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面向粒子图像测速仪的分参数校准方法

计量学报 2024年第9期45卷 1324-1330页

作者：单杰黄震威崔骊水谢代梁王毅张淑婷高山张育闻钱振宇中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所北京100095

研究了粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)测量过程中粒子位移和跨帧时间2个关键分参数的校准方法。设计了用于相机标定的标定圆盘,确定了相机获得图像与实物的比例关系。与标尺相比较,设计的标定圆盘可实现粒子位移的校准... 详细信息

研究了粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)测量过程中粒子位移和跨帧时间2个关键分参数的校准方法。设计了用于相机标定的标定圆盘,确定了相机获得图像与实物的比例关系。与标尺相比较,设计的标定圆盘可实现粒子位移的校准。采用可溯源的高准确度计时器校准了PIV同步器在不同速度点下脉冲信号的时间间隔,得到PIV实际跨帧时间。评估了PIV分参数方法校准结果的不确定度水平。结果表明:速度100 m/s内的PIV校准相对误差最大为0.08%,其相对误差的不确定度为0.01%。

关键词：流量测量粒子图像测速校准方法分参数不确定度

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L型双动力风速标准装置的研制与应用

中国科技成果 2024年第7期25卷 64-65页

作者：王鹏贾广成崔骊水随裕彪赵宏亮穆军卓华陈文琳王春龙新疆维吾尔自治区计量测试研究院中国计量科学研究院沈阳新科精密仪器设备有限公司

风速仪表属于安全防护、环境监测类计量仪表.根据使用对象分为气象风速仪表、矿用风速仪表、环境监测类等.根据工作原理分为风杯式风速计、风车式风速计、螺旋桨式风速计、热线(球)风速计、超声波风速表、EL型电接风向风速计及皮托管等... 详细信息

风速仪表属于安全防护、环境监测类计量仪表.根据使用对象分为气象风速仪表、矿用风速仪表、环境监测类等.根据工作原理分为风杯式风速计、风车式风速计、螺旋桨式风速计、热线(球)风速计、超声波风速表、EL型电接风向风速计及皮托管等.风速仪表在新疆主要应用于工业生产、环境污染监测、工程建设等几个方面,其计量性能的准确可靠关系到工业生产、工程建设的顺利进行,关系到工作人员的生命安全,关系到气候环境的优劣,关系到企业的生死存亡等.风速测量标准装置是用于开展风速仪表检校验工作的重要计量设备.其中,风洞是国内外风速测量标准装置的重要组成部分,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一,广泛应用于农业、建筑、军工、生态及计量等领域.

关键词：风速计计量性能风速表环境污染监测计量设备计量仪表实验设备安全防护

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激光多普勒流速仪的干涉条纹理论分析及测量

中国激光 2017年第8期44卷 169-176页

作者：刘子君崔骊水谢代梁中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100013 北京理工大学北京100081

激光多普勒流速仪(LDV)具有准确度高、非接触测量、动态响应快等优点,在流速测量中得到了广泛应用。条纹的非一致性是影响激光多普勒流速仪测量精度的重要因素,因此精确获知测量体中干涉条纹间距及梯度分布情况,是激光多普勒流速仪准确... 详细信息

激光多普勒流速仪(LDV)具有准确度高、非接触测量、动态响应快等优点,在流速测量中得到了广泛应用。条纹的非一致性是影响激光多普勒流速仪测量精度的重要因素,因此精确获知测量体中干涉条纹间距及梯度分布情况,是激光多普勒流速仪准确测量流速的前提。对激光多普勒流速仪测量体中的干涉条纹间距及梯度分布进行了理论分析,揭示了高斯光束固有传播特性与其测量体中干涉条纹分布之间的关系,确定了影响干涉条纹分布的参数。使用光束分析仪分别获得绿光和紫光的束腰半径为114μm和83μm,并确定了束腰的空间位置,利用测得的相关参数量化了绿光和紫光测量体中任意位置的干涉条纹间距及梯度分布,绿光和紫光测量体中归一化后的条纹梯度最大分别可达0.46%和0.60%。通过与转盘装置所测得的绿光和紫光干涉条纹间距结果进行比较,对干涉条纹分布的理论分析及测量结果进行了验证,最大相对误差分别为0.87%和0.78%。

关键词：测量激光多普勒流速仪高斯光束干涉条纹间距梯度分布

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气体流量标准装置钟罩外径测量方法的研究

计量学报 2007年第3期28卷 239-242页

作者：王池崔骊水中国计量科学研究院热工所北京100013

钟罩式气体流量标准装置的钟罩外径测量是几何测量法中最重要的测量参数,其不确定度分析是否准确就成为必须解决的问题。以容积为100 L的钟罩为研究对象,应用π尺法、激光跟踪法和外径千分尺法3种不同的实验方法,分别对钟罩不同截面上... 详细信息

钟罩式气体流量标准装置的钟罩外径测量是几何测量法中最重要的测量参数,其不确定度分析是否准确就成为必须解决的问题。以容积为100 L的钟罩为研究对象,应用π尺法、激光跟踪法和外径千分尺法3种不同的实验方法,分别对钟罩不同截面上的外径进行了测量。对测量结果进行了比较和分析,3种测量方法引入的不确定度都在允许的范围内,由此得到3种测量方法都是正确合理的结论。通过对数据的分析,就国产的钟罩而言,相对较好的测量方法是π尺法。

