靜標(biāo)銅柱高低溫校準(zhǔn)裝置及修正方法研究
發(fā)布時間:2021-11-15 08:47
由于銅柱測壓法具有操作簡單、使用方便、價格低廉、壓力測量的一致性好等特點,一直是實用彈道學(xué)領(lǐng)域內(nèi)各種武器系統(tǒng)的產(chǎn)品定型、交驗時膛壓測量的主要手段。銅柱實際使用時的環(huán)境溫度很難與校準(zhǔn)時環(huán)境溫度(常溫)一致,多年實踐表明,使用時的環(huán)境溫度與編表時的環(huán)境溫度相差數(shù)十度時,銅柱測壓將產(chǎn)生5%~10%的測量誤差,因此,必須對銅柱測壓法的常溫查表壓力進(jìn)行溫度修正。針對過去的高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)試驗裝置操作不便、試驗成本高等問題,研制了一套簡便易行的高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置,主要分為力值加載系統(tǒng)和高低溫環(huán)境模擬裝置兩部分。根據(jù)測壓銅柱高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)的要求研制了力值加載范圍為0~100kN的力值加載系統(tǒng);研制了溫度控制范圍為-40~50℃高低溫環(huán)境模擬裝置,高低溫環(huán)境模擬裝置基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)來實現(xiàn),對其測溫電路、溫控單元、制冷驅(qū)動單元進(jìn)行了設(shè)計,實驗證明高低溫環(huán)境模擬箱的溫控精度為±0.5℃。以Φ8×13mm銅柱為實驗對象進(jìn)行了靜態(tài)校準(zhǔn)實驗,從實驗數(shù)據(jù)可看出由溫度引起的測壓誤差達(dá)8%,表明了溫度修正的必要性;對高低溫測壓誤差修正進(jìn)行了探討,包括溫度修正系數(shù)法、量綱分析法、壓力對照表模型化修正方法等,分別驗證了各...
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排
2 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置力值加載系統(tǒng)設(shè)計
2.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置總體設(shè)計方案
2.1.1 力值加載系統(tǒng)指標(biāo)及方案選擇
2.1.2 高低溫環(huán)境模擬箱技術(shù)指標(biāo)及可行方案選擇
2.1.3 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置組成及工作原理
2.2 力值加載系統(tǒng)設(shè)計
2.2.1 壓力機(jī)主體部分
2.2.2 力值傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)計
2.2.3 力值監(jiān)測系統(tǒng)
2.2.4 力值加載機(jī)
2.3 力值加載系統(tǒng)不確定度分析
2.3.1 力值監(jiān)測系統(tǒng)的不確定度
2.3.2 力值加載系統(tǒng)總體不確定度
2.4 本章小結(jié)
3 高低溫環(huán)境模擬箱及其溫控系統(tǒng)設(shè)計
3.1 高低溫環(huán)境模擬箱及控制系統(tǒng)總體設(shè)計
3.2 高低溫箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.1 半導(dǎo)體制冷原理
3.2.2 高低溫箱結(jié)構(gòu)
3.2.3 高低溫箱所需的能量計算
3.2.4 制冷元件的選擇
3.3 溫度傳感器及測溫電路設(shè)計
3.4 制冷元件驅(qū)動電路設(shè)計
3.4.1 制冷驅(qū)動電路設(shè)計
3.4.2 制冷驅(qū)動電路需注意的問題
3.4.3 驅(qū)動電路負(fù)載實驗
3.5 高低溫箱溫度監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.5.1 微控制器軟件
3.5.2 上位機(jī)軟件
3.6 溫度控制算法
3.6.1 系統(tǒng)辨識試驗
3.6.2 PID控制參數(shù)的選取
3.6.3 溫度控制實驗
3.7 本章小結(jié)
4 測壓銅柱高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗及數(shù)據(jù)分析
4.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗方法
4.1.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗方案
4.1.2 實驗操作步驟
4.2 測壓銅柱高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實踐
4.3 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
5 高低溫壓力修正方法探討
5.1 銅柱靜壓下的應(yīng)力分析
5.2 銅柱溫度修正系數(shù)
5.2.1 溫度修正系數(shù)的確定
5.2.2 溫度修正系數(shù)的修正效果
5.3 銅柱溫度修正系數(shù)法的改進(jìn)
