温度对应变式位移传感系统灵敏系数的影响

应变式位移传感系统的工作原理是基于电阻应变效应,该系统具有精度高﹑稳定性好等优点,但温度尤其是极端低温环境将影响该系统的灵敏系数,进而影响其测量精度.本文介绍了一种可用于低温环境的应变式位移传感系统,理论分析和实验研究了温度对该系统灵敏系数的影响,研究结果为其在低温环境中的应用提供了一定基础。     

液氮温区下光纤布拉格光栅应变传感器测量性能的研究

基于光纤布拉格光栅传感器的原理,研究了在液氮浸泡情况下光纤布拉格光栅应变传感器的静态传输特性.实验过程中利用悬臂梁原理和美国Micron Optics公司生产的光栅波长可调谐激光扫描法解调系统,分别测量了液氮浸泡中的悬臂梁的正应变和负应变,确定了在液氮温度下悬臂梁应变与光纤光栅波长偏移量之间的关系.为测量高温超导磁体的应变提供了新的方法.     

弛豫法液氮温度以上小样品的比热测量

本文介绍一种用弛豫方法测量液氮温度以上小样品比热的装置、微型量热器和测量系统。利用该系统在78—112K之间测量了重量分别为117mg、55mg和21.7mg的纯铜样品的比热,系统的精度在2％以内。     

传感器用于微小位移测量的实验设计

许多物理量诸如加速度、压力、应变、振动等都可以通过测量微小位移来间接测量. 讨论了利用霍尔、 电感式、电容式传感器实现对微小位移测量的实验原理、实验方法及实验数据的分析讨论     

基于悬臂梁结构的光纤光栅位移传感研究

本文提出了一种基于光纤光栅和悬臂梁结构的新型位移传感方案,并给出了实验结果。本传感系统结构简单,测量范围大(大于20mm),线性好(0.9991),抗电磁干扰,信噪比高,并可实现在线监测。     

液氮温区体超导材料约瑟夫逊效应的实验研究

本文对液氮温区的大块体超导材料的约瑟夫逊效应进行了实验研究.我们证实在未加工成任何弱连接形式的体超导材料上也会观察到约瑟夫逊效应.这对于搞清液氮温区超导材料的特性及其应用都具有一定的参考价值.     

刚体微位移非接触式光电检测系统

提出用标定法测量刚体多维微位移，该方法具有结构简单，性能可靠，集成化程度高，工业上易实现和价格便宜等优点。本文采用一个小功率激光器为光源及一种新的ＣＭＯＳ图像传感器为光电传感器件，通过相关分析法和数据拟合等图像处理技术，提高整套系统的精度和分辨率。     

液氮温区混合回热器斯特林制冷机数值模拟研究

自由活塞斯特林制冷机具有温区广、制冷效率高、结构紧凑、振动小以及寿命长的特点。回热器作为制冷机的核心部件,决定着制冷机的性能。为了提高液氮温区斯特林制冷机的效率,本文提出采用卷绕聚酯酰胺(简称PI)薄膜和不锈钢丝网混合填充的回热器,并对该混合回热器进行了数值模拟研究。首先分析了液氮温区混合回热器的填充参数,接着设计制冷机的尺寸参数并建立制冷机整机的数值模型,最终揭示回热器长度、两种填料填充比以及相位特性对混合回热器制冷性能的影响,并将混合回热器与单一填料回热器进行对比。结果表明,混合回热器在液氮温区具有明显优势,在混合回热器长度为8 cm、卷绕PI薄膜和不锈钢丝网混合填充比例为7:1、排出活塞领先动力活塞60°时获得最佳制冷性能。室温300 K、输入声功为451 W,在77 K获到58.1 W的制冷量,声功计的相对卡诺效率为37.26%,比单一填充卷绕PI薄膜和层叠不锈钢丝网的回热器分别高了6.26%和17.33%。     

