硬度测量范文
时间：2023-03-31 23:17:27
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篇1
中图分类号：G482 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2017）06-0032-03
Abstract This article mainly explains an educational equipment that can be used in colleges of science and technology in mental material hardness testing practical training： Leeb Hardness Testing Experi-mental Toolbox. Being differed from the traditional practical training device， it optimizes the design of which the desk type device’s large size and its uneasiness to move， and improves the design of which the portable device’s low electric quantity， small screen， unchan-geable probe， and the uneasiness to carry the parts. Having solved these inadequacies， Leeb Hardness Testing Experimental Toolbox has high-capacity batteries， bigger high-definition screen， chan-geable parts， the integration of its desk type and portability， and etc.
Key words leeb hardness testing experimental toolbox； educational equipment； practical training
1 前言
测量硬度有多种方法，里氏硬度计测量因其具有易携带、测量范围宽、操作方便等优点，成为现场金属部件硬度测量的首选方法[1]。里氏硬度测量实验箱是一种以里氏硬度试验为理论依据，针对理工科院校设计的用于金属硬度测量实训教学的教育装备。该实验箱将教与学中所需的部件集成在一个实验箱中，方便在硬度测量实训中的搬运和携带。实验箱配有大屏显示、多种探头类型、快捷键、打印机、可更换电池、校准试块等功能硬件，并搭载友好的人机交互系统，方便实验人员操作。其设计面向教与学，对市场上出现的硬度计进行优化设计，使得设备为教学所用。
2 目前状态与不足
传统教学工作中，多采用台式静力试验布氏硬度基准机等台式硬度计。这些台式硬度计不仅体积庞大不便移动，而且价格较高，实验室配备很难达到学生人手一台的水平，使得学生上机操作时间少、体验不足。便携式硬度计体积小且携带方便，可解决数量不足的问题。但是，目前市场上销售的便携式硬度计存在以下一些不足：
1）电池容量小，很容易造成连续教学使用时电量不足，在进行实验准备时需要花费时间去充电；
2）LCD屏过小，显示数据量过少，不便于测量和教学工作的开展；
3）零散附件太多，不便于携带和现场操作；
4）微型化的一体型硬度计，体积虽然小，但探头不可更换，无法满足实训时需要不同探头的要求；
5）维护困难，硬度计集成度高，若出现设备问题，需要返厂维修，花费的成本高、时间长。
并且在外采购的硬度计商业元素较重，采买、维护成本高，功能烦琐且不适用。大多数院校为满足课堂需要，需要支出大量资金、人力对硬件进行选购配备，费时费力。
3 实验箱的设计
在调查相关用户的基础上，针对目前市场上销售的里氏硬度测量仪的不足之处，专门为教学实训工作设计一款里氏硬度测量实验箱。实验箱解决了现有台式硬度测量仪器体积过大，一体式硬度计电池容量不足、显示数据少、探头不可更换，便携式硬度计零散附件多、不便携带等诸多问题。设计时特别关注模块化、标准化等内容，力求实现便于维修、便于使用的目标。
实验所用的所有部件都装配在防爆实验箱中，如图1所示。该实验箱尺寸为400 mm（长）×300 mm（宽）×160 mm（高），箱子采买时选取有锁扣、手持、肩背和现场放置的固定装置。
在箱体上盖开出一透明观察窗口，在不打开箱盖的情况下也可以观察到仪器工作情况。箱体内部分上下筛銮域：上层区域固定安装仪表各部分，如编码器、显示器、键盘、电源、打印机等；下层区域用于存放仪表的附件和备件，如标准试块、备用电池、冲击装置、备用打印纸、砂纸等。两层使用铝板隔开，配有拆装手柄，方便拿取安放。
4 硬件设计
硬件组成
1）大屏幕显示：屏幕选取7.3英寸、800*480高分辨率可触摸彩色液晶屏。
2）多探头和支撑环类型。材料不同、被测物曲面不同，应选取不同的探头和支撑环。该实验箱配备多种冲击装置（D、DL、G、C、E、D15等）和各类支撑环，满足不同的测量需求，并且大大减少了教育装备的选购成本。用户选择不同的冲击装置进行打值测量，免去因探头种类不同而配置多种硬度计的成本问题。
3）多按键快捷键盘。快捷键盘是方便实验人员进行快捷配置所设计的。多按键快捷键盘为4×6分布，覆盖机器的所有操作方式。按键分布如图2所示。快捷键盘是为满足快速调整数值，显示、更改配置所设置的快捷键。最左侧的一列为一级菜单，可遍历所有操作；第二列到第六列为常用快捷键，可快捷设置一些常用菜单的配置。
4）打印机。为解决打印机携带不方便、连接复杂问题，实验箱将微型打印机嵌入其中。微型打印机选取的是市场上较常见的热敏镶嵌式微型打印机。
5）可更换大容量充电电池。普通的硬度计在连续教学时耗电量较大，很容易造成后续教学时电量不足，而实验员在每次实验准备时要花费大量的时间去给设备充电。本实验箱使用两节26650充电电池供电（总电量10 000 mAh），
并配备两节备用电池，在教学活动中若出现电量不足等情况，可自行更换，不耽误教学工作的进行。
硬件设计总图 硬件设计总图如图3所示。
5 软件设计
系统功能
1）显示界面。该实验箱设计四种显示风格，分别是大数字、统计参数、柱状图、平均值，测量值超出限定范围可显示不同颜色的提示符号。同时，为满足不同测试环境、光线的需求，可调节屏幕亮暗、背光时间等。
2）友好的人机操作方式。实验中常用功能可以使用快捷键操作，全部功能都可以通过菜单进行操作。实验箱具备多按键键盘和编码转轮，教学中可采用这两种方式进行操作。
3）测量功能。在实际测量中因测试用的材料不同，会选择不同的探头类型、材料、硬度单位等配置信息。该实验箱配置模拟、无线、数字的探头信号，配置D/DL/D15/G/C/E等探头类型，可选单位有HL/HRC/HRB/HB/HV/HS/HRA等。为满足多装置、多材料、不同单位的示数教学要求，该实验箱内嵌入128个换算表，是目前相关产品中配备转换表数量最多的，减少了实训活动中查数据手持的麻烦。该表支持中华人民共和国国家标准GB/T 17394―1998《金属材料 里氏硬度试验》[2]及部分其他国家和地区的标准。
