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基于差动变压器原理的多臂井径仪探头技术研究.doc

上传人:dzzj200808 文档编号:4127046 上传时间:2018-12-10 格式:DOC 页数:11 大小:86.50KB
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1、基于差动变压器原理的多臂井径仪探头技术研究,其特点就是电阻率大、导磁系数高、饱和磁感应强度高以及时间和温度的稳定性好。 3.2 LVDT 传感器线圈的绕组方法 确定了传感器的材料选型、各个构件的尺寸后,下一步就是动手绕制线圈,制作传感器。绕制时,先把铜线烘热,戴上手套将铜线裹住再绕。这样铜线冷却后就可以箍紧线圈管,不会导致松脱。线圈的绕组采用平行绕法,如图5 所示。 初级线圈绕组采用首尾串联接法,左端的次级线圈的同名端与初级线圈的地端相连,则位移传感器有三个连线端,分别为:位移传感器的信号线,位移传感器的激励源和位移传感器地线。3.3 位移传感器激励信号选择 在本试验中,给传感器激励线圈提供交

2、流激励信号。根据传感器的基本原理和输出输入特性,激励信号的频率大小会影响到传感器的线性度、灵敏度等特性指标。在理想条件下,差动变压器的灵敏度 K正比于激励信号频率 f,但是由于实际中的诸多因素,比如传感器结构不对称、铁损、漏磁等的影响,灵敏度K 随激励信号频率f 的关系曲线如图6 所示。由图可见,在频率f 从零开始增加的起始阶段,灵敏度随着频率的增加而增加,到达一定值后灵敏度趋于定值,或下降。当f 处于中间时,不仅灵敏度K 具有较大的稳定值,并且传感器输出、输入信号的相位也基本相同(或相反)。此类传感器所用激励电源频率,一般在 400Hz10kHz 范围之内。本设计的实验中拟给传感器的激励信号

3、是:5V、5kHz 的正弦波。 4 传感器校准实验 根据上面所提出的位移传感器结构设计方法,图7 为本次设计的位移传感器外观图,图中红线为位移传感器电源激励线,黑线为地线,绿线为信号线。 在实验的过程中,将图 7所示的位移传感器固定在工作台上,移动测杆从-5mm 处到 5mm处(设定偏离中心位置左为负,右为正),每隔 1mm记录一次输出电压值,记录数据。用稳压电源提供激励信号,然后通过示波器读取各位移对应的输出电压值并记录。实验得到的数据如表1 所示。利用MATLAB首先绘制实际测量的输出信号电压和偏离线圈中心位移关系如图8 所示。由图可得出输出电压信号和位移成线性关系,但是由电压值得不出位移

4、的方向,故对实测的输出电压信号进行相敏检波来进行方向校正。对实际测量的输出信号电压进行方向校准后,校准后的线性输出电压与偏离中心位移关系如图 9所示。通过计算得到传感器灵敏度为0.04055Vmm,非线性误差为 0.15%,符合井径仪的应用指标要求。 由表1 中的实验数据可以看出在和范围内位移点对应的电压输出值并不相等,二者有微小的差值,这是由于在实际设计过程中并不能保证两次级线圈的结构、绕制完全一样。在铁芯位于中心位置时,按照理论知电压的输出值应该为 0,但实际测量值并不为0,即存在零点残余电压。导致零点残余电压的因素较多,比如:物理结构的问题(材料、工艺差异)、导磁体安装、铁芯的长度和励信

5、号频率大小等。零点残余电压比较难克服,它的存在会影响测量精度。 5 结论 按照多臂井径仪探头的应用要求,确定出传感器性能的指标,基于LVDT传感技术研制了位移传感器,得出线性度、灵敏度等的测量计算结果。结果表明该传感器满足井径仪性能指标要求,可以比较详细和准确的反映套管变形信息。 通过本设计的研究,也可以为在恶劣环境中使用的传感器的设计提供一些设计思路,有一定的实际意义。 参考文献:张娜娜.多臂井径仪套管探伤技术研究.西安石油大学,201X. 饶海涛.LVDT传感器在井径测量中的应用探讨. 江汉石油职工大学学报,201X(07):20-4:87-89 饶海涛,唐伟,别少兵,等.基于LVDT传感