5.3.1 基于壓力的溫度修正系數(shù)
5.3.2 改進(jìn)后的溫度修正系數(shù)效果驗證
5.4 基于量綱分析的修正方法
5.4.1 靜標(biāo)銅柱測壓過程量綱分析
5.4.2 修正效果驗證
5.5 壓力對照表模型修正方法
5.5.1 修正模型建立
5.5.2 修正模型可信性的驗證
5.6 各種溫度修正方法使用特點總結(jié)
5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一
附錄二
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字式負(fù)荷傳感器測量不確定度分析[J]. 徐艦,柴繼新,孫穎,范小燕,王恩鋒,陳柯行. 工業(yè)計量. 2012(S1)
[2]半導(dǎo)體制冷及其應(yīng)用[J]. 買買提艾則孜·阿不都熱合曼. 和田師范?茖W(xué)校學(xué)報. 2010(06)
[3]半導(dǎo)體制冷器的模型辨識與溫度控制[J]. 欒書平,鐘宜生. 測控技術(shù). 2010(10)
[4]幾種新型絕熱材料的介紹[J]. 李義. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2007(06)
[5]Buck DC/DC變換器的輸出紋波電壓分析及其應(yīng)用[J]. 劉樹林,劉健,寇蕾,鐘久明. 電工技術(shù)學(xué)報. 2007(02)
[6]基于單片機(jī)的電爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 周正林,張昕. 信息技術(shù). 2005(12)
[7]小型半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的參數(shù)辨識[J]. 龐長林,王曉浩,周兆英,庫國顯. 儀器儀表學(xué)報. 2003(06)
[8]三梁四柱式多點成形壓力機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉強(qiáng),付文智,李明哲,孫剛. 塑性工程學(xué)報. 2003(05)
[9]銅柱溫度修正系數(shù)的研究[J]. 鄒華,鄒瑞榮. 彈道學(xué)報. 2003(03)
[10]基于準(zhǔn)動態(tài)校準(zhǔn)的測壓銅柱溫度修正方法研究[J]. 孔德仁,濮建,張淑寧,朱明武. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(03)
博士論文
[1]塑性測壓器材準(zhǔn)動態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)及實驗研究[D]. 孔德仁.南京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單級半導(dǎo)體制冷器制冷特性分析及研究[D]. 李愛博.華中科技大學(xué) 2011
[2]測壓銅柱靜態(tài)標(biāo)定體制的研究[D]. 劉冰冰.南京理工大學(xué) 2009
[3]基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的高精密溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 蔡震.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[4]高精度恒溫箱溫度控制理論研究與系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張宇.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3496439
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排
2 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置力值加載系統(tǒng)設(shè)計
2.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置總體設(shè)計方案
2.1.1 力值加載系統(tǒng)指標(biāo)及方案選擇
2.1.2 高低溫環(huán)境模擬箱技術(shù)指標(biāo)及可行方案選擇
2.1.3 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)裝置組成及工作原理
2.2 力值加載系統(tǒng)設(shè)計
2.2.1 壓力機(jī)主體部分
2.2.2 力值傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)計
2.2.3 力值監(jiān)測系統(tǒng)
2.2.4 力值加載機(jī)
2.3 力值加載系統(tǒng)不確定度分析
2.3.1 力值監(jiān)測系統(tǒng)的不確定度
2.3.2 力值加載系統(tǒng)總體不確定度
2.4 本章小結(jié)
3 高低溫環(huán)境模擬箱及其溫控系統(tǒng)設(shè)計
3.1 高低溫環(huán)境模擬箱及控制系統(tǒng)總體設(shè)計
3.2 高低溫箱結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.1 半導(dǎo)體制冷原理
