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自由落体绝对重力仪中参考棱镜振动测量技术
1
作者
黄诗
朱小毅
+2 位作者
薛兵
张兵
吴旭
《地震》
CSCD
北大核心
2024年第1期50-63,共14页
精确测量绝对重力仪参考棱镜的振动信号并将其用于补偿绝对重力测量值是提高绝对重力仪测量精度的一种解决方案。对此,本文介绍了参考棱镜振动测量的原理,设计了参考棱镜振动加速度测量装置,推导参考棱镜振动测量装置的传递函数。研究表...
精确测量绝对重力仪参考棱镜的振动信号并将其用于补偿绝对重力测量值是提高绝对重力仪测量精度的一种解决方案。对此,本文介绍了参考棱镜振动测量的原理,设计了参考棱镜振动加速度测量装置,推导参考棱镜振动测量装置的传递函数。研究表明,可以将测量装置等效为加速度计,通过成熟的加速度计测量方法,可获得等效的加速度计传递函数参数,从而得到测量装置输出电压对参考棱镜振动加速度的传递函数,该函数能够解算出参考棱镜的振动加速度,以补偿绝对重力测量值。在实验室测得的数据与理论数据相符的基础上,通过在北京国家地球观象台做垂直振动摆的振动实验得出,实验曲线与理论模型公式刻画的幅频特性曲线重合,验证了参考棱镜振动测量装置在实际中使用的可靠性。
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关键词
绝对重力仪
参考棱镜
减振技术
振动测量
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职称材料
绝对重力仪测量结果的振动划线处理方法初步研究
被引量:
5
2
作者
龙剑锋
黄大伦
+2 位作者
滕云田
吴琼
郭欣
《地震学报》
CSCD
北大核心
2012年第6期865-872,880,共8页
针对自主研发的高精度绝对重力仪样机测量结果中引入的振动误差,提出了一种全新的振动抑制算法.本算法利用一簇斜率相同的平行直线与记录到的参考棱镜振动曲线相交,通过提取这些交点的时间信息,确定落体下落轨迹上进行重力加速度计算的...
针对自主研发的高精度绝对重力仪样机测量结果中引入的振动误差,提出了一种全新的振动抑制算法.本算法利用一簇斜率相同的平行直线与记录到的参考棱镜振动曲线相交,通过提取这些交点的时间信息,确定落体下落轨迹上进行重力加速度计算的时间和位移坐标.然后,利用最小二乘算法获取测点的绝对重力加速度值.对不同重力加速度值的适用性和不同类型振动干扰的抑制效果模拟计算发现,对于优势频率大于0.2Hz,峰峰值小于500counts的干扰,算法可以有效提高测量结果的系统偏差和测量精度.最后,实际实验样机的测量结果表明,本算法使最终测量精度提高了一倍,为绝对重力仪的小型化和流动测量提供了软件技术支持.
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关键词
绝对重力仪
振动抑制
重力测量
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职称材料
磁悬浮振子绝对式振动测量方法
被引量:
4
3
作者
江东
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1667-1674,共8页
提出了用磁悬浮球作为振子实现非接触绝对式振动测量方法,推导了磁悬浮球的动力学方程,方程表明磁悬浮球的运动方程与质量-弹簧系统一致,均为常系数二阶微分方程,从理论上证实将磁悬浮球作为振子是可行的。给出了灵敏度和最大加速度指标...
提出了用磁悬浮球作为振子实现非接触绝对式振动测量方法,推导了磁悬浮球的动力学方程,方程表明磁悬浮球的运动方程与质量-弹簧系统一致,均为常系数二阶微分方程,从理论上证实将磁悬浮球作为振子是可行的。给出了灵敏度和最大加速度指标,研究了磁悬浮振子振动传感器的频率特性并进行了误差分析。实验结果表明,磁悬浮振子振动传感器的输出波形与外加激振器的波形一致。磁悬浮振子振动传感器属于非接触绝对式振动测量方法,克服了机械摩擦和机械间隙误差,可直接输出振动位移信号,阻尼由电子电路实现便于阻尼参数调整,灵敏度高,频响范围宽,易于实现多维振动测量等,为绝对式振动测量提供了新的测量方法。
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关键词
磁悬浮
振子
绝对振动测量
非接触
振动位移信号
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职称材料
基于磁悬浮技术建筑物振动测量研究
被引量:
2
4
作者
江东
单薏
+1 位作者
刘绪坤
王德玉
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期130-135,共6页
针对大型基建设备工作时产生的振动对周围建筑和环境的影响,设计了利用磁悬浮技术进行振动测量系统。建立了振子的动力学方程,证明了磁悬浮技术可实现绝对振动测量;对磁悬浮技术振动测量系统的自振和外加振动仿真及功率谱进行了分析;并...