6、技术的 36臂数传井径仪的研制.吉林大学,201X:469-452 吕婷婷,邹文凯,张柏枫,等.X-Y四臂井径仪的理论研究与应用.内蒙古石油化工,201X(11) :15-17. 王家立.电感位移传感器及其信号线性化处理的研究.中国计量科学研究院,201X. 刘志才.LVDT 位移传感器数字信号处理算法及电路研究.浙江大学,201X. 马青,史金飞.基于LVDT原理的精密角位移传感器的研制.中国制造业信息化, 201X(12):32-12:124-126 程德福,王君,凌振宝,王言章.传感器原理及应用.北京:机械工业出版社,201X(12). Weissbah RS,Loker DR,Ford

7、 RM.Test and pari-son of LVDT signal onditioner performane.IEEE Instrumentation and Measurement Tehnolog Conferene.201X:1,143-1 146 王淑萍.差动变压器式位移传感器性能优化技术研究.西安电子科技大学,201X. 甘霖,蒋晓彤,李文璋,等.高温高压差动变压器式位移传感器设计.宇航计测技术,201X(08):33-04:4-9. 内容简介:摘要:在动画兴起的今天,对动画的制作要求越来越高,高级渲染引擎的运用越来越受到青睐,针对mXX 的mental ra 渲染引擎普遍遇

8、到的问题,由此引入计算机渲染的两大色彩区域从而提出正确认识 gamma值在mental ra 中的概念以及准确运用 G 论文格式论文范文毕业论文摘要:在动画兴起的今天,对动画的制作要求越来越高,高级渲染引擎的运用越来越受到青睐,针对 mXX的 mental ra渲染引擎普遍遇到的问题,由此引入计算机渲染的两大色彩区域从而提出正确认识gamma 值在 mental ra中的概念以及准确运用Gamma 校正的方法,从而提高三维动画渲染效率和效果。 关键词:mental ra;Gamma 值;Gamma校正 1 Gamma值的研究背景 21世纪最热门的词汇莫过于 CG,puter graphi 计算

9、机图像学,其分布之广,运用之多涉及面之广,而受到关注。自从1994年三维动画片玩具总动员热播以来,三维动画悄然走进了动画历史舞台。以三维动画创作为主的动画设计公司也相继成立了,梦工厂、皮克斯等,甚至曾经的二维动画领军迪斯尼也跻身三维领域。计算机制图尤其三维动画的流行,越来越多人开始对 mXX 软件青睐,而在mXX 软件中,最为强大的内置高级渲染引擎器 mental ra就随之越来越受到创作人员的喜爱.但对于如何设置软件渲染值达到最佳效果值得探讨. 针对亮部特别亮而暗部又特别漆黑的图像信息,其实大多不是参数或者灯光设置上,而是Gamma 值的调节未经调试。原因在于即使渲染参数都对,但由于计算机在

10、渲染时的进位制,与人眼接收图像信息的程度不一致导致的。Gamma 值就是一个转换值也可以说是个平衡值,让我们预想提亮和压暗的预想值,跟电脑计算渲染效果吻合达到预期效果而产生的。简单地说就是计算机渲染的图片和我们人眼接收到的图像信息不一致,所得非所看,所以图片信息中间需要一个转换值那就是 Gamma值。换句话说最关键就是对计算机的渲染原理以及重要参数不了解,尤其在计算机图像学中的 Gamma值忽视,而导致动画渲染图片做到理想效果。 2 被忽略的Gamma 值 查阅资料以及图书,如mXX易经-mental ra渲染原理与技术、MXX201X 白金手册MENTAL RAY渲染篇、MXXMental

11、Ra 材质与渲染大揭秘等等书籍着重讲解灯光,模型合理布线问题,却忽略 Gamma值概念的介绍和 Gamma校正调试,造成对Gamma 值的忽略。误认为学习渲染是只学习灯光设置,贴图材质的运用就大功告成了。Gamma 值知其存在便可以,渲染时可有可无,无需调试和学习。殊不知,所有的计算机图形学,只要有计算渲染与显示器的存在,就要对Gamma 值进行调试,所以对Gamma 值的不理解或者不会运用,将直接导致渲染效果的色差。有部分人也认为 Gamma值只是硬件显示器输出的范畴与软件渲染无关系或者无直接关系,但对于高级渲染引擎,Gamma值的概念以及运用至关重要起着举足轻重的作用。 1 Gamma 值

12、在 mental ra 中的概念 那究竟Gamma 值是什么,其在mXX 的高级渲染引擎中的定义和作用是什么呢?Gamma 在不同的上下文环境中,有不同的含义,一个意思是表示对原始信号的一种变换,另一个意思是表示这种变换的度量参数,还可能表示显示器 Gamma,系统 Gamma,文件 Gamma三个概念中的某个具体概念。而今天主要讨论的是系统Gamma 所表示的变换,是计算机系统在读取了照片数字文件之后,在输出到显示器之前的一种变换,对于indos 系统它存在于显卡中,是可调节的,可校正的。这正是今天我们要讨论的重点。系统Gamma 挪用到在软件 mXX内置高级渲染引擎中的运用。其原理如下:G