4）特色功能。实验箱不仅可以精确测量硬度值、存储数据，还具有强大的数据分析能力。该实验箱自带硬度转换计算器，方便查询转换各种材料硬度值，以及查看不同类型冲击装置之间的换算关系，拥有强大的数据处理及分析功能，包括显示平均值、标准差、最大值、最小值、粗大误差的判断、超限情况的判断及报警提示等信息。单组具有统计分析能力，包括平均值、平均值置信范围、最大值、最小值、极差、标准差、标准差置信范围峰度系数、偏度系数、合格率、测量值分布直方图、测量值正态分布检验、测量值均匀分布检验。还可以双组进行对比分析，进行均值显著性差异检验、标准差显著性差异检验、合格率显著性差异检验、分布显著性差异检验。
5）校准。实验箱设有测量计数功能，对测量次数进行累计。当打值超过1000～5000次（打值硬度不同，次数不同）后，需要对示数进行校准，这也是实验教学的一部分。该实验箱提供一点校准和两点校准两种校准方式，满足大多数教学要求。而这两种校准方式又可分为对单位和材料的独立校准和联合校准。同时，实验箱配置低、中、高三种校准标准块，方便实训中的打值校准学习。
6）打印。该实验箱配置微型打印机，可选择自动打印平均值或每测数值，还可手动选取要打印的某一次的数值。打印的数据可作为本次实训的实验报告使用。
设计框架 在实地调查一些院校的硬度测量实训后，将工厂、企业所用的硬度计的一些功能和模块进行优化改良，在操作和软件功能上力求设计一款适合教与学的硬度测量实验箱。软件功能总图如图4所示。
6 结束语
实验箱拥有大屏幕显示、编码转作、多按键数量的快捷键盘、打印机、充器、大容量电池，从而满足操作便捷、功能完备、持续工作时间长等功能要求。整个仪表采用箱式设计，方便实验员配置教学用具和对这些设备进行维护和管理，符合国家相关技术及安全标准。
参考文献
篇2
关键词：显微硬度自动测量程序；金相试验；手动测量
显微硬度试验可用于化学热处理的渗碳层、渗氮层，金属扩散层以及镀层的测定，还可用于热处理材料表面显微组织的显微硬度试验以及金属表面淬火的硬化层等，除此之外，还可以研究整个过渡层的性能；对不同厚度的铝带（箔）、不锈钢带、紫铜带、黄铜带等和半成品测试显微硬度；以及晶粒内部不均匀性研究等。随着科技发展，材料生产能力提升，检测试验任务尤为重要，结构钢真空热处理后的表面显微组织检测、金属扩散层及镀层检测，以及晶粒内部的不均匀性及质量问题分析和失效零部件硬度分析等越来越多，为了便于实际生产应用提高试验效率，显微硬度计的自动测试程序应用变得尤为重要。
显微硬度分为维氏显微硬度和努氏硬度。显微硬度适用于HV8～2000的材料。显微维氏硬度一般要求负荷加载的保持时间黑色金属为10～15秒，有色金属为30～35秒。显微努氏硬度一般要求负荷加载的保持时间黑色金属为5～15秒，有色金属为30秒。
1 显微硬度在金相检测中的应用
显微硬度在金相检测中主要的应用有硬度曲线测定和平均硬度值测定。
1.1 渗层深度及表面显微组织测定
渗层深度及表面显微组织测定主要指化学热处理的渗碳层、渗氮层，金属扩散层以及镀层，结构钢保护气氛热处理后表面显微组织的显微硬度试验以及金属表面淬火的硬化层等，均可用硬度曲线的方法进行测定。另外硬度曲线除能直接测定渗碳层（硬化层）的硬度外，还可用以研究整个过渡层的性能。通过编制自动测量程序可从距表面规定距离处开始垂直试样表面每隔固定距离测量一次硬度直至心部，进行多次测量，将测量结果绘制成一条硬度曲线，确定整个渗层深度。
表面显微组织测定是用于测定某结构钢保护气氛热处理后其表面质量（增碳、脱碳、增碳及晶间氧化等），即按要求载荷在试样检测面上沿垂直于表面方向打显微硬度，硬度压痕应答在垂直于表面的一条或多条平行线上。选取一真空热处理随炉试验件进行表面显微硬度测定，编制自动测量程序进行硬度曲线测定，得出相应的硬度曲线，试验结果见表1、图1。
1.2 平均硬度值测定
平均硬度值测定主要用于平时使用前的硬度计校准、晶粒内部的不均匀性测定及质量问题分析和失效零部件硬度分析等。通过编制自动测量程序可对材料选定范围的硬度值按要求进行有规律测定并计算平均硬度值。例如在使用前进行硬度计校准，选取与检测用载荷及硬度值相匹配的标准硬度块进行测定，自动测量程序测定结果见表2。
2 自动测试程序和手动测试程序的比较
选取一块HK0.5656的标准试块采用自动测量程序和手动测试，并对比测试结果。
2.1 自动测试程序
2.2 手动测试
校准显微硬度计后，进行手动测量，在标准试块上选定5个点依次打显微硬度。
d：是所测对角线的平均值μm；
ds：是标准压痕报告给出的平均对角线长度μm。
自动测试程序的最大误差大于手动测试，手动测试和自动测试的重复性和最大误差均符合相关资料要求。
3 结束语
显微硬度试验自动测量程序硬度曲线测定可用于保护气氛热处理材料表面显微组织的测定以及生产过程控制化学热处理的渗碳层、渗氮层，金属扩散层以及镀层等。显微硬度试验自动测量程序平均硬度值测定可用于组织均匀性测定，质量问题分析和失效零部件硬度分析等。显微硬度自动测量程序和手动测量的准确性和重复性均满足相关资料要求，尤其是在硬度曲线测定时自动测量程序可以准确定位、快速测量，效率高于手动测量，推荐采用自动测量程序。根据金相检测经验，自动测试程序对试样制备要求严格，必须严格控制加工硬化层及表面划痕等制样缺陷，以避免在自动测量过程中程序识别不清无法测定。
篇3
光度学量
光通量这个物理量是用来说明在一个固定的立体角中所具有的全部光功率,在光度学中光通量常用大写希腊字母Φ来表示,单位为流明(lumen,简记作lm)。与此相关的另一个物理量是光强,即发光强度,一般用大写拉丁字母I来表示,单位为烛光或坎德拉(candle,简记作cd),光强是单位立体角内的光通量。
我们平常使用最多的光度学中的物理量是光照度,或简称照度,常用大写拉丁字母E来表示,单位为勒克斯(lux或简记作lx);照度是单位面积上通过的光通量,所以照度与光通量的单位之间的换算为1 lux = 1 lm/m2。光度学中的亮度常被称为辉度,它是反映一个被光照射的物体对光反射的情况,一般用大写拉丁字母L来表示,单位为尼特(nit,1 nit = 1 cd/m2);对于投影机来说,这个物理量的大小取决于投影幕的质量和反射光的效率。
图1反映了上述这些物理量之间的关系,这是我们进行实际测量时的依据。一个具有4 cd发光强度的发光体在如图所示的立体角中产生了4 lm的光通量,在距离该发光体1 m远的地方,并恰好充满在这个立体角中有一个1 m2的平面S1,则在S1上面产生的照度就应该是4 lux。在距离该发光体2 m远,并也充满该立体角的平面S2的面积显然应该为4 m2,在S2上面产生的照度就是1 lux。所以,当投影幕越大,且离投影机越远时,它上面的照度就越低。而我们则可以根据在投影幕处测量的照度值,用它乘以投影幕的面积,就能够计算出该投影机光通量的流明数。
测量方法
在普通多媒体教室中测量投影机的实际光通量(即厂商说的投影机“亮度”)可采用下面的方法,测量时需要使用光照度计。第一步,打开投影机并预热5分钟以上;第二步,在投影幕上投出如图2所示的纯黑白图像(使用Word或PowerPoint都可以);第三步,用照度计在图像中白(实际为亮)的部分测出照度值Ew(单位:lux),在图像中黑(实际为暗)的部分测出照度值Eb(单位:lux);第四步,根据投影幕的尺寸计算出其面积S(单位:m2,参考表1);第五步,利用关系式Φ= (Ew-Eb)×S计算出的数值Φ(单位:lm),即该投影机实际能够产生的光通量,也就是投影机厂商所说的“亮度”的实际值。