3.2.2 高低溫箱結(jié)構(gòu)
3.2.3 高低溫箱所需的能量計算
3.2.4 制冷元件的選擇
3.3 溫度傳感器及測溫電路設(shè)計
3.4 制冷元件驅(qū)動電路設(shè)計
3.4.1 制冷驅(qū)動電路設(shè)計
3.4.2 制冷驅(qū)動電路需注意的問題
3.4.3 驅(qū)動電路負(fù)載實驗
3.5 高低溫箱溫度監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計
3.5.1 微控制器軟件
3.5.2 上位機(jī)軟件
3.6 溫度控制算法
3.6.1 系統(tǒng)辨識試驗
3.6.2 PID控制參數(shù)的選取
3.6.3 溫度控制實驗
3.7 本章小結(jié)
4 測壓銅柱高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗及數(shù)據(jù)分析
4.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗方法
4.1.1 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗方案
4.1.2 實驗操作步驟
4.2 測壓銅柱高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實踐
4.3 高低溫靜態(tài)校準(zhǔn)實驗數(shù)據(jù)分析
4.4 本章小結(jié)
5 高低溫壓力修正方法探討
5.1 銅柱靜壓下的應(yīng)力分析
5.2 銅柱溫度修正系數(shù)
5.2.1 溫度修正系數(shù)的確定
5.2.2 溫度修正系數(shù)的修正效果
5.3 銅柱溫度修正系數(shù)法的改進(jìn)
5.3.1 基于壓力的溫度修正系數(shù)
5.3.2 改進(jìn)后的溫度修正系數(shù)效果驗證
5.4 基于量綱分析的修正方法
5.4.1 靜標(biāo)銅柱測壓過程量綱分析
5.4.2 修正效果驗證
5.5 壓力對照表模型修正方法
5.5.1 修正模型建立
5.5.2 修正模型可信性的驗證
5.6 各種溫度修正方法使用特點總結(jié)
5.7 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一
附錄二
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字式負(fù)荷傳感器測量不確定度分析[J]. 徐艦,柴繼新,孫穎,范小燕,王恩鋒,陳柯行. 工業(yè)計量. 2012(S1)
[2]半導(dǎo)體制冷及其應(yīng)用[J]. 買買提艾則孜·阿不都熱合曼. 和田師范?茖W(xué)校學(xué)報. 2010(06)
[3]半導(dǎo)體制冷器的模型辨識與溫度控制[J]. 欒書平,鐘宜生. 測控技術(shù). 2010(10)
[4]幾種新型絕熱材料的介紹[J]. 李義. 資源節(jié)約與環(huán)保. 2007(06)
[5]Buck DC/DC變換器的輸出紋波電壓分析及其應(yīng)用[J]. 劉樹林,劉健,寇蕾,鐘久明. 電工技術(shù)學(xué)報. 2007(02)
[6]基于單片機(jī)的電爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 周正林,張昕. 信息技術(shù). 2005(12)
[7]小型半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的參數(shù)辨識[J]. 龐長林,王曉浩,周兆英,庫國顯. 儀器儀表學(xué)報. 2003(06)
[8]三梁四柱式多點成形壓力機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計[J]. 劉強(qiáng),付文智,李明哲,孫剛. 塑性工程學(xué)報. 2003(05)
[9]銅柱溫度修正系數(shù)的研究[J]. 鄒華,鄒瑞榮. 彈道學(xué)報. 2003(03)
[10]基于準(zhǔn)動態(tài)校準(zhǔn)的測壓銅柱溫度修正方法研究[J]. 孔德仁,濮建,張淑寧,朱明武. 南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2003(03)
博士論文
[1]塑性測壓器材準(zhǔn)動態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)及實驗研究[D]. 孔德仁.南京理工大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單級半導(dǎo)體制冷器制冷特性分析及研究[D]. 李愛博.華中科技大學(xué) 2011
[2]測壓銅柱靜態(tài)標(biāo)定體制的研究[D]. 劉冰冰.南京理工大學(xué) 2009
[3]基于半導(dǎo)體制冷技術(shù)的高精密溫度控制系統(tǒng)研究[D]. 蔡震.合肥工業(yè)大學(xué) 2007
[4]高精度恒溫箱溫度控制理論研究與系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張宇.合肥工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號:3496439
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