针对大型基建设备工作时产生的振动对周围建筑和环境的影响,设计了利用磁悬浮技术进行振动测量系统。建立了振子的动力学方程,证明了磁悬浮技术可实现绝对振动测量;对磁悬浮技术振动测量系统的自振和外加振动仿真及功率谱进行了分析;并实测了大型设备工作时产生的振动,得到其振动主频为5 Hz左右的低频分量。分析表明,利用磁悬浮技术测振易于实现绝对式低频振动测量且灵敏度高。
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关键词
绝对振动测量
磁悬浮技术
动力学方程
功率谱分析
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职称材料
磁悬浮振动测试系统信号分析及振动信号的提取
被引量:
2
5
作者
江东
周卫宏
+1 位作者
孔德善
刘绪坤
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第10期102-107,共6页
针对绝对式振动测量方法不易实现较低振动频率的测量问题,设计了磁悬浮振动测试系统。建立了磁悬浮振动测试系统振子的动力学方程,设计了磁悬浮振动测试系统的仿真模型。分析了磁悬浮振动测试系统的固有振动频率。对外加10 Hz和30 Hz的...
针对绝对式振动测量方法不易实现较低振动频率的测量问题,设计了磁悬浮振动测试系统。建立了磁悬浮振动测试系统振子的动力学方程,设计了磁悬浮振动测试系统的仿真模型。分析了磁悬浮振动测试系统的固有振动频率。对外加10 Hz和30 Hz的正弦信号情况下进行了仿真及功率谱分析;利用FFT变换和反变换,将被测振动信号和系统的固有信号进行了分离。实测了磁悬浮振动测试系统无振动情况下的固有频率,其结果与仿真结果相似。理论和实验分析表明,磁悬浮振动测试系统的测量灵敏度较高,易于实现较低频率的绝对式振动信号的测量。
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关键词
磁悬浮振子
绝对式振动测量
仿真模型
功率谱
FFT变换
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职称材料
磁悬浮高精度多阈值振动报警装置设计
6
作者
江东
于平
刘绪坤
《哈尔滨理工大学学报》
CAS
北大核心
2016年第3期19-23,共5页
为提高振动测量的灵敏度并降低振动测试系统的固有振动频率,利用磁悬浮技术将绝对式振动测量中的振子设计成悬浮状态.分析了光电位移传感器输出特性,得到振子遮挡接受光线的面积与振子位移的关系式,测得光电位移传感器的灵敏度,并将圆...
为提高振动测量的灵敏度并降低振动测试系统的固有振动频率,利用磁悬浮技术将绝对式振动测量中的振子设计成悬浮状态.分析了光电位移传感器输出特性,得到振子遮挡接受光线的面积与振子位移的关系式,测得光电位移传感器的灵敏度,并将圆柱形振子和圆顶形振子接收的红外光面积与振子位移关系进行了比较,对得到的函数关系用最小二乘法进行线性拟合,得出圆柱形振子的线性关系误差较小,其线性拟合较好.采用分立电子元件设计了振动报警装置,可设定振动报警阈值电压,通过比较器实现不同级别要求的振动报警触发,设计放大电路使系统的灵敏度可调.为操作方便设计了单片机振动报警电路,可实现三级振动报警,通过按键改变每个振动报警档位的阈值电压,采用电可擦除只读存储器设计对设定的报警阈值电压进行保存,方便了操作.实测振动表明:设计的磁悬浮振动报警装置的灵敏度可达到0.01 mm,具有多档位的振动报警功能,使用方便.