如果在测量时是将图像投影在普通的白色墙壁上,则可用关系式Φ= (Ew-Eb)×L×W来计算;其中L和W分别为投影面积的长度和宽度,单位是m(米)。例如:测得Ew= 3 600 lux,Eb= 600 lux,L = 1.2 m,W = 0.9 m;则Φ= (3 600 lux - 600 lux) × 1.2 m × 0.9 m = 3 240 lm(流明)。
测量原理
首先,应该认为对投影幕图像上产生的光照度,除了投影机的贡献外还有室内灯光和透过玻璃窗室外日光的共同作用,并且室内灯光和室外日光作用在银幕上的光线是均匀分布的。投影幕上图像中黑色部分没有来自投影机的光线,因为这部分光线被投影机中光学系统的相关部分挡住了,只有室内灯光和室外日光的作用。而图像中白色部分除了室内灯光和室外日光的作用外,主要还有来自投影机而产生最大照度的那些光线,所以(Ew - Eb)的数值就成为投影机在投影幕上产生的最大照度。用这个照度值乘以投影幕的总面积,就得出了投影机的实际光通量(即投影机的实际“亮度”)。这是因为投影机产生的全部光通量都作用而且仅作用在投影幕上的结果。
测量工具
测量时可使用市面上有售的数字式光照度计,例如:(a)深圳产LX-1010B数字式照度计(淘宝网上标价仅56元人民币),(b)台湾产TES-1330A数字式照度计(市场标价300元人民币),(c)香港产AR813A数字式照度计(市场标价280元人民币)。
篇4
【关键词】全站仪;悬高;测量;检测
引言
工程勘测中,悬高测量是全站仪应用较多的特殊功能之一,全站型电子速测仪(简称全站仪)集光电测距仪、电子经纬仪和微处理机于一体,不仅能同时自动测角、测距,而且精度高、速度快,尤其是它提供的一些特殊测量功能如对边测量(RDM)、悬高测量(REM)、三维导线测量、放样测量等,给测量工作带来了极大的方便。
1 测量原理
悬高测量:是测定某些不能达到的被测点时,可以先直接瞄准其下方的投影上的棱镜,测量平距,然后瞄准悬高点,测量出高差。
1.1 传统悬高测量原理
利用全站仪进行悬高测量的原理很简单。所谓悬高测量,就是测定空中某点距离某个水平面(通常为下面的地面)的高度。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B'点(即过目标点B的铅垂线与地面的交点),输入反射棱镜高V;然后照准反射棱镜,测得水平距离D;再转动望远镜照准目标点B,便能实时显示出目标点B至地面的高度H。其大小由全站仪自身内存的计算程序计算而得:式中,D 为全站仪至反射棱镜的平距;a1和a2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。
应当注意的问题是,要利用悬高测量功能测出目标点的正确高度,必须将反射棱镜恰好安置在被测目标点的正下方的投影点,否则测出的结果将是不正确的【1】。假如棱镜没有准确立在悬高点B正下方的点B'而是立在了地面上的C'点,则水平距离为D',而不是D,则测出的高度为
则C点到其铅垂线下地面的高度CC'的距离,不等于BB'的正确距离。在实际工作中测悬空点的高度时,应先投点再进行悬高测量,尤其是目标点离地面较高的情况。
1.2 特殊情况的悬高测量
要想利用悬高测量功能测出目标点的正确高度,必须将反射棱镜恰好安置在被测目标点的投影点上,否则将无法准确的测出结果。
(1)偏置法
当测量点不能直接放棱镜或者不能直接照准目标点,就应该通过设置偏置值的方法间接的测量出悬高点投影点坐标再根据悬高测量原理测出悬高点的高度,如图2所示。
在A点架设仪器,由于不能直接在B点放置棱镜,所以在C点放置棱镜,然后在全站仪设偏值菜单里按要求输入横向分量s,垂直分量可以使仪器照准建筑物底部保持垂直微动不变,让棱镜与建筑物底部保持在同一水平面上将棱镜高输入0使用实时测量后,再将镜头转回到建筑物底部,再照准D点,就可以测量出DB之间的距离。但在使用是应注意偏量数值的正负号【2】。
该方法的优点是可以方便直接的测算出悬高点的坐标其精度主要决定于C点相对B点分量的精度。在实际应用中如果对精度要求不高时使用较方便。
(2)公式法
实际工作中,如果即在投影处无法安置反射棱镜(如悬空线路跨水塘)。又无法知道测量点相对于投影点的分量时可以使用公式法,如图3所示。
欲测定悬高点的高度,可在远离目标的A点处安置全站仪,在AC方向线上适当位置B点安置反射棱镜,观测A、B两点间的平距DAB和高差hAB;同时转动望远镜观测至塔顶C点的竖直角a1。然后再将反射棱镜立于塔基D点,测定A、D两点间的高差hAD。接着将仪器安置于B点,观测至塔顶C的竖直角 ,即可求得目标高度H= H1+H2。
2 悬高测量实际经常遇到的情况及解决措施
实际的测量工作中,经常会遇到已知高程点和悬高点不通视;悬高点的铅垂投影点无法设置棱镜,可能铅垂投影点投影在水中或者无法直接观测到悬高点的铅垂投影点。实际应用中经常遇到以下情况:
2.1 在已知点无法设置测站,但棱镜可以置于悬高点在地面的铅垂投影点(即天底点)处【3】。
针对第一种情况,如下图,测量悬高点的高程和悬高方法已知c点的高程,同时要测量悬高点E的悬高和高程。由于c, 两点不通视,我们无法把仪器设置在C点直接观测悬高点E,测出悬高点E的悬高和高程。这种情况,可以将仪器设置在同时能够看到悬高点E和已知高程点c的A点,量取c点的棱镜高 ,观测 点到c点的斜距SAC及观测c点的棱镜的竖直角, 点与悬高点E的观测方法,参照传统的悬高测量原理。即可求出悬高和悬高点E的高程。
2.2 在已知点可以设置测站,但棱镜无法置于悬高点在地面的铅垂投影点(即天底点)处;
如图5所示,已知A点的高程,将仪器设置在点A上,沿铅垂线改变仪器的高度,并且在不同的高度上观测悬高点的竖直角,从而使仪器点B,E和悬高点D在同一铅垂面内构成交会三角形。根据仪器高度改变的铅垂距离和观测的竖直角可以求得一个仪器点与悬高点之间的斜距,再由斜距计算测站与悬高点的平距;同时,在视线BD的投影线之间选择一点C,C点最好选在悬高的起算面上(如水面水涯线点、建筑物±O点),设置棱镜,量取棱镜和测站点A至立标点C之间水平距离,照准棱镜F测竖直角,可求得仪器点曰和棱镜点F之间的高差,由此可计算出悬高点口的悬高h和悬高点D的高程。然后保持仪器对中点A不变,将仪器高度由B点沿铅垂线升高至E点升高的距离为L,接着再次照准D点第二次测得悬高点的竖直角为a2。显然,A、B、C、D、E和F在同一竖直平面内,则悬高为:
篇5
关键词：连通管；桥梁；健康监测；弯曲布置；桥梁挠度
中图分类号：TU973文献标识码：A
压力场桥梁挠度监测系统监测桥梁结构的变形，连通管必然要嵌于桥梁结构上；根据系统结构的布置特点，布置在桥梁结构上的连通管与远离基岸的基准水箱相连，而基准水桶与布置在桥头的连通管存在数米的高差；当外面环境对两者的直线连接存在干扰或者克服连通管与基准水箱高差时，连通管就不可避免的存在连续的弯曲布置。当水流流经弯头时，由于离心惯性力的作用，外壁压力升高，内壁压力降低;外壁处的流速相应地较小，内壁处的流速则较大。这样，靠近外壁产生扩散效应，内壁则产生收敛效应。又由于离心惯性力的作用，水流在弯管中力图向外壁方向流动，因此加强了水流对内壁的脱离，在内壁附近形成涡流区，并作三维扩散，致使有效断面减小。此外，由于离心惯性力和边界层的作用，弯管中还会产生二次流，与主流相叠加形成螺旋流，并且在很长的距离上极缓慢地消失。弯管的阻力系数不仅与雷诺数有关，而且与弯管的几何参数(如弯角、曲率半径、进出口面积比等)有关。弯管本身段的损失仅是损失的一部分，应计入其后变匀段的能量损失。弯管内压力降低在径向最大，曲率半径小的弯管尤为突出[1]；当压力变送器布置在弯管紊流的影响范围内，势必对压力场桥梁挠度监测系统的测量精度造成影响。因此，开展对压力场桥梁挠度监测系统的弯曲管道紊流影响范围的研究，避免该因素的影响，对提高压力场桥梁挠度监测系统的测量精度是很有意义的。
