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因此测量误差大；另外，因接箍直径小，检测人员操作不方便，其中管体外径60.32mm配套的接箍无法实现对密封面尺寸的测量。本文提出了一种用于直接测量小直径特殊螺纹接头接箍密封锥面直径的量规，并介绍其设计测量原理及结构特点。大部分小直径特殊螺纹接头主要由连接螺纹、密封面及抗扭矩台肩三部分组成［5-6］。连接螺纹采用了连接效率较高的偏梯形螺纹，与APISpec5B—2008《套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验》标准中的偏梯形螺纹相比，对螺距、齿高、锥度等螺纹参数进行了调整，使接头的应力分布较为合理，提高了接头的连接强度；但是，偏梯形螺纹的密封性能较差，仅依靠螺纹部分的过盈量及螺纹脂的封堵作用来实现密封完整性［7-8］。
小直径特殊螺纹接头设计了金属对金属的密封结构，是由两个带锥度的光滑金属表面通过过盈配合而实现密封［9-10］。主密封是由靠近管体端部的密封锥面S1和靠近接箍中部的密封锥面S2两个相对的金属结构来实现，其径向过盈量为ΔD。管体密封锥面S1与垂直方向的夹角为α1，接箍密封锥面S2与垂直方向的夹角为α2。辅助密封是由管体的扭矩台肩T1和接箍的扭矩台肩T2之间的配合来实现的，与垂直方向的夹角分别为β1和β2，其轴向过盈量为Δd。小直径特殊螺纹接头密封结构如图1所示。小直径特殊螺纹接头的管体、接箍锥面密封结构接触面积大，在弹性范围内相互过盈，产生一定的接触压力，形成良好的密封效果。扭矩台肩为外逆向扭矩台肩。
当旋紧扭矩过大，具有密封作用的同时还可以控制螺纹和干涉密封面过盈量，从而保证主密封的过盈量能够顺利实现为保证密封完整性，确保特殊螺纹接头结构设计的密封过盈量，接箍密封面的尺寸（密封面直径和椭圆度）是生产中需要严格控制和检验的主要参数，必须满足设计要求［13-14］。此时，需使用一种测量工具对实际加工的工件进行准确测量。传统测量密封面处的直径和椭圆度是用内径千分尺进行的［15］。传统工具测量如图2所示。但此方法受量具及接箍密封结构的限制，不能对接箍密封锥面S2和扭矩台肩面T2处进行直接测量，而是通过测量与密封锥面S2相邻的圆柱面处的值，来间接保证密封面尺寸。此测量方法必须保证所测的圆柱面和密封面使用同一把刀一次加工而成。
缺点是：因接箍直径小，检测人员测量时操作不方便；手拿测量工具测量时对量具读数处有遮挡，需将量具离开测量面后再对其读数，会产生一定的读数误差。小直径特殊螺纹接头接箍密封面规测量密封面处的直径和椭圆度是通过球形触头与密封锥面S2和扭矩台肩面T2相切，即直接测量接箍密封锥面尺寸，而不是通过间接测量来保证。因球形触头在轴向上与台肩面相切，限定了触头的测量位置，可保证反复测量时都在同一个平面上，减小了测量误差。小直径特殊螺纹接头接箍密封面规测量如图3所示。球形触头与密封锥面S2和扭矩台肩面T2相切的切点分别为a和b。测量时不需要将手伸到接箍里面就可以完成测量，且读数时不需要将量具移开测量面，可直接读数，不会造成读数误差。
同时，此方法采用百分表显示工件与标准块的实际偏差，便于读取测量值。为提高测量精度，使测量获得的数值尽量接近工件实际值，采用小直径特殊螺纹接头接箍密封面规进行测量。该测量方法设有凹槽型接箍密封锥面标准块，该标准块的校准值S根据相应的接箍加工图纸中密封面处的相关尺寸计算得出小直径特殊螺纹接头接箍密封面规的结构如图5所示。伸缩杆是整个量规在操作时能活动的部分，量规有一定的压下量，测量时触头通过伸缩杆将偏差传给指示表盘。指示表盘用于显示实测值，其带有小指示表及大指示表，测量精度可以达到0.01mm，实现了测量，相对于英制表读数直观、简便；另外，指示表盘离伸缩杆位置较近，减少了传动误差，由于受到接箍内孔直径的限制。