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关键词
绝对式振动测量
振子
位移传感器
灵敏度
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职称材料
题名
自由落体绝对重力仪中参考棱镜振动测量技术
1
作者
黄诗
朱小毅
薛兵
张兵
吴旭
机构
中国地震局地震预测研究所
出处
《地震》
CSCD
北大核心
2024年第1期50-63,共14页
文摘
精确测量绝对重力仪参考棱镜的振动信号并将其用于补偿绝对重力测量值是提高绝对重力仪测量精度的一种解决方案。对此,本文介绍了参考棱镜振动测量的原理,设计了参考棱镜振动加速度测量装置,推导参考棱镜振动测量装置的传递函数。研究表明,可以将测量装置等效为加速度计,通过成熟的加速度计测量方法,可获得等效的加速度计传递函数参数,从而得到测量装置输出电压对参考棱镜振动加速度的传递函数,该函数能够解算出参考棱镜的振动加速度,以补偿绝对重力测量值。在实验室测得的数据与理论数据相符的基础上,通过在北京国家地球观象台做垂直振动摆的振动实验得出,实验曲线与理论模型公式刻画的幅频特性曲线重合,验证了参考棱镜振动测量装置在实际中使用的可靠性。
关键词
绝对重力仪
参考棱镜
减振技术
振动测量
Keywords
absolute
gravimeter
Reference
corner
cube
vibration
reduction
technique
vibration
measurement
分类号
P315.7 [天文地球—地震学]
O329 [天文地球—固体地球物理学]
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职称材料
题名
绝对重力仪测量结果的振动划线处理方法初步研究
被引量:
5
2
作者
龙剑锋
黄大伦
滕云田
吴琼
郭欣
机构
中国地震局地球物理研究所
安徽省地震局
中国计量科学研究院
重庆市地震局
出处
《地震学报》
CSCD
北大核心
2012年第6期865-872,880,共8页
基金
中国地震局基本科研业务费(DQJB01A02)“高精度绝对重力仪关键技术研究”项目资助
文摘
针对自主研发的高精度绝对重力仪样机测量结果中引入的振动误差,提出了一种全新的振动抑制算法.本算法利用一簇斜率相同的平行直线与记录到的参考棱镜振动曲线相交,通过提取这些交点的时间信息,确定落体下落轨迹上进行重力加速度计算的时间和位移坐标.然后,利用最小二乘算法获取测点的绝对重力加速度值.对不同重力加速度值的适用性和不同类型振动干扰的抑制效果模拟计算发现,对于优势频率大于0.2Hz,峰峰值小于500counts的干扰,算法可以有效提高测量结果的系统偏差和测量精度.最后,实际实验样机的测量结果表明,本算法使最终测量精度提高了一倍,为绝对重力仪的小型化和流动测量提供了软件技术支持.
关键词
绝对重力仪
振动抑制
重力测量
Keywords
absolute
gravimeter
vibration
suppression
gravity
measurement
分类号
P223 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
磁悬浮振子绝对式振动测量方法
被引量:
4
3
作者
江东
机构
哈尔滨理工大学电工电子教学与实训中心
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1667-1674,共8页
文摘
提出了用磁悬浮球作为振子实现非接触绝对式振动测量方法,推导了磁悬浮球的动力学方程,方程表明磁悬浮球的运动方程与质量-弹簧系统一致,均为常系数二阶微分方程,从理论上证实将磁悬浮球作为振子是可行的。给出了灵敏度和最大加速度指标,研究了磁悬浮振子振动传感器的频率特性并进行了误差分析。实验结果表明,磁悬浮振子振动传感器的输出波形与外加激振器的波形一致。磁悬浮振子振动传感器属于非接触绝对式振动测量方法,克服了机械摩擦和机械间隙误差,可直接输出振动位移信号,阻尼由电子电路实现便于阻尼参数调整,灵敏度高,频响范围宽,易于实现多维振动测量等,为绝对式振动测量提供了新的测量方法。
关键词
磁悬浮
振子
绝对振动测量
非接触
振动位移信号
Keywords
magnetic
levitation
oscillator
absolute
vibration
measurement
non-contact
vibration
displacement
signal
分类号
TH825 [机械工程—仪器科学与技术]
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职称材料
题名
基于磁悬浮技术建筑物振动测量研究
被引量:
2
4
作者
江东
单薏
刘绪坤
王德玉
机构
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017年第7期130-135,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51377037)
文摘