光纤传感器位移和转速测量研究

介绍光纤传感器的测量原理,并对位移和转速测量进行研究,利用matlab软件对位移测量结果进行曲线拟合,且将光纤传感器和电涡流传感器的转速测量结果进行比较,最后得出利用光纤传感器进行测量具有电路结构简单、精度高、光路弯曲等优点。     

霍尔式微位移传感器与材料线膨胀系数的测定

线膨胀系数是材料的一个重要参数，准确而且简捷地对其进行测量，具有现实意义．本文将从霍尔式微位移传感器出发，提出一种新的线膨胀系数测量的方法．一、霍尔位移传感器工作原理霍尔元件置于磁场中，在一定电流的激励下就可以产生霍尔电势UH＝KIB如果保持霍尔元件的激励电流不变，而使其在一个均匀梯度的磁场中移动时，则输出的霍尔电势只决定于它在磁场中的位移量，据此，即可对微位移进行测量．均匀梯度磁场的产生机理如图1所示．选用两块相同的磁性材料（一般选用秋铁硼材料），磁极相对而放，两磁极之间留一空隙，霍尔元件水平放于…     

活性炭在高真空多层绝热中液氮温度下的吸气性能

通过实验获得了活性炭在液氮温度下对N2和H2两种气体的吸附等温线。结果表明:活性炭对N2的吸附效果非常好,对H2的吸附效果较差,相同平衡压力下对N2的吸附量比对H2的吸附量高出2～3个数量级,且在活性炭外包上绝热材料能大大提高其对气体的吸附能力,尤其是对N2的吸附量能提高2～3个数量级,对H2的吸附量也能提高1倍以上。用temkin吸附式对吸附等温线进行拟合,得到了活性炭在10-4～10Pa范围内适用的对N2和H2两种气体的吸附等温方程式。     

宽温度范围SAW应变传感器温度与应变解耦研究*

针对宽温度范围应变测量的温度干扰问题,提出并研究了基于双谐振器的声表面波应变传感器。理论上,结合微扰理论、有限元方法、有效介电常数法分析出双谐振器频率与应变、温度的关系公式,进而推导出应变与温度关于这两组谐振器频率变化的表达式。实验上,搭建宽温度范围的实验平台,在Y+34?切向的石英基片上制作该传感器芯片,测得传感器芯片在30?C～180?C下的频率响应,将测得的谐振器频率代入表达式计算得到温度与应变值,与实验中参考温度与应变的值基本吻合。     

基于应变片的自由活塞斯特林制冷机位移测试研究

压缩活塞与排出器的位移大小及相位差对自由活塞斯特林制冷机的制冷性能具有极其重要的影响。文中通过对目前各种位移测试方法优缺点分析,结合自由活塞式斯特林制冷机自身特点,提出了采用应变片响应涡旋柔性弹簧形变来测量活塞和排出器位移的新方法。通过分析、设计和标定,建立了一套基于应变片的自由活塞斯特林制冷机位移测量系统。实验测试结果表明,该位移测量系统是可靠的,具有体积小、投资省等优点,且不需要特别的安装空间。     

毛细多孔介质在液氮中的传热试验研究

为了研究毛细多孔介质在液氮中的传热性能,进行了在试验件中不填充和填充超细玻璃棉的试验。采用低温热电偶连续测量试验件的5个不同位置的温度,得到了5条温度曲线。分析曲线表明超细玻璃棉对传热过程有明显的强化作用,且能使试验件在一段时间内保持相对稳定的低温。并从理论上分析了换热过程,整理了换热方程组。     