关键词：计量学气体流量计钟罩外径 π尺几何测量法标定

激光多普勒测速中平板窗口对测量体位置及形态的影响

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机械工程学报 2015年第8期51卷 198-203页

作者：李晋闫清东魏巍崔骊水北京理工大学机械与车辆学院北京100081 北京理工大学车辆传动国家重点实验室北京100081 中国计量科学研究院北京100013

应用激光多普勒测速仪(Laser Doppler anemometer,LDA)进行内流场测试时,激光光束光轴垂直和倾斜经过平板窗口后,由于折射效应导致LDA系统测量体位置和形态发生改变,进而影响所测速度大小和方向。为了研究折射效应对测量体位置和速度方... 详细信息

应用激光多普勒测速仪(Laser Doppler anemometer,LDA)进行内流场测试时,激光光束光轴垂直和倾斜经过平板窗口后,由于折射效应导致LDA系统测量体位置和形态发生改变,进而影响所测速度大小和方向。为了研究折射效应对测量体位置和速度方向的影响,建立激光光路经平板窗口折射的数学模型,应用此模型进行不同工况(光束入射角θ、光束半夹角α1、内流场介质折射率n3、平板厚度d和LDA探头位置)下的理论研究;为了研究折射效应对测量体形态(即条纹畸变)的影响,建立LDA标定试验系统,进行不同光束入射角试验研究。研究结果表明,控制θ在10°以内可以忽略其折射效应影响;α1对于测量体位置偏差影响较小,但对于速度偏角有一定的影响,并且α1在5°以内时可以忽略其影响;使壁面两侧折射率尽可能的接近,会减小折射效应;沿测量体长度方向,折射后的测量体条纹间距线性增加,并随着θ的增加,条纹间距趋于均匀化。

关键词：激光多普勒测速折射效应测量体偏移条纹畸变速度修正标定装置

超声流量计几何参数测算方法及其不确定度分析

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仪器仪表学报 2010年第7期31卷 1583-1587页

作者：胡鹤鸣王池孟涛崔骊水中国计量科学研究院北京100013

超声流量计基于时间和长度两个基本量来测量平均流速和流量,几何参数的测算准确度对流量计而言十分重要。可采用三坐标机或全站仪测量管壁点及探头点的三维坐标,并由三维坐标推算流量计几何参数及其不确定度。柱面拟合是流量计几何参数... 详细信息

超声流量计基于时间和长度两个基本量来测量平均流速和流量,几何参数的测算准确度对流量计而言十分重要。可采用三坐标机或全站仪测量管壁点及探头点的三维坐标,并由三维坐标推算流量计几何参数及其不确定度。柱面拟合是流量计几何参数推算的难点与关键,利用Lukacs算法实现了流量计管段的柱面拟合过程,并利用Monte-Carlo模拟方法估算了坐标测量引入的不确定度。最后利用仿真实例说明了柱面拟合算法及其不确定度评估的合理性和有效性。

关键词：超声流量计几何参数柱面拟合不确定度 Monte—Carlo方法

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低雷诺数音速喷嘴临界背压比的实验研究

仪器仪表学报 2012年第4期33卷 737-742页

作者：胡鹤鸣崔骊水王池孟涛李春辉中国计量科学研究院北京100013

音速喷嘴是气体流量标准装置中最常用的标准流量计,喷嘴临界背压比直接关系到装置的准确度,喉部雷诺数低于2×105的喷嘴需要进行临界背压比测试。建立了一套基于喷嘴串联方法的临界背压比测试系统,将不易准确测量的质量流量转换为较易... 详细信息

音速喷嘴是气体流量标准装置中最常用的标准流量计,喷嘴临界背压比直接关系到装置的准确度,喉部雷诺数低于2×105的喷嘴需要进行临界背压比测试。建立了一套基于喷嘴串联方法的临界背压比测试系统,将不易准确测量的质量流量转换为较易准确测量的压力,实现了临界背压比的准确高效测量。研究表明,低喉部雷诺数喷嘴临界背压比小于其设计值,且喉部雷诺数越小,临界背压比越低;另外可能出现一种"非临界状态提前"现象,引起临界背压比的进一步降低,且降低程度与喷嘴加工水平有关,更加说明了临界背压比测试的必要性。

关键词：音速喷嘴临界背压比喷嘴串联喉部雷诺数

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水蒸汽流量计量及不确定度分析

计量学报 2007年第Z1期28卷 315-318页

作者：段慧明崔骊水史振东杨有涛中国计量科学研究院北京100013 中国计量科学研究院北京100013 中国计量科学研究院北京100013 北京计量科学研究院北京100029

论述了水蒸汽流量计量方法,分析了用IFC-67和IAPWS-IF97两种不同公式计算水蒸汽密度的水蒸汽流量计量的不确定度,得出了在相同测量条件下用IAPWS-IF97计算水蒸汽密度,可提高水蒸汽流量计量准确度的结论.

关键词：计量学水蒸汽流量计量不确定度

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浮子流量计