13、amma存在的原理:在低照度下,人眼更容易分辨出亮度的变化,随着照度的增加,人眼不易分辨出亮度的变化,而摄像机感光与输入光强呈线性关系, 而计算机与摄影机原理一样,所以要进行转化,转化为人眼适应的影像阴影、颜色关系。 mXX 中的高级渲染引擎 mental ra正是运用此原理处理图像信息。所以在动画图片渲染的时候未经过 Gamma校正的图片,即使图像信息都正确,但并非符合人眼对图片信息接收的审美,需要转化才可渲染出理想的图像。这也正是 Gamma值存在的意义所在,用来方便调试图片信息,方便人眼接收的图片信息,以及与计算机渲染信息图像的交流调试。 2 mental ra 渲染引擎中两大不同的色域

14、 Gamma值的意义,不仅说明其重要性以及必要性,更需要掌握的是明确mXX 的mental ra渲染引擎中,存在着两套颜色管理空间。其分别是 Gamma值为1 的线性颜色空间和 Gamma值为2 的SRGB空间,其函数计算的数值曲线如图所示。换句话说,就是一个颜色空间便于计算机数值计算的空间;另外一个颜色空间就是利于显示器显示符合人眼适应的影像关系的空间(如图1 所示)。 Gamma值为1 的线性颜色管理空间,其存在是因为三维渲染器在计算时所产生的影像是应用的线性数学而产生的。为了方便运算,所以图像数学算法都是针对线性色彩空间,如图层Sreen(屏幕)、MUTIPLY(相乘)的图层模式的计算,

15、而且常用的 CG 图像都是以线性色彩空间存储的。常用图片的格式为高动态图,格式如hdr 、32 位tiff等等,其储存亮度信息多,符合计算机渲染计算公式易于在计算机中渲染输出,缺点占用空间大、不符合人对图片观察的阴影的关系习惯,人眼看Gamma 值为1 的图片未经校正,图片亮部信息较亮,暗部信息发黑。 然而,我们的显示设备,如监视器,不会使用线性数学的方式来将这个数据图像化。所以又有与之相对的 SRGB 颜色管理空间。正因如此,符合人眼接收的信息颜色空间,其经过推算, 于1996年为Gamma 值2 的颜色空间, 孕育而生其图片格式如jpeg 、png 等等就是存在于此颜色空间管理的图片格式,

16、其优点符合人眼看图习惯,但颜色信息会因转换而丢失,尤其亮部图像信息和暗部的图像信息。 如何平衡才是计算机渲染质量的关键所在。换句话说这就是需要我们管理好此两个颜色空间中图像的转换,致力避免不必要颜色在转换中的信息丢失和发挥其各自的长处,彼此取长补短。 3 Gamma值 2 与 0.45 的设置的叙述 模拟用户使用环境,测试,最终把显示器调到一个看起来舒服的值,最终实验出来是2,据此,微软和惠普于 1996 年发布了 SRGB 标准,规定了 8位图片的标准是 Gamma2,从此以后,本来Gamma 百花齐放的显示器和摄像机的Gamma就都沿用了2。 Gamma校正的目的是为了人眼的需求而设置的,

17、图像信息的参数都是目测调的,人眼才是决定者。所谓“非线性”即意味着,如果施加在阴极摄像管的电压强度 V 增加1 倍,屏幕表面所输出的光强度,并不会很理想的相应增加一倍。所以利用 Gamma值转化与其函数,用公式应用到了 mXX的高级渲染引擎 mental ra中。 曲线间数值的互换如下 :线性计算机图像信息值*0.45人接收的图像信息值; 人接收的图像信息值*2线形计算机图像信息值。所以就有了2 与0.45数值的设置。 4 Gamma 校正过度出现的原因 而知道转换的必要,也明确转化的参数,但未必就可利用好 Gamma值运用渲染出好的动画图片。其中的一大难点就是过度矫正。因为 Gamma校正一

18、次最为理想,二次校正就会让图片变得苍白丢失图像信息细节。 过渡校正是许多初学动画渲染创作者经常的犯错点。原因有三:第一点区别两个色彩颜色空间各自管理的图片格容易混淆。二为两者图片转化的之多容易出现错漏。第三渲染细节调试难于把控数值,因在mXX 内置mental ra 渲染的显示与计算渲染是分开的,就是所看不是所得,调控的数值如没经过Gamma 值转换也很难调试出我们需要的效果。 3 提出方法解决 针对上述易犯错的原因,为了避免两颜色管理区域的混淆和避免过度校正带来的图像信息丢失,在mXX 的mental ra中提出以下方法:1) 了解计算机色彩空间的划分,理解低动态范围图与高动态范围图的联系与