螺旋型波纹管流阻测量系统研制及液氮压降测量

超导电缆芯通常内嵌于真空绝热波纹管并被管内低温流动介质冷却和保护。螺旋型波纹管因一次成型制作长度上的优势更适合于大长度超导电缆应用。设计并搭建了螺旋型波纹管液氮流动压降特性实验台,不仅可以方便地更换被测波纹管样品,而且允许插入不同规格的线芯模拟物。利用该实验台测量了液氮流量1～9 L/min区间内不同规格(通径11～15 mm)螺旋型波纹管插入4 mm线芯后的流动压降特性。实验结果验证了三维波纹管压降损失数值模型的准确性。同时,通过进行不同尺寸波纹管实验,发现尺寸变化对摩擦因子变化规律的影响不明显,这为通过该实验台获得小管径实验数据用于指导大管径实际应用波纹管设计提供了理论基础。     

适用于真空管道交通的高温超导磁悬浮车低温液氮容器

真空管道运输系统的建成以及在全球的普及与应用,将是继火车、汽车、飞机和IT之后人类的又一大福祉。将使今天面临的交通困境从根本上得以解决,也将给全球经济与社会生活方式带来全新的变化。磁悬浮车是真空管道交通系统的运行主体,在各种不同模式的磁悬浮车中,高温超导磁悬浮车非常适合于真空管道交通。然而,由于真空管道中是低压环境,用于常压环境的高温超导磁悬浮车低温液氮容器不适合直接用于真空管道交通系统。提出在真空管道交通中,采用带压力阀的高温超导磁悬浮车低温液氮容器。这是一种压力容器,器壁要承受压差,当前常用的矩形高温超导磁悬浮车低温液氮容器则不适合,进一步提出能承受较高压力的圆柱形低温液氮容器的设计构想。还对真空管道交通中真空环境对提高液氮容器保温效果的意义进行了讨论。     

液氮流动沸腾换热研究综述

作为一种优良的低温冷却剂,液氮在航天、电子工业、超导磁体和超导电缆冷却及低温生物医疗等领域应用广泛。在这些应用中,准确预测液氮的流动沸腾换热特性对于系统设计和安全运行十分重要。该文主要介绍了液氮流动沸腾换热的特点,对已有的实验和数值模拟结果进行了归纳;并比较了四个液氮流动沸腾换热计算关联式的预测情况,以及关联式中干度、质量流量、热流密度和压力对换热系数的影响;指出了有待进一步研究的课题。     

Research on temperature characteristics of liquid crystal filter

The effect of temperature on the spectrum characteristic of the liquid crystal filter in the region of visible light was investigated theoretically and experimentally in detail. The conclusion shows that with the increasing temperature, the center wavelength of the filter will shift toward the short wavelength, and the center wavelength of the filter will shift toward long wavelength as the temperature decreases. The result of numerical simulation is in excellent agreement with the experiment result. In addition, the experiment results indicate that with the increasing temperature and reducing wavelength the transmittance of liquid crystal filter will reduce. According to the above conclusion we propose a new structure for maintaining a stable central wavelength output of the liquid crystal filter with the changing temperature, and it does not require temperature control equipment, is easy to operate, and has no need to look for special temperature coefficient birefringence, etc. This structure may find a certain application for liquid crystal filter as we believe, particularly, in the condition of different environment temperature.     

Simultaneous measurement of strain and temperature with a long-period fiber grating inscribed Sagnac interferometer

A Sagnac interferometer with a long-period fiber grating (LPG) inscribed in the polarization-maintaining fiber (PMF) is proposed and experimentally demonstrated for simultaneous measurement of strain and temperature. Due to the different responses of the LPG and the Sagnac interferometer to strain and temperature, simultaneous measurement can be achieved by monitoring the wavelength shifts and the intensity changes of a resonance dip of the sensor setup. The experimental results show that the achieved sensitivities to strain and temperature are 6.4 × 10^− 3 dB/με and 0.65 nm/°C, respectively.     

低温环境中位移测量的实现

针对EAST装置极向场中心螺管线圈测试实验中线圈位移量的测量,对低温环境中的位移测量方法进行了探讨,并提出了一种有效消除温度影响的位移测量方法:恒流源输入式位移测量。