针对大型基建设备工作时产生的振动对周围建筑和环境的影响,设计了利用磁悬浮技术进行振动测量系统。建立了振子的动力学方程,证明了磁悬浮技术可实现绝对振动测量;对磁悬浮技术振动测量系统的自振和外加振动仿真及功率谱进行了分析;并实测了大型设备工作时产生的振动,得到其振动主频为5 Hz左右的低频分量。分析表明,利用磁悬浮技术测振易于实现绝对式低频振动测量且灵敏度高。
关键词
绝对振动测量
磁悬浮技术
动力学方程
功率谱分析
Keywords
absolute
vibration
measurement
magnetic
levitation
technology
(MLT)
dynamic
equation
power
spectral
analysis
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
磁悬浮振动测试系统信号分析及振动信号的提取
被引量:
2
5
作者
江东
周卫宏
孔德善
刘绪坤
机构
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第10期102-107,共6页
基金
国家自然科学基金(51377037)
文摘
针对绝对式振动测量方法不易实现较低振动频率的测量问题,设计了磁悬浮振动测试系统。建立了磁悬浮振动测试系统振子的动力学方程,设计了磁悬浮振动测试系统的仿真模型。分析了磁悬浮振动测试系统的固有振动频率。对外加10 Hz和30 Hz的正弦信号情况下进行了仿真及功率谱分析;利用FFT变换和反变换,将被测振动信号和系统的固有信号进行了分离。实测了磁悬浮振动测试系统无振动情况下的固有频率,其结果与仿真结果相似。理论和实验分析表明,磁悬浮振动测试系统的测量灵敏度较高,易于实现较低频率的绝对式振动信号的测量。
关键词
磁悬浮振子
绝对式振动测量
仿真模型
功率谱
FFT变换
Keywords
magnetic
levitation
vibrator
absolute
vibration
measurement
simulation
model
power
spec-
trum
FFT
transform
分类号
TU352.1 [建筑科学—结构工程]
下载PDF
职称材料
题名
磁悬浮高精度多阈值振动报警装置设计
6
作者
江东
于平
刘绪坤
机构
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院
出处
《哈尔滨理工大学学报》
CAS
北大核心
2016年第3期19-23,共5页
基金
国家自然科学基金(51377037)
文摘
为提高振动测量的灵敏度并降低振动测试系统的固有振动频率,利用磁悬浮技术将绝对式振动测量中的振子设计成悬浮状态.分析了光电位移传感器输出特性,得到振子遮挡接受光线的面积与振子位移的关系式,测得光电位移传感器的灵敏度,并将圆柱形振子和圆顶形振子接收的红外光面积与振子位移关系进行了比较,对得到的函数关系用最小二乘法进行线性拟合,得出圆柱形振子的线性关系误差较小,其线性拟合较好.采用分立电子元件设计了振动报警装置,可设定振动报警阈值电压,通过比较器实现不同级别要求的振动报警触发,设计放大电路使系统的灵敏度可调.为操作方便设计了单片机振动报警电路,可实现三级振动报警,通过按键改变每个振动报警档位的阈值电压,采用电可擦除只读存储器设计对设定的报警阈值电压进行保存,方便了操作.实测振动表明:设计的磁悬浮振动报警装置的灵敏度可达到0.01 mm,具有多档位的振动报警功能,使用方便.
关键词
绝对式振动测量
振子
位移传感器
灵敏度
Keywords
absolute
vibration
measurement
transducer
displacement
sensor
sensitivity
分类号
TM131.2 [电气工程—电工理论与新技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自由落体绝对重力仪中参考棱镜振动测量技术
黄诗
朱小毅
薛兵
张兵
吴旭
《地震》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
绝对重力仪测量结果的振动划线处理方法初步研究
龙剑锋
黄大伦
滕云田
吴琼
郭欣
《地震学报》
CSCD
北大核心
2012
5
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职称材料
3
磁悬浮振子绝对式振动测量方法
江东
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
下载PDF
职称材料
4
基于磁悬浮技术建筑物振动测量研究
江东
单薏
刘绪坤
王德玉
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2017
2
下载PDF
职称材料
5
磁悬浮振动测试系统信号分析及振动信号的提取
江东
周卫宏
孔德善
刘绪坤
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
2
下载PDF
职称材料
6
磁悬浮高精度多阈值振动报警装置设计
江东
于平
刘绪坤
《哈尔滨理工大学学报》
CAS
北大核心
2016
0
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职称材料
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