指示表盘的直径为40.00mm。手柄便于检测人员操作。竖杆用于连接指示表盘及手柄，其长度与接箍密封面的深度有着密切的关系。该小直径特殊螺纹接头接箍密封面规可以测量管体直径60.32～127.00mm相应的接箍密封锥面直径，当测量不同规格，可以通过更换相应的互换接杆实现，测量范围广，通用性好，便于管理。由于接箍密封锥面是由构成锐角的两段直线组成，根据此形状，量规设计的是斜触头，这样触头的球面可以与密封面相切，直接测量密封锥面直径，且测量位置准确、固定，不受密封面结构的干涉；另外，还采用了小直径的触头，可以减少触头直径大带来的测量误差；当斜触头在量规中的角度选定好后，可以通过锁紧螺母来固定斜触头在量规中的位置。
其标准校准面为相同接头形式并且极性相反的接口，被测件如果可以直接和这样接口进行连接，被测件的端口也一定是相同接头形式并极性相反接口，此时被测件称为可插入器件。工程中，被测往往不能满足该要求，例如被测件端口1为SMA形式，端口2为N形接头。这样的被测件称为非插入器件。非插入器件要想和仪表校准面连接必须通过适配器(转接头)，而这些适配器并没有通过校准过程，会导致测试误差，既终测试结果是被测件和转接头性能的叠加结果。对非插入器件，要想通过校准测到其真实值，可使用几种方校准法，每种方法的复杂程度和校准精度不同。网络分析仪校准可测试中的系统误差。分析一下反射测试过程中网络分析仪存在的系统误差。网络分析仪在扫频状态下工作。
无论是仪表内部设备还是外接的测试电缆等在工作频带范围内其特性都会存在变化，这些与频率变化相关的测试误差称为“频响误差”，也被称为“跟踪误差”。由于定向耦合器有限方向性造成的误差为方向性误差，方向性误差信号会叠加在真实的反射信号上，造成测试误差。当被测件端口匹配性能好时，方向性误差对测试影响较大。反射指标测试过程中，反射信号通过传输路径返回仪端口，仪表端口阻抗与传输线间会存在失配，该失配会造成信号二次入射，终在传输路径中的信号的多次入射，相应又形成多次反射，这项误差称为源失配误差。被测件匹配性能越差，该项误差对测试的影响越明显。同样，被测件输出的传输信号也会由于接收端阻抗失配造成反射，该信号会通过被测件的反向传输而叠加在真实反射信号上。
从而形成负载失配误差。如果被测件反向传输隔离性能较差，负载失配误差的影响较大。在网络分析仪内部R;A;B因分别反映测试的输入，反射及传输信号，但这些之间会存在信号串扰，对于高隔离被测件(开关;隔离器;大范围衰减器)，该项误差影响明显。上例中，正向测试存在共6项误差，反向测试存在对称的6项测试误差，所以二端口器件测试存在12项误差。匹配负载校准主要是得到仪表方向性误差。对于PNA系列网络分析仪，当测试频率很高时，微波频段匹配负载阻抗值会发生变化，这会造成校准的误差。当测试精度要求高时，需要使用滑动负载进行校准，滑动负载校准件相当于相位变化的固定负载，通过多个测试位置（至少3个）的测试可非理想负载对校准的影响。