1 ANSYS-FLOTRAN弯曲管道紊流分析基本原理
根据流体动力学的基本原理[2] ， Boussinesq假设（鲍辛涅斯克假设—流体的密度跟压强和温度有关，在低速流动中，流体压强变化不大，主要是由于温度的变化引起密度变化，因此忽略压强变化引起的密度变化，只考虑温度变化引起的密度变化）为：
（1-1）
上式各物理量均为时均值（为方便起见，此后，除脉动值是时均值外，其他时均值的符号均予以略去）。称为紊流粘性系数，是脉动速度所造成的压力，定义为：
（1-2）
为单位质量的紊动能，
这样，在直角坐标系下雷诺时均方程的具体表达式如下：
（1-3）
上式中、、、为矩阵，其中：
（1-4）
式中，是流体的密度；是包括紊动能和离心力的折算压力，即：，为转动任一点角速度，为任一点相对于转动轴线的半径；为等效粘性系数，等于分子粘性系数和Boussinesq涡粘性系数之和，即。
计算紊流流动的关键就在于如何确定，最常用的是双方程模型。
方程：
（1-5）
方程：
（1-6）
式中，，，上述两方程中系数，，，，的取值为=1.44，=1.92，=0.09，=1.0，=1.3。
2弯曲连通管紊流压力场模型试验
2.1弯曲连通管
桥梁结构受到外界激励的形式一般可以分为两类，冲击激励和连续激励。冲击激励可以分解为正阶跃和负阶跃过程，比如桥梁路面不平有障碍物，当有重车经过时会对梁体产生冲击，造成梁体突然产生一个阶跃下沉量，车经过后梁体又恢复变形。连续激励如风载、车辆正常行驶等对梁体的激励。由于压力场桥梁挠度监测系统的连通管嵌于桥梁内部，势必也会随着桥梁振动，连通管内流体也会发生流动，由于压力场桥梁挠度监测系统中存在连通管弯曲布置，流体流经弯曲管道产生的紊流会在流体前进方向上的很长的距离上极缓慢地消失。当监测系统中压力变送器布置在此范围内，必然会对该系统的测量精度产生影响[3,4]。
试验设计一悬臂管道结构，并布置连续弯曲管道，以初位移激励悬臂管道振动，以此引起管道内液体流动，模拟压力连通管桥梁挠度监测系统的弯曲管道内的流体流动，并测量距离下端弯头0.5m，上端弯头0.5m，1.0m，1.5m处的压力变化，试验结果为弯曲连通管紊流压力场的有限元模型计算提供实测的进口压力，并通过对比各测点的实测值与计算值，进而分析误差产生来源。
2.2试验验证
布置如图2-1试验装置；试验系统由基准水桶、连通管、引压管组成。连通管采用直径为0.05m的硬质塑料管，而在系统的一端连接是的硬质塑料桶，为保证液位在试验过程中不发生变化，硬质塑料桶的内径为0.35m，两者截面面积的比值为49，可认为基准桶液位在试验过程中不变化。试验弯管分为上端直线段、两弯曲段、过渡段和下端直线段三部分,下端直线段长度取为；中间过渡段长度取为由于紊流在弯曲段末端仍有较大的横比降,在上端直线段持续较长的距离才能完全消失,为保证出口是充分发展的紊流,取上端直线段。为了模拟桥梁的振动状态，试验系统采用了悬臂的硬质塑料管，并在初值位移的激励下产生间谐运动。
图2-1 试验系统示意及布置图
Fig.2-1 The system layout schematic
试验方法：以初位移（3cm）激励悬臂梁悬臂端振动，采用罗斯蒙特3051CD型差压变送器作为试验的测量仪器，设置量程为0-0.12KPa，精度为0.284%，误差为0.341Pa。压力变送器分别测量1#（距离下端弯头0.5m）、2#（距离上端弯头0.5m）、3#（距离上端弯头1.0m）、4#（距离上端弯头1.5m）测点；为保证每个工况之间不产生相互影响，故在每个工况完成10min后再进行下一工况。
试验结果如图2-2~2-5：
图2-2 1#测点压力时程曲线图2-3 2#测点压力时程曲线
Fig 2-2 The pressure variation of 1# measuring point Fig 2-3 The pressure variation of 2# measuring point
图2-4 3#测点压力时程曲线 图2-5 4#测点压力时程曲线
Fig 2-4 The pressure variation of 3# measuring pointFig 2-5 The pressure variation of 4# measuring point
距离上端弯头分别为0.5m（2#）、1.0m(3#)、1.5m(4#)压力测点的压力变化最大值分别为1.675Pa、0.575Pa、-0.06Pa，如下图2-6所示。
表2-1 实测最大压力变化
Table 2-1 The measured maximum pressure change
图2-6 各测点压力变化最大值
Figure 2-6 The maximum pressure change
由上图可以看出，2#测点到4#测点由于流体流经弯曲圆管的压力变化最大值衰减明显，4#测点压力变化最大值为-0.06Pa，可认为4#测点不受由于弯曲圆管引起的紊流对压力测量的影响。
3计算模型验证
模型的基本参数：连续900 弯管圆形截面的直径为0.05cm,上端弯曲段内侧壁面的曲率半径为,外侧壁面的曲率半径为,则弯管的半径比为,其中是曲率的平均半径。计算区域内弯管分为上端直线段、两弯曲段、过渡段和下端直线段三部分,下端直线段长度取为；中间过渡段长度取为，为保证出口是充分发展的紊流,取上端直线段。对上述计算区域进行网格划分,弯曲段划分细密一些,直线段划分稀疏一些;划分计算网格约1126个,计算节点约1247个，有限元模型见图3-1。
图3-1 网格划分
Fig3-1 Meshing
选用FLUID141单元作二维分析。分析时假定进口压力均匀，模型采用1#压力测点的实测压力值为模型的进口压力，为。在所有壁面上施加无滑移边界条件（即所有速度分量都为零）；假定流体不可压缩，并且其性质为恒值。此情况下，压力就可只考虑相对值，故在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。
流体的介质为水，密度为，运动粘度；迭代次数为300次。
图3-2 弯曲管道压力分布图
Fig3-2 Pressure distribution of the curved pipe
由上图分析结果可得，流体流经弯曲圆管后1.382m处的压力变化为0.354Pa，可认为该点处由于流体流经弯曲圆管引起的压力不发生改变。
4 结论
本文主要探讨了由于流体流经弯曲管道产生的压力分布不均对液压连通管测量精度的影响：
（1）阐述了有限元分析软件ANSYS-FLOTRAN紊流分析的基本原理。
（2）建立了流体流经连续弯曲圆管引起的压力分布不均的试验模型，分别测量距离下端弯头0.5m、上端弯头0.5m、1.0m、1.5m的压力变化，结果分别为1.675Pa、0.575Pa、-0.06Pa。
（3）以距离下端弯头0.5m的实测压力变化最大值10.675Pa为有限元模型的进口压力，建立了ANSYS-FLOTRAN有限元模型，对实测值与计算值进行了对比，并通过对有限元模型进行分析，得出压力变化的影响范围为距上端弯头1.382m，因此，在系统压力变送器的实际布置中，应避免该因素对压力场桥梁挠度监测系统精度的影响。
参考文献：
[1] 郭曹虹.弯管阻力损失的理论及实验研究[D].上海：华东理工大学,2012.
