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基于单 V 锥节流元件的湿气气液流量双参数测量
以天然气开采中存在的高含气率气液两相流在线测量为背景，针对气田单井井口湿天然气测量对低成本、实时性、双参数测量的需求，采用V锥节流装置，通过理论分析、室内实验和数值模拟、工业现场验证，从测量机理和测量模型两个角度研究内置V锥管内气液两相流动特性。阐明了流型、截面含气率、摩擦压降以及V锥压力损失等流动规律并建立了相应的实验关联式；获得了两相流流经V锥后尾涡的动力学特性及变化规律；提出了基于单V锥节流元件的湿气气液流量双参数测量方法。目前的在线式湿气流量计多采用组合测量法，可分为单相流量计组合、单相流量计与相含率传感器组合两大类。组合测量法存在装置结构复杂、设备体积庞大、购置维护费用高等问题，有些流量计还包含放射源，安全管理难度大。本课题组提出的基于单V锥节流元件的湿气流量计结构简单、设备体积小、成本低、流动阻力小、测量精度高、重复性好。目前市面上的湿气流量计以国外企业的产品为主，其价格都在¥100万元以上，本课题组提出的V锥湿气流量计总造价低于¥10万元。据统计，仅苏里格气田产气井数量在7000口以上，若采用V锥湿气流量计进行单井计量不仅可以显著降低成本，同时可以优化生产工艺，经济效益明显。
西安交通大学
2021-04-11
一种流化床内气固反应实时工况测量系统
本发明公开了一种流化床内气固反应实时工况测量系统，包括：气路单元、流化床反应器单元、炉温控制单元和实时工况测量单元；该气路单元包括气源、流量计、空气预热器；该流化床反应器单元包括流化床和布风板；空气预热器通过气路与流化床底端相连，流量计与气源和空气预热器相连；布风板置于流化床底端，反应气由布风板进入气固反应区；该炉温控制单元包括温度显示控制装置、炉温加热棒；温度显示控制装置利用电子控制装置调整炉温加热棒的电流，从而达到控制高温炉本体炉膛温度的目的；该实时工况测量单元用于获得所述气固反应的实时工况数据，与计算机相连进一步可以得到固定样品颗粒实时反应速率以及反应动力学参数。
华中科技大学
2021-04-13
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
用于微形貌测量的磁悬浮触针式位移传感器
本发明为用于微形貌测量的磁悬浮触针式位移传感器。包括测量探头、探头支承座、读数传感器、信号处理控制装置。其中触针安装在悬浮式探杆下端，探杆为磁体，探杆设置在探头支承座内并与探头支承座间留有间隙，探头支承座为电磁铁。读数传感器与测量探头对应。设置有信号处理控制装置分别与读数传感器及探头支承座连接。本发明利用磁悬浮支承座和探杆间的磁力作用将探杆和触针悬浮，彻底改变了传统的机械固定接触式探杆安装方法，保证探杆和触针的高顺应性，使探杆只能在垂直于工件表面方向作直线运动，从本质抛掉了传统传感器的非线性误差，大大提高测量精度，扩大了传感器的测量范围，适应了精密加工技术的发展，更好地满足工业测量需要。
四川大学
2016-10-08
一种结构物相对于路基的水平位移测量装置
"本发明公开了一种基于数字图像处理的钢轨光带异常自动检测方法，采用数字图像处理技术分析相机拍摄的轨道图片并检测其钢轨光带是否发生异常；利用图像增强、边缘检测、直线检测等方法初步定位图像中钢轨区域；然后通过模式识别、图像分割、阈值处理等方法提取出钢轨顶面光带区域；最后，对所提取的钢轨光带区域进行统计、分析并识别出其是否发生异常。本发明可以高效、自动、智能的检测钢轨平稳性，有效地降低人力投入、减少检测时间，并保障检测的准确率，使得列车在高速运行时的安全得到有效保障。 "
西南交通大学
2016-10-20
一种可同时测量声波与压力的光纤传感器
本发明公开了一种可同时测量声波与压力的光纤传感器，包括 单色光源、光纤耦合器、第一单模光纤、长周期光纤光栅、声学换能 薄膜、第二单模光纤、保偏光纤、第三单模光纤、偏振控制器、第四 单模光纤、光电探测器；保偏光纤接入在光纤耦合器的第三端口和第 四端口之间构成闭环萨格纳克干涉仪；长周期光纤光栅通过熔接的方 式嵌入干涉仪中并固定于声学换能薄膜上；换能薄膜将外界声波转换 成对光栅的动态曲率调制，从而改变其损耗峰处光强度。作用于保偏 光纤上的侧向压力会导致梳状干涉谱漂移，单色光源将光谱漂移转化 为输出光强度变
华中科技大学
2021-04-14
一种压电与光电复合的流体流速流向测量装置
本实用新型公开了一种压电与光电复合的液体流速流向测量装置，装置包括圆柱体，压电纤维束，激光发射准直模块，弹性阻尼体，底座，二维 PSD 位移传感器，PSD 承载及信号放大电路板，以及测量数据处理模块；本实用新型利用弹性圆柱体以及安装在圆柱体内部中心轴线区域的压电纤维束，将流体的流动转换为浸入流体中的圆柱体的偏转运动，以及压电纤维束随圆柱体偏转产生压差，利用圆柱体的偏转与流体流向的关系，以及压电纤维束压差与流体流速的关系，实现流体的流速和流向的测量。本实用新型结构简单，体型小巧，可以减少对流体的扰动，
华中科技大学
2021-04-14
一种基于 FBG 传感器的局部位移测量装置
一种基于布拉格光纤光栅传感器的测量局部位移的装置，包括 FBG 传感器、光纤、弹性体、光纤光栅信号处理器；工作状态下，当被测对象发生位移时，结构的变形会引起弹性体的变形，进而引起光 纤光栅的变形，光纤光栅的变形可通过光纤光栅信号处理器得到，进 一步通过公式可以反算得到被测对象的变形，实现被测对象局部位移 的精密测量。
华中科技大学
2021-04-14
一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置
本实用新型提供一种超高频雷达天线阵列方向图测量装置，包括信号发生装置和待测量超高频雷达 系统，信号发生装置由单片机、信号源、GPS 模块、无线串口 1、发射天线、串口天线 1 和电源模块组 成，其中单片机、信号源和发射天线依次连接，单片机、GPS 模块、无线串口 1 和串口天线 1 依次连接。 待测量超高频雷达系统由依次连接的接收天线阵列、超高频接收机、无线串口 2 和串口天线 2
武汉大学
2021-04-14