标准件真实值数据被定义在calkit数据文件中，该文件储存在仪表内部，为进行正确校准过程，校准件选择必须与实际使用校准件相符。校准过程中仪表会提示连接相应校准件，当将校准件连接接到相应端口后，按下仪表菜单中对应按键，注意测试极性(Male/Female)的选择应依据测试端面来定义，而不是依据校准来定义。仪表然后进行测量和计算。校准结束后，需将计算得到的误差数据进行存储，以便下次测试调用。仪表在变化的工作条件下(改变工作温度，外围连接电缆等)，测试误差会发生改变，需要重新进行校准。仪表进行校准的接口端面在校准完成后称为校准面，端口阻抗特性阻抗；增益=0dB；Phase=0degree。当被测件可以和校准面直接连接时。
测试精度为高。网络分析仪在校准时设置测试状态应该和被测件实际测试状态相同。这些测试状态包含：频率范围；功率；测试点数；带宽；扫描时间等。在校准后改变测试参数设置，将会使测试精度降低或校准关闭。双端口校准的数学模型双端口校准是网络分析仪的误差校准方法，因为双端口校准可仪表全部的系系统误差。下图所示为二端口器件测试中误差的模型。可以看到由于二端口器件存在正反传输特性，所以器件某端口的匹配情况会对另外端口的测试造成影响。所以当双端口校准后，仪表只测试某项指标(S11)时也要进行正反两个方向扫描，得到所有S参数。双端口校准是网络分析仪的误差校准方法，校准过程中需要至少7次连接校准件，通常测试中。
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在这种情况下，具有点频测试功能的接收机能够方便准确地完成，而通用频谱分析仪无法准确实时测试单一频点的电平变化，测试用频谱分析仪必须有增加的功能，能够在扫描跨度为零时，快速准确的进行测试，不止是峰值显示，同时要有准峰值和平均值。依据标准，对峰值准峰值和平均值检波器作脉冲响应测试时，接收机可以对单一频率进行点频监测，判断其是否符合标准，而通用频谱仪完成这种测量是很困难的。脉冲响应测量是判断接收机合适与否的一个重要指标，不符合标准的仅能作为预测试设备随着计算机技术的迅速发展，利用软件进行信号处理技术的应用日益广泛，已开发的用于虚拟仪器的数字信号处理和图像处理软件的功能也日益强大。
数字信号处理是指采用数字系统方法对离散的数字序列描述信号进行处理的一种方法，与传统的模拟信号处理方法相比，它具有高度的稳定性灵活性性，能实现高精度和大动态范围的信号分析，因此具有显著的优越性。而数字信号处理方法的运用又是虚拟仪器平台测控系统的重要组成部分。由于NI公司的包含有信号分析和处理函数库部分。因此，利用LabVIEW提供的信号分析函数库，配合已开发的数字示波器即可实现的信号处理功能，其信号的分析侧重于对信号频谱的分析以及滤波处理。
本设计的虚拟频谱分析仪即可以对虚拟信号发生器所产生的信号进行频谱分析。也可以对通过信号调理器，基于PCI总线的DAQ卡组成的采集系统所采集到的外部信号进行频谱分析。其中，在对外部信号进行频谱分析时，外界被测信号首先传送到信号调理电路，且由信号调理电路对它进行放大滤波隔离等处理后，再经数据采集卡进行A／D转换，以将模拟信号转换为数字信号，然后由软件对被测试信号进行频谱分析和处理，后得到测试结果，并按要求将它们显示或储存起来。
本文所设计的虚拟频谱分析仪的前面板图如图所示。这一种虚拟频谱分析仪能够提供一个高精度的频谱分析功能，并且可以同时观察输入信号的频域显示。但该虚拟频谱分析仪受数据采集卡采样速率的限制，其频率范围仅为～kHz，用户可以通过改变采样速率和数据长度来选择频率分辨率。在虚拟频谱分析仪的设计中可以通过程序直接读出基波频率和峰值大小，并将它们显示在面板上，用户参考这个值可以手动调整采样速率的大小和显示图形中XY轴的坐标来观察所需要的频谱图，因此操作更加直观简便。
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