[2] 李心铭,流体动力学[M].北京：高等教育出版社.1996.
[3] 张晓东,泄洪洞高速水流三维数值模拟[D].北京：中国水利水电科学研究院水力学所,2004.
篇6
关键词：准确度测量不确定度最大允许误差
作为计量技术机构，日常在对测量仪器的检定、校准过程中，我们常常遇到“准确度”与“不确定度”的表述和应用，以及对测量结果的不确定度进行评定的要求。因此，作为一名计量检定员在从事测量仪器的检定、校准过程中，正确理解“准确度”与“不确定度”的区别和两者之间的相互关系，是保证测量仪器检定、校准结果准确可靠的基本要求，否则就会直接影响到检定、校准结果的可靠程度和量值溯源的准确可靠。本文结合学习测量不确定度和准确度有关知识和日常检定、校准工作的实践，谈谈个人对“准确度”与“测量不确定度”的区别和应用的一点体会。
一、“准确度”的概念和应用
首先，准确度有测量准确度与测量仪器的准确度。“测量准确度”其概念是：测量结果与被测量真值之间的一致程度。而“测量仪器的准确度”则是测量仪器给出接近于真值的响应能力。
可以看出,准确度主要是以真值为中心,即接近真值的“一致程度”或“响应能力”。由于测量结果的真值是不知道的,是一个理想概念,所以不能定量的确定准确度的值。 因此，准确度是一个定性的概念,可以用准确度高、低来定性地表示。
测量仪器的准确度是构成测量准确度的组成部分, 测量结果准确可靠的程度不仅与测量仪器准确度有关, 也取决于测量环境、人员、方法等因素。测量仪器检定、校准的目的是保证其测量结果准确可靠, 必须依据其测量准确度判定。需要注意的是, 测量准确度是针对测量结果来讲的,而测量仪器的准确度是针对测量仪器性能来讲的。一些测量仪器说明书的技术指标中规定的准确度,实际上往往是该仪器的最大允许误差或测量不确定度，因此通常在实际应用中，常常又以“测量不确定度”、“准确度等级”或“最大允许误差”等来定量表达。
其中“准确度等级”的概念是：“符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别、级别”。它也是测量仪器最具概括性的特征，综合反映着测量仪器基本误差和附加误差的极限值以及其他影响测量准确度的特性值(如稳定度)。准确度等级通常按约定注以数字或符号，并称为等级指标。
“最大允许误差”的概念是：“对给定测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值”。有时也称为“测量仪器的允许误差限”通常是用：最大允许误差±0.5或±1%来表达。测量仪器的准确度“级”, 就是根据其最大允许误差来划分的。即在计量检定、校准中最大示值误差不得超过测量仪器技术规范、规程中等所给定测量仪器所允许的误差极限值, 即最大允许误差, 否则该测量仪表就不合格。例如：标称值为1MW的电阻，注明允许误差限为±1%，则该电阻的允许误差上限为10k W ，下限为-10k W。 “等”则是根据测量不确定度来确定的，表明实际测量结果值的扩展不确定度的档次。如：一等标准水银温度计，二等量块等。
通过上述“准确度”的概念的认识，我们在对测量仪器的检定、校准活动中, 不能说“某测量仪器准确度为:±0.1%” 只能说“该测量仪器准确度等级为0.1级或准确度高、低”等
二、“测量不确定度” 的概念和应用
“测量不确定度” 按照“测量不确定度评定与表示”(JJF1059-1999)其定义是：“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数”。根据其定义我们可以理解为：所谓测量不确定度是对表征被“被测量之值”所处量值范围的一种评定。这里的“被测量之值”可以理解为相对于“真值”分散程度的一种评定。结合JJF1001-1998中对“测量结果”的定义为:“由测量所得到的赋予被测量的值”，将两者进行比较可以发现这里的“被测量之值”似乎应该可以理解为“测量结果”，但它与我们通过测量所得到的“测量结果”还是有差别的。
在日常检定校准中，我们在对测量仪器进行测量时，最后给出通常是一个测量结果，它是被测量的最佳估计值(可能是单次测量的结果，也可能是重复性条件下多次测量的平均值)。而这里“被测量之值”应理解为许多个测量结果，其中不仅包括通过测量得到的测量结果，还应包括测量中没有得到但又是可能出现的测量结果。例如，游标卡尺对某一试样的尺寸重复测量10次，则该10个读数的平均值就是测量结果，还可以由它们得到测量结果的分散性。但“被测量之值”的分散性就不同了，它除了包括测量结果的分散性外，还应包括在受控范围内改变测量条件(例如温度)所可能得到的测量结果，当试样的示值误差在最大允许误差范围内变化时所可能得到的测量结果，以及所有系统效应对测量结果的影响。由于后者不可能在“测量结果的分散性”中出现，因此“被测量之值的分散性”应比“测量结果的分散性”大，也包含更多的内容。
根据定义，测量不确定度表示被测量之值的分散性，因此不确定度表示一个区间，即被测量之值可能的分布区间。这是测量不确定度和测量误差的最根本的区别，测量误差是一个测量结果与“真值”的差值，而测量不确定度是一个区间。在数轴上，误差表示为一个“点”，而测量不确定度则表示为一个“区间”。
测量不确定度是指测量结果变化的范围, 即用于表示测量结果中,合理赋予的、被测量值的一个分散性量值范围，是对测量结果的不可信程度或对测量结果有效性的怀疑程度。测量结果的可用程度或其使用价值在很大程度上取决于其不确定度的大、小。测量不确定度是与给定条件下所得的测量结果密切相关的, 因此,应指明该测量条件,也可以泛指常用测量条件下,所得的测量结果的不确定度。即不确定度是对测量结果而言的,测量仪器本身没有不确定度,仪器的测量不确定度是该仪器复现量值的测量不确定度。测量仪器准确度等级或最大允许误差不是测量不确定度,但可以作为测量不确定度评定的分量之一。（注：测量不确定度的评定过程，本文略）
综上所述，准确度是一个定性的概念, 只能对测量结果的准确程度表达为“高”或“低”,若需要用值来定量表示时，还应该掌握测量不确定度的评定方法和表述。例如, 甲测量仪器测量准确度低, 扩展不确定度为U=0.6，k=2；乙测量仪器测量准确度高, 其扩展不确定度为U=0.2，k=2。 因此，“准确度与测量确定度”两个截然不同概念,不能相互混淆、以免造成检定、校准工作的失误。
参考文献：
篇7
【关键词】声波测温系统；炉膛烟气温度；多接收器；发射器ASG；接收器ASR
浙江某电厂二期扩建工程2×1000MW超超临界机组，锅炉型号为：SG3091/27.56-M54X，引进的是Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术，超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉、一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢结构、全悬吊结构塔式布置。火力发电厂测量炉膛温度（场），是提高生产率和降低成本的关键问题，是工业窑炉炉膛内分布温度的监控手段和判别的依据。 PyroMetrix声波测温系统因为其安全稳定的优点，得到广泛的认可，应用也越来越广泛[1]。此测量系统在此电厂二期扩建工程#6锅炉也进行了首次应用。
