微小扭矩的技术实现

从随遇平衡、电磁力平衡和扭矩对偶平衡原理出发,介绍了由中船重工集团公司第七〇四研究所研制的国际上第一台对1mN.m~10N.m扭矩传感器进行校准的微小扭矩标准装置。着重点明这台国际先进的微小扭矩标准的技术关键,其中几项具有发明专利。并就此装置的测量不确定度进行了评估。从几个具体环节说明了该装置在填补国内空白的基础上,还达到了国际领先的水平。     

标准扭矩扳子校准技术研究

本文介绍了扭矩扳子检定仪的两种校准方法，对标准扭矩扳子的校准过程进行了受力分析，对用于标准扭矩扳子校准的参考式扭矩标准装置的结构与工作原理进行了研究，研制了基于气浮轴承的标准扭矩扳子校准装置，其扩展不确定度优于0.05%(k=2)。     

温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件，其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型，构建了温度作用下材料弹性模量理论模型，并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明，弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系，温度越高弹性模量下降的速度越快，构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致，这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。     

电(气)动扭矩扳子的校准

由于在工业生产中电动(气动)扭矩扳子的广泛使用,所以对其校准技术的研究具有十分重要的意义。目前我国还没有制定专门针对电动(气动)扭矩板子的检定规程或校准规范,电动(气动)扭矩板子的检定/校准一般参照JJG 707-2003《扭矩板子检定规程》进行,但由于电动(气动)扭矩扳子和传统的手动扭矩扳子驱动方式的不同,使得两者的校准过程存在较大的区别,针对在电动(气动)扭矩扳子校准时应注意的问题做了简要阐述。     

新型负阶跃动态扭矩校准装置

针对扭矩传感器静态校准无法完全满足实际需要的难题,设计一种新型100 N·m负阶跃动态扭矩校准装置,并阐述该装置的工作原理和关键技术。校准装置由扭矩产生装置、连接系统、制动系统、信号处理控制系统和空气轴承系统组成,利用火工拔销器产生负阶跃动态扭矩,较大程度上降低负阶跃动态扭矩的下降时间,并采用空气轴承的支承方式提高动态扭矩的传递精度。通过对试验数据进行分析和处理,结果表明该装置负阶跃扭矩产生时间低于0.1 ms。不确定度分析结果显示,该装置的扩展不确定度U为4.22%,扩展因子k为2。     

船舶矢量舵减横摇控制系统

针对未加装减摇装置系统的船舶的横摇运动问题,本文提出由舵和翼舵构成2个相对独立的矢量控制面减横摇稳定控制系统,建立了矢量舵控制力矩和扭矩与舵角、翼舵角的m阶回归模型,给出了拟合精度。设计了系统μ-鲁棒控制器,本系统能量最小指标下设计了基于改进遗传算法的舵角/翼舵角智能协调决策器。仿真结果表明,在保证航向控制精度同时,矢量舵减横摇μ-鲁棒控制系统能有效减小横摇,降低系统能耗,且增强了抗系统参数摄动的鲁棒性。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

200kN.m扭矩标准装置智能管理系统研究

随着国际工业和智能化的快速发展,大扭矩测量和校准技术需求越来越迫切。上海船舶设备研究所成功研制了国内首台大扭矩标准装置,解决了工业部门对大扭矩标准装置的迫切需求,该装置达到了国际领先水平。文章以一种大型扭矩标准装置智能管理系统的研究工作出发,介绍了静重式大扭矩标准装置电气控制系统的原理、组成、功能、控制软件和组态软件的设计要点等,为200kN.m扭矩高准确度量值传递提供了技术手段。文章为扭矩专业的计量和测试人员提供了静重式大扭矩标准装置控制系统和组态软件系统设计的技术指导。     

扭矩标准装置优化设计研究

文章介绍了通过优化设计研制成功的高准确度2kN·m扭矩标准装置的结构、特点和关键技术.该装置采用传统的静重平衡式结构,对力臂杠杆、刀口支承和砝码等进行了优化,并采用了自动加载、对中调整、对偶平衡以及PLC控制程序等技术,使该装置的校准可信度和准确度都有所提高.     

