定方法研究[D]. 施祥庆. 南京理工大学, 2020(01)