1、炉膛温度（场）测量的重要性
（1）通过测量及时阻断局部过热现象的发生，并可以有效的降低NOX的生成，减少有害气体的排放。同时，对于安装有脱硝装置的锅炉，则可以有效降低运行资金的投入和维修成本[2]。（2）提高锅炉的工作效率，提高生成效率。并可以有效的避免因局部过热而发生流渣现象。（3）可以有效的避免安装有汽包锅炉发生重大事故（主要是由于不均等燃烧导致的汽包水位两侧发生偏差）。（4）改善炉水循环并提高运行效率。（5）防止对锅炉设备的损害，尤其是在启动的最初因温度升高过快而导致严重烧坏处于无蒸汽流过的再热器管。（6）可以有效的阻止不均衡燃烧现象的出现，及时阻止因温差导致的一侧水冷壁磨损、结焦。
2、炉膛温度测量装置存在的问题
该电厂一期工程为四台60万亚临界燃煤火电机组，现场安装的是属于接触式的烟温探针，存在的明显缺点一是探针深入炉膛很长，笨重、易变形卡涩，故障率高。二是探针受耐温限制，一般的装置只能仅在锅炉启动时伸入炉膛测量出口烟气温度，当烟温达到一定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用温度范围和作用也有限。为了解决上述问题，二期首次采用了技术先进的声波测温测温系统。
3、PyroMetrix声波测温技术的基本原理
美国和日本专家就声波测量炉膛烟气温度的研究表明声波测量的原理是基于声音的传播速度直接随介质温度而变化。
4、声波测温技术的优点
（1）维护方便，维护费用相对较低。（2）具有较强的实用性和适用性，测量的灵敏度高。（3）具有很强的测量灵活性，除了可以测量平均温度外，还可以确定炉膛温度场的分布。（4）测量的结果相对稳定、精准度高，受到极少因素的极小影响。（5）使用范围广。
5、PyroMetrix声波测温系统介绍
PyroMetrix声波测温系统主要有下列核心技术：（1）精密小型接收器（ASR）。接收器只需在水冷壁管间的鳍片上开￠12.7mm小孔就可以监听发生器发来的声波，安装方便。（2）多接收器处理技术。一个声波发生器发出的声波可以有多个接收器同时监听。（3）高强度、前沿刚劲的声波发生器（ASG）。Enertechnix公司开发的气动声波发生器能发出高强度（>170dB）的声波，测量距离达30米，声波前沿刚劲陡峭（
6、PyroMetrix声波测温系统的现场配置
PyroMetrix声波测温系统的现场配置是根据1000MW超超临界塔式锅炉炉膛布置和沿炉膛高度烟气温度分布情况来进行综合考虑而配置的，根据经验和实际情况，现场使用了单炉膛双层测温系统。在6号锅炉水冷壁标高67m层以及51m层安装了两套超声波测温仪。超声波测温仪发生器前后墙布置。
为测量炉膛出口烟气温度分布，在屏底1-2米间布置第一层测温仪，这样可以启动时，防止升温太快和冲转前温度太高而烧坏再热器；正常运行时，防止温度太高，屏过等受热面结焦，同时防止火焰偏斜带来的一系列危害，控制适当的火焰高度和减温喷水量。第二层布置在第五层炉膛燃烧最高温区的燃烧器至下排过燃风口间适当高度上。此处温度大约在1400℃-1500℃间，飞灰处于熔化状态，也是NOX最容易生成的地区（烟温达到1482℃以上时，NOX生成量将以指数级快速增加）。这样可以监视防止火焰偏斜，防止局部过热，防止水冷壁结焦，减少NOX生成。
7、PyroMetrix声波测温系统与DCS的接口
PyroMetrix声波测温系统与DCS的接口包括两种形式：4—20mA硬接线接口和MODBUS/TCP标准通信接口。MODBUS/TCP标准通信接口可以与目前国内外几乎所有DCS系统进行通讯。本现场DCS采用的是西门子T3000系统，与声波测温系统采用第一种方式连接。
8、PyroMetrix声波测温系统就地电源与气源配置要求
本现场采用220V交流电源，气源是仪用压缩空气，满足厂家气源5.5—5.9bar无油无水电厂仪用气源，最低压力不低于5bar的要求。
9、PyroMetrix声波测温系统安装要求
（1）在水冷壁上开孔时，应避免割伤水冷壁。（2）为避免连接处漏气，管路连接采用螺纹连接，在连接处加装生塑带。（3）为避免信号干扰，模拟信号和直流电源屏蔽电缆要和彻底交流电分开。
10、结论
经多次现场使用证实，PyroMetrix声波测温系统可以相对准确地测量炉膛温度（场）。通过在锅炉水冷壁、过热器及再热器系统安装壁温测点，实时监测这些系统的温度，可以准确地判断超温的原因是由于锅炉燃烧问题还是水动力问题，进而更好的调整锅炉燃烧策略，系统的控制锅炉热偏差、金属壁温和蒸汽温度，保障生产效率。此系统的安全性高、实际生产能力强，可确保生产的高效安全进行。
参考文献
[1]陆磐谷.声波测温技术在大型焦化加热炉温度场监测系统上的应用[J].石油化工设备技术，2008.
[2]陈钦.1000MW超超临界锅炉声波测温技术的特点及应用[J].华电技术，2011.
篇8
熟悉投影机行业的人都知道，基本上一个品牌很少去改动产品的外形，一个产品外观往往会经历数个时代：从720p到1080p，再到4K；从2D到3D，基本上都会保持了一个外形。这样做最大的好处就是让大家很容易通过一个产品记住这个品牌。比如，远远看到W7500的外形，我就知道这是明基的产品。的确，W7500相比上一代，甚至上几代的产品在外形上基本上没有改变，中置大镜头的设计能让人一眼就看出这是明基的投影机。W7500依然采用手动对焦和变焦设计，对焦环和变焦环位于镜头外圈，变焦环略宽，采用宽大的横格纹设计。而对焦环略窄，采用细小的浮点式设计。从实际使用情况来看，W7500的镜头对焦操作的手感和精度都维持在较高的水平。
位于镜头旁边的经典小摇杆也是明基投影机的一个标志性设计，它实际上就是控制镜头位移（LenShift）的摇杆，通过它可以实现左右、上下镜头位移操作。W7500镜头位移垂直方向移动范围较大（±125%），水平方向移动范围有些小（±40%）。因此在安装W7500时，大家依然要注意在水平方向上镜头一定要尽量对准屏幕中间。
我把W7500转过来看看机背后的接口，想看看有没有变化，但不出所料的是W7500的接口没有变化。而且，接口的标示和上一代W7000+一样，为了照顾吊投和正投两种方式而采用了正反双向标注。
W7500同样配备了一个1.5：1的镜头，这并不是一台短焦投影机，它投影100英寸16：9画面，需要3.6米的投影距离，而投影120英寸16：9画面，则需要4.3米的距离。所以，如果你准备购买W7500，那家里的投影环境是否满足这个需求是你必须要考虑的问题。
明亮的3D投影机
W7500是一台相当明亮的投影机，官方称W7500的亮度达到了2000流明。而据我们实际测试在W7500在电影、动态、标准以及用户等几种预设模式下的亮度分别达到了1028流明、1942流明、1059流明和1590流明。
动态模式是W7500最明亮的预设模式，我们测试出的数据为1942流明，已经非常接近W7500的亮度标称最大输出。如果你是在环境光线很强的环境下观看投影，那么动态模式是你的选择，因为你需要一个高亮度的画面来应对环境光线。在标准模式下我们测试得到了1059流明的数据，标准模式和动态模式之间的巨大亮度差异应该是采用了不同的灯泡原生色温值的造成的，灯泡原生色温值能够以色彩准确性为代价来换取高亮度输出。值得一提的是，动态模式和标准模式都使用了BrilliantColor（极致色彩）功能，这项功能也会有助于提升亮度。如果，你这两种模式中关闭BrilliantColor（极致色彩）功能，你会发现画面亮度有明显的降低。