筒形大力值惯性式电磁作动器优化及性能分析

作动器是主动控制的重要动力部件,用于船舶推进轴系主动控制的作动器对低频范围的输出力值有较高要求。本文以电磁作动器为研究对象,建立动力学模型,利用Ansoft Maxwell对该电磁作动器进行磁路优化分析,确定该电磁作动器具有最优磁路尺寸。通过电磁作动器仿真计算得到的电磁力大小与实际测试出的电磁力大小基本相等,证实该电磁作动器建模仿真方法的正确性。得到电磁作动器的最佳频率输出范围,说明电磁作动器具有低频大力值输出的特点。该作动器的优化方法及性能分析为船舶推进轴系等结构的低频大力值主动控制提供了理论及技术支撑。     

舰船 RCS 测试内外结合定标方法

针对舰船 RCS 测试的定标问题，讨论从接收机前端注入标准微波信号或从发射机耦合发射功率输入接收机前端的2种内定标方法，作为修正外场定标的依据。根据雷达方程分析外场定标 RCS 测量设备、标准体加工、目标跟踪定位、测试区域环境等主要误差因素。讨论发射功率、系统非线性、系统稳定性、极化损耗等引入的误差，提出外场定标对标准体几何尺寸、表面光洁度以及所需信噪比等要求。通过内定标与外定标相结合的方法，解决由于定标与测试间隔时间过长接收机状态出现漂移导致测试误差的问题，保障舰船 RCS 长时间测试的精度和稳定度。     

惯性导航系统原位标定技术

误差标定及补偿是提高惯性系统使用精度的重要手段。惯导系统原位标定在提高装备机动性和保障效率方面具有明显的优势。综合考虑惯导系统的框架轴、陀螺和加速度计安装误差,详细推导了适合惯导系统原位标定的误差模型。给出了一种16位置标定方案,分离出惯导系统的36项误差系数。经仿真验证,标定精度取得了良好的效果。     

平台式惯导系统三点校的常值误差解析

为估计和补偿各种误差源引起的综合校正误差,针对平台式惯导系统综合校正中的三点校,从理论上分析了外界测量信息误差和惯性平台水平误差对陀螺常值漂移综合校正效果的影响,并对受外界测量信息误差影响的三点校过程进行仿真。研究结果表明:"三点校"对陀螺常值漂移的估计误差,与重调时刻的量测误差、惯性平台水平失调角均呈线性关系,提高外界测量信息和惯性平台水平测量精度,是提高三点校精度的关键。     

基于大地基准点的舰载雷达零位标校方法研究

介绍一种基于码头上已知的基准点对舰载雷达天线进行标校的新方法,给出了标校的数学模型,对模型转换引起的真值误差进行了估算,并研究了基准点、雷达、方位标相对位置关系对标校精度的影响,给出了保精度的相对位置关系范围。     

船载航行数据记录仪时间校准机制研究

对船载航行数据记录仪的时间校准方式进行了阐述，提出了防止校时产生文件顺序混乱的方法。     

ASME流量喷嘴的标定及其分析

详细介绍ASME流量喷嘴的标定方法与标定结果的判据,并对标定结果的判据给予了严密的数学推导．结合某ASME流量喷嘴标定数据,给出了应用ASME标准标定的示例．最后分析国内流量喷嘴标定中存在的问题,提出了相关的改进建议．     

水声定位精度的评估标校方法

文章从分析定位标定系统海试数据处理结果入手,提出利用拟合检定方法评估水声测量定位精度。仿真测试和海试数据验证结果表明,利用拟合检定方法评估的水声定位精度比实际标定精度偏小,基本可以反映实际测量数据的标定精度,作出置信分析的拟合评估精度值更接近实际标定精度值。此方法可以作为定位标定的补充,给出测量精度指标的估计值。     

新型流速仪检定系统设计

流速仪检定系统是衡量流速仪测量流速精度的检定装置。针对传统流速仪检定系统的缺点，设计了一种新型的流速仪检定系统。该系统采用新的前端信号调理方法，并添加了智能化识别水阻干扰程序，采用了新的数据处理方式对流速仪信号进行采集，经现场实际应用，该检定系统符合检定要求，可靠性高。     

多波束倾斜安装技术在水下检测工程中的应用

由于常规多波束系统垂直安装，无法精确测量临岸水域、码头、防波堤、丁坝、海岛礁等特殊水下地形地貌。针对这一难题，进行了多波束倾斜安装和校准的技术研究。采用多波束倾斜安装的方法，增加相关侧的波束数量，测量能够达到吃水线位置。水深成果精度满足规范及工程需求，实现了水下特殊地形地貌的全覆盖测量，为水上水下一体化模型提供技术支撑，可以广泛应用在水下检测工程中。