19、区别。 区分低动态范围图与高动态范围图像的格式,明确两颜色管理的区分和明白存在的意义。所谓的Dnami Range(动态范围)是指一个场景的最亮和最暗部分之间的相对比值。一张 HDR图片是由不同曝光值的普通动态范围图像信息组成,其记录的图像信息远远超出 256个级别的实际场景的亮度值。低动态图就是 8位通道图像,也就是显示器可以显示的色彩数量。分别把两种动态图的格式记录下,归类划分好不同的色彩管理空间,明确图像信息。 2) 要把mental ra 中的光线以及材质都先变成线性颜色管理的图片信息,如在默认的jpeg ,png、png、tga 等普通动态范围图像也称LDR 需要通过 Gamma校正

20、用,图像节点乘以2 使其响应值是 1。如果是材质运用程序纹理生成的图像则不用校正,避免二次校正也就是我们所说的过渡校正,而且要确保 mXX中 mental ra的光线也是线性色彩空间中。 3) 确保后,在全部用mXX 色彩管理一次性校正回响应值为2 的Gamma 值,让光线材质一致为 SRGB 中的图片信息适合人眼的需求。 这种方法的优点避免二次校正也称过度校正,有效提高效率,避免两个空间色彩管理的混淆,先统一把图像通过Gamma 校正放置线性颜色空间中,用适合计算机计算的线性颜色管理空间,有利于节省时间提高效率。最后转换成SRGB颜色图像信息,渲染效果可视化可调控,因为都在SRGB色彩中所看

21、即所得,对于光线明暗的调节,方便调适把控渲染细节微调。 4 局限性 未能应用于所有的三维软件中,只适合 mXX渲染引擎mental ra 主流软件使用,对于其他三维软件的渲染,虽然Gamma 值校正的原理一样,但细节设置未能相同。因为上述是原理讲解以及方法的提出,具体参数调节未能一一道明,意图在于阐述渲染原理提出方法,而不是制定规章制度,希望提出的方法能为动画创作者提供新的正确的思路,为中国动画腾飞作铺垫。 参考文献:楚云.mXX易经mental ra 渲染原理与技术.北京:电子工业出版社,201X. 火星时代.MXX201X白金手册MENTAL RAY 渲染篇.北京:人民邮电出版社,201X

22、. 陈路石.MXXMental Ra 材质与渲染大揭秘.北京:清华大学出版社,201X. 孔令德.计算机图形学-基于 MFC三维图形开发.北京:清华大学出版社,201X. 谢远涛,杨娟.广义 Gamma分布簇广义线性混合模型理论与应用.北京:对外经济贸易大学出版社,201X. 3做好固定资产计提折旧工作 由于固定资产在使用过程中不可避免的会发生相应的磨损,降低固定资产的价值,所以会计部门在进行固定资产核算过程中要做好计提折旧工作。在会计科目中也应该设置计提折旧科目,通过对固定资产的使用年限,磨损程度等进行详细的确定,然后在固定资产总价值中将磨损削减的价值去除,从而确定事业单位固定资产的真实价值

23、。 4 利用网络技术加强固定资产管理和核算工作 随着事业单位的不断发展,事业单位固定资产管理工作会越来越复杂,为了保证会计管理和核算的高效性有必要在固定资产管理中使用网络技术,首先事业单位要加强网络硬件和软件建设,完善事业单位固定资产管理网络化平台,然后将各部门的管理与固定资产管理结合起来,会计部门及时了解固定资产的增加变动,在会计报表中进行系统的体现,而事业单位各部门也可以通过网络系统了解固定资产的情况,另外利用网络化的管理方法,会计人员的劳动量会大大减少,而且固定资产的准确度也会相应提高 3 结论 综上所述,对事业单位会计固定资产进行管理和核算是非常重要的,事业单位不能只看重对现金的管理,更要注重固定资产的管理,将二者有效的结合起来才能促进事业单位的可持续发展。虽然目前我国事业单位对会计固定资产的管理和核算存在着一定的问题,但是随着相关人员素质的加强,这些问题都能得到很好的解决。是笔者根据自己多年的事业单位会计固定资产的管理和核算经验总结出来的,希望能够为我国事业单位会计固定资产的管理和核算的发展提供参考。

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