事实上，我们最为关心的是电影模式下的亮度表现，因为这是我们最为常用的一个模式。默认设置下，我们在电影模式下的测试值为1028流明，虽然和动态模式相差较大，但对于投影机来说，在保持色彩准确性的同时得到这么高的亮度已经非常不容易了。而且，W7500的亮度均匀性非常好，达到了88%。因此，我们在利用W7500观看3D或者2D电影时，得到了一个明亮而色彩准确的画面。需要提醒的是，W7500的亮度较高，很适合在100英寸以上的幕布，如果你的投影幕布小于100英寸，那么这个亮度就显得有些过于明亮，建议在这种情况下切换灯泡模式到ECO模式，在这个模式下亮度会有一定程度的降低，会更适合在小尺寸幕布上观影。
ISF认证
对于一台定位在中高端的投影机来说，具有丰富的色彩调校系统是必备的特征。而W7500除了具有丰富的色彩调校系统外，还支持ISF调节。这是W7500的一个杀手锏。只是ISF这个菜单对于终端用户是锁定的，需要一个BenQ未曾公布的密码来解锁。使用ISF菜单W7000会在预设的动态、标准，影院模式之外，激活“ISF Day”和“ISF Night”图像预设值。而经过ISF认证的专业人员可以通过密码进入到ISF菜单中对W7500进行更为专业，更为细微的一些调校。
加量升级
我们说W7500是W7000+的升级产品，但到目前为止你应该还没能看出W7500在哪些地方升级，还是让我来揭秘吧。首先升级之处就是色轮。W7000+采用的是4倍速六段RGRGB色轮，而W7500把色轮升级到6倍速。别看升级幅度不大，但却解决了大问题。对于大多数普通消费者而言，在使用4倍速色轮的投影机上都看不到彩虹效应，但仍有部分消费者称在4倍速色轮的投影机看得到这种图像错误。因此，提升到6倍速的色轮把见到彩虹效应的几率再次降低，除非是那些极个别的，对彩虹效应特别敏感人士。对于这些敏感人士，我的建议是选择LCD、LCoS或者3DLP投影机。因为上述的这三种投影机不使用色轮，根本不存在彩虹效应。
W7500另外一个升级之处在于增加了2D转3D功能。去年我们在测试W7000时，就对这款投影机不具备2D转3D功能而感到遗憾，而明基也迅速地对此做出反应，在W7500上加了这一功能。为了体验到这一升级，接下来让我们欣赏一下W7500的3D和2D电影吧。
观影体验
无论是2D还是3D电影，W7500都能够在幕布上投射出极好的画面。电影模式的高亮度输出足够在最大型的银幕上观看2D，因此完全不用担心画面看上去暗淡无力。W7500投出的图像细节始终清晰，如同针尖一般锐利，没有任何边缘增强，而且校准之后的色彩准确而具有很好的饱和度。首先我选择观看的是经典老片《加勒比海盗1》。这是一部2D电影，我注意到在影片中杰克和威尔在铁匠铺打斗的那个场景，这是一个有亮环境也有暗环境的画面，W7500表现出了出色的对比度，图像的暗部细节相当清晰和细腻。而对于人物肤色的表现，W7500也有出色的发挥，在一些人物脸部特写镜头下，肤色还原相当准确。W7500的色彩我认为要说明一下，在默认设置下W7500呈现的是一个典型的偏欧美的色彩，色调饱和浓郁，画面有些偏暖，与日系投影机那种冷峻的色彩不同。当然如果你喜欢日系风格，也可以让W7500呈现出，只是你需要调整一下色温和色调。
回到体验观感上来，前面我提到W7500具备了2D转3D功能，因此我特别体验了一下。2D转3D应该是一个很适用的功能，它解决了目前3D片源不足的问题。虽然我看到的绝大多数具有此功能的投影机或者是电视机，把2D转为3D的画面都并不完美，但这毕竟解决了有和无的关键问题。实事求是的来说，刚开始我对W7500的2D转3D功能并没有太多兴奋点，以我看到的《加勒比海盗1》而言，转换后的3D效果并不明显。不过，随后我观看了2D版的《阿凡达》，这一次转出来的3D效果有了明显改善，有些地方完全可以媲美真正的3D版《阿凡达》。我又看了几部3D电影的2D版，如《丁丁历险记》、《少年派的奇幻漂流记》，果然对于这种本身就是3D电影的2D版本，W7500的2D转3D效果相当不错。看来，要真正使用好这一功能，还得观看这些使用3D摄影机拍摄或者3D技术制作的电影的2D版本。
再来看看W7500播放3D电影的效果吧。W7500采用的DLP Link而不是红外或者射频来进行眼镜同步，因此在3D模式下，完全没有串扰的迹象，毫无疑问，W7500呈现出一个让人兴奋的3D画面，首先是画面的亮度够高，基本是戴上3D眼镜也感到画面亮度下降并不多。其次是3D画面的色彩很准确，只是黑色部分并没有能够如同2D模式下那样沉下去，这是多数3D投影机的一个通病，毕竟这是提升亮度带来的副作用。W7500还有具有一个帧插值功能，这在很多中高端投影机上都能看到，不过让我高兴的是W7500的这一功能能够在3D模式下工作，这就不多见了。虽然帧插值系统观看2D电影时，会使2D电影看上去具有不真实的流畅感，然而在3D模式下这种效果要不明显得多。与之相反，视频看上去更流畅，更少抖动，没有人工痕迹或者过度处理的现象。
篇9
关键词：光纤 传感器 温度 测量
一、光纤传感器是仪器仪表领域新的发展方向
由于光纤传感器及技术具有较其它传感器无法比拟的特点，所以近几年来，光纤传感器与测量技术发展成为仪器仪表领域新的发展方向.而新型光纤传感器不外乎有以下特点：
1.光纤传感器具有优良的传光性能，传光损耗很小，目前损耗能达到感0.2dB/km的水平。
2.光纤传感器频带宽，可进行超高速测量，灵敏度和线性度好。
3.光纤传感器体积很小，重量轻，能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量。
还具有灵敏度高、可靠性好、原材料硅资源韦富、抗电磁干扰，抗腐蚀、耐高压、电绝缘性能好、可绕曲、防爆、频带宽、损耗低等特点。同时，它还便于与计算机相连，实现智能化和远距离监控。对传统的传感器起到扩展提高的作用，不少情况下能够完成前者很难完成甚至不能完成的任务。
正是由于光纤传感器具有许多独特优势，可以解决许多传统传感器无法解决的问题，故自从它问世以来，就被广泛应用于医疗、交通、电力、机械、石油化工、民用建筑以及航空航天等各个领域。
二、光纤传感器的分类及工作原理
按构成形式划分，光纤传感器主要有两大类型一类是传光型，这类传感器是利用被测对象的状态引起光变换器件工作状态变化，从而通过检测与光变换器连接的光纤中所传输光波参数的变化来确定被测对象的状态的。光纤以其低损耗、轻细等特点，在不干扰被测对象状态的情况下传输所感测的信号。另一类是传感型，这类传感器是利用被测对象的状态（物理的、化学的等）引起光纤传输特性变化，从而通过检测光纤中所传输光波的振幅（强度）、相位、偏振态与频率等的变化来确定被测对象的状态的。引起光纤传输参数或光波本身的变化，直接或间接地与各种物理效应有关。光纤本身起着传感器的作用。
三、用于燃气轮机温度检测的光纤传感器
燃气轮机叶片温度和间隙的精确测量，直接关系着其工作效率和运行安全。基于燃气轮机内部工作环境恶劣、温度高、空间狭小、干扰严重等特点。本文根据实际使用情况提出了一种基于双波长测温原理的光纤传感器结构。研究表明，双波长测温法可以有效地抑制周围环境的影响，辐射光沿多模光纤传输，经不同探测器形成两路探测信号，分别通过交流放大滤波，以提高信噪比和测量精度。在光纤末端加入扰模器，可以部分消除因光纤弯曲、扭转等不定因素所带来的随机传输损耗，提高系统的稳定性。该传感器采用多根250μm芯径的石英光纤作为空间传输光路，使环境干扰因素如尘埃、水汽等对测量结果的影响减小，其测温范围在300～1000℃，准确度可达±2℃。
四、光纤温度传感器在温度监测系统中的应用
1.提高系统的信噪比利用DTS测出的温度信号比较微弱，如果在噪声很大的环境中，会导致有效温度信号的数据丢失。所以分析这种微弱的温度信号时，要先对其做相应的预处理。在解调过程中信噪比要能够与测量的精度要求相符，因此可以利用小波分解结合互相关延时过程的方法进行所采集微弱信号的去噪处理，以提高其信噪比。因为小波函数中Haar函数在处理信噪比相对较低的系统信号时比较有效，所以系统在处理信号时可以选择Haar函数。而互相关函数可以；隹确出输出信号受输入信号影响的程度，可以有效的修正测量过程中由于噪声源所导致的误差，且互相关的过程又满足系统处理信号的要求，所以选择其进行信号处理。将上述两种方法相结合，对信号进行去噪处理可以得到很好的效果。
2.系统的结构和解调原理分布式光纤温度传感器系统所利用的是上述光时域反射技术及光纤背向Raman散射温度效应。当脉中激光器LD射出脉冲光后，其经过定向耦合器向传感光纤输出，背向散射光带有受测点的温度信息，传感光纤再将其传回至定向耦合器并分为路，其中一种可以直接由背向散射光提取瑞利光，而另外一路则经过波分复用器后滤出反斯托克斯光。APD，即光电检测器可以探测出这两路光信号的空间温度，并将光信号转换为电信号再进行放大，将放大后的电信号传输至数据采集及处理电路进行双高速A/D转换以及数据处理，接着将处理好的数据传送至计算机系统，计算机的屏幕上就会实时的显示出数据处理的过程。再通过小波函数结合互相关过程的方法对信号去噪，最终根据解调的温度信号获取受测区的温度分布信息。系统通过反斯托克斯和瑞利后向散射比解调的方法进行温度信号的解调，通过瑞利散射的光时域反射仪曲线解调反斯托克斯光的光时域反射仪曲线，最终获取需测量的温度。系统通过双通道测量的方法获取温度值，获取的解调温度数据精确度更高，系统的稳定性及灵敏度均有所提高。
因为光纤传感器与测量技术是当今仪器仪表领域新的发展方向，其测量用的光纤传感器有很多种类，有很多种工作方式。要仔细地考虑项目的具体的应用要求，作好选择。
参考文献
篇10
【关键词】GPS水准；高程拟合；高程异常；正常高
l CPS高程测量原理
1.1 高程系统
1.1.1 大地高程系统
大地高是以椭球面为基准的高程，即由地面点沿通过该点的椭球面法线到椭球面的距离，以H84表示。利用GPS定位技术，可以直接测定测点在WGS―84中的大地高程。大地高是一个几何量，不具有物理上的意义；它通过与水准测量资料、重力测量资料等相结合，来确定测点的正常高，具有重要的意义。
1.1.2 正高系统
由地面点并沿该点的铅垂线至大地水准面的距离称为正高，以Hg表示，正高具有重要的物理意义，但不能精确测定。
1.1.3 正常高系统
正常高系统是以似大地水准面为基准面的高程系统，通常以H正表示。具有重要的物理意义，并广泛应用于工程建设中，而且可以精密地确定。正常高程系统为我国通用的高程系统，我国常用的1956年黄海高程系和1985国家高程基准，都是正常高系统。大地高与正常高的关系，其中，s 表示似大地水准面-椭球面之间的高差，即高程异常。显然如果知道了各点的高程异常值，则不难由各GPS点的大地高H84求得各GPS点的正常高H正值。如果同时知道了各点的大地高H84和高程异常s ，则可以求得各点的正常高H正，关系式为：
H正H84-s或S=H84-H正（1）
由此可见，研究GPS高程的意义有两方面。一是精确求定GPS点的正常高，一是求定高精度的似大地水准面。
用GPS和水准测量成果确定似大地水准面的方法为GPS水准。目前主要有GPS水准高程（简称GPS水准）、GPS重力高程和GPS三角高程等方法。在实际运用中主要采用GPS水准高程方法来确定似大地水准面。
所谓CPS水准就是在小区域的CPS网中，用水准测量的方法联测网中若干CPS点的正常高（这些联测点称为公共点），那么根据各CPS点的大地高就可求得各公共点上的高程异常。然后由公共点的平面坐标和高程异常采用数值拟合计算方法，拟合出区域的似大地水准面，即可求出各点高程异常值，并由此求出各CPS点的正常高。因此，按CPS所测定的大地高，当已知正常高或正高时，可以确定高程异常或大地水准面高；反之，当已知高程异常或大地水准面高时，可以确定正常高或正高。
1.2 确定正常高的CPS高程法――多项式曲面拟合法
国内外CPS水准主要是采用纯几何的曲面拟合法，即根据区域内若干公共点上的高程异常值，构造某种曲面逼近似大地水准面，随着所构造的曲面不同，计算方法也不一样。其中，主要的方法有：绘等值线法、解析内差法（包括曲线内差法、样条函数法）、曲面拟合法（包括平面拟合法、多项式曲面拟合法、多面函数拟合法等）。
在实际运用中，主要采用多项式曲面拟合法来确定似人地水准面，常用的拟合函数为二次曲面函数，其拟高程转换方法的数学模型如下：
在一定范围内，若正常重力的变化可以忽略不计时，相对于参考点P0，此区域高程异常的模型为：
ε=T0+？准0x0+η0y0+■？准′0x■■+■η′0y■■+θ′0x0y0+ε
令a1=T1，a1=？准0，a2=η0，a3=■？准′0，a4=■η′0，as=θ′0则可表达为：
ε=a0+a1x0+a2y0+a3x■■+a4y■■+asx0y0+ε（2）
式中a0――参考点的高程异常；
a1，a2――参考点在xy方向的垂线偏差；
a3，a4，as――垂线偏差的变化率；
x0，y0――各点与p0点的坐标差。
可见式（2）为一二次曲面模型，当职取a0，a1，a2，三项时，式（2）即变为平面拟合模型。在较小范围内，且高异常变化平缓的地区，即当φ′0，η′0不大于0.1/KM，且x=Y≤1KM时，式（2）中的二次项才不大于1mm。因此，在精密CPS水准中，通常不宜以平面模型代替二次模型。
此外，从二次模型来看，如果PO点选择离测区较远，将有可能忽略各点到参考点沿线不同部位的垂线偏差异常处，降低模型的精度。另外，x，y之值相差很大，对未知参数的估算也是不利的。因此，PO点的选择有可能影响模型的精度。
通常的工程控制，局限于较小范围，所重视的是本测区范围内的相对精度和成果的质量。因此，高程异常模型建立时，可选取测区内接近高程异常平均值的一个位于重心部位的点A1作为相对参考点。则容易列出测区内任意点i相对于A1参考点高程异常差值的二次模型。
在实际工作中，应根据测区地理条件的不同及范围的大小等因素选择合理的拟合参数，以使测点的拟合精度达到最高。联测水准点的分布对于拟合效果有着至关重要的影响。首先根据当地的高程异常资料预测到大地水准面的形状和特征点，通过对特征点联测水准可以获得很好的拟合效果。另外要注意水准联测点的分布尽可能的均匀，在网的边界上布设水准联测点，这样可以大大降低内插出的非联测水准点的高程异常的不可靠性。
1.3 多项式曲面拟合法精度评定
为了能客观地评定CPS水准计算的精度，在布设几何水准联测点时，适当多联测几个CPS点，其点位也应均匀的分布全网，以做外部检核用。
