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关键词： 热电阻   高精度   三线制   温度采集   国产化   MCU  

摘要： 设计一种基于全国产化器件的热电阻测量模块,采用国民技术MCU作为处理器,瑞盟科技MS5194T作为测温芯片,使用CA-IS3742HW隔离,模块可热拔插,采用多路全双工串行422实现与其他模块间的数据交互,通过MCU的GPIO引脚连接到通信芯片使能信号来控制模块的发送,避免其他模块接收到不正确的数据。分析了二线接法、三线接法和四线接法方式以及误差,提出激励电流交换通道同时测量REF电阻两端电压并采用同一参考电压来测量热电阻的方法,通过高低温试验验证了其可行性和准确性。该模块全部基于全国产化元器件,保证了芯片供应链安全。

关键词： 高温   高精度   薄膜热电偶   测温电路  

摘要： 针对航空发动机涡轮叶片和燃烧室内壁等高温恶劣环境下对温度测量的迫切需求,提出了一种基于薄膜热电偶的高精度测温方法。采用磁控溅射法在SiC衬底上制备了NiCr/NiSi薄膜热电偶。完成了薄膜热电偶的设计与制备,并设计了一套高精度温度数据采集系统,主控芯片采用STM32,数据采集芯片采用16位高精度芯片ADS1118,实现了对高温恶劣环境下温度数据的实时采集。结果表明:设计制备的NiCr/NiSi薄膜热电偶能够实现-40~1000℃温度区间稳定测温,高精度测温系统与标准温度测量系统相比误差优于±0.4%,为高温恶劣环境下温度测量提供了有效且可靠的解决方法。

关键词： 光纤湿度传感器   相对湿度   COMSOL  

摘要： 尿不湿侧漏、回渗影响用户健康,通过肉眼观察尿显和触摸的监测手段具有明显的迟滞性。基于此设计了一种光纤湿度传感器的湿度监测系统实现尿不湿侧漏、回渗情况的监测,通过改进传感器减少压力对监测准确性的影响,使用COMSOL软件进行仿真实验。实验结果表明,压力为0~60 KN时,光纤湿度传感器波长未明显偏移,监测系统对压力不敏感;在相对湿度为10%RH~60%RH时,波长和相对湿度近乎呈线性分布,且重复性好,监测系统能够有效监测相对湿度的轻微波动。

关键词： 近单频光纤激光器   环形腔   双环腔法   光纤光栅   游标效应   Optisystem仿真  

摘要： 近单频光纤激光在相干合成、光通信、激光测量及光谱分析等领域具有独特的优势。目前,采用环形腔光纤激光器实现近单频输出被科研工作者们广泛关注。环形腔光纤激光器中主要使用可调谐光纤光栅滤波器、可调谐带通滤波器、可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器以及可饱和吸收体等实现更好的近单频输出,输出激光的光谱受到滤波器带宽以及环形腔数量的影响。因此,基于光纤光栅选频,使用Optisystem软件进行仿真,通过改变环形腔数量和光纤光栅的3 dB带宽,得到了边模抑制比为88.20 dBm的近单频激光输出。

关键词： 压力容器   超声检测   内部缺陷  

摘要： 压力容器是工业生产中常用的特种设备,其内部常常存储高温、高压或腐蚀性介质,长期使用将会产生损伤而导致事故发生,从而需要对在役压力容器进行定期检测。超声检测因其技术优势,广泛应用于压力容器检测,可检测压力容器内部损伤,操作方便快捷、响应快速。总结了在役压力容器的3个主要损伤因素,即腐蚀损伤、焊缝缺陷和泄漏损伤。在分析损伤机理的基础上,综述了使用常规超声检测技术、超声相控阵检测技术和超声衍射时差法检测技术对在役压力容器进行检测,可准确检测损伤,避免造成安全事故。

关键词： 智能安全帽   智能物联   无线传感器网络   ZigBee技术  

摘要： 为解决传统公路施工现场安全防护系统不能实现远程监控的问题,提出了一种基于无线传感器网络技术的智能物联施工安全防护系统,阐述了该安全防护系统的总体结构及工作原理。该系统以安全帽为智能穿戴载体,采用基于ZigBee技术的无线自组网方式,实现了施工现场的实时环境数据采集,通过无线传感器网络技术将环境数据采集至物联网平台进行分析和处理,完成对施工现场的安全监控。实验结果表明,该系统可实现对施工现场安全情况的实时监控,其传输数据稳定可靠,且具备较强的抗干扰能力。

关键词： 水面垃圾清理装置   视觉传感器   SolidWorks   有限元分析  

摘要： 【目的】为了快速清理水面垃圾,改善水面环境,设计了一种水面垃圾清理装置。【方法】在分析清理装置工作原理的基础上,建立装置三维结构模型,并对主要部件进行结构设计。所设计的视觉识别系统可以实时监测水面垃圾分布情况,从而快速清理水面垃圾。装置上安装的太阳能板,可以为设备提供额外的动能。为了验证所设计清洁装置的传送带滚轮是否满足强度要求,利用SolidWorks软件对滚轮进行有限元分析。【结果】计算结果显示,所设计的滚轮结构设计合理,强度满足使用要求。【结论】所设计的清洁装置在自动化、精准定位、实时监控和节能环保等方面具有显著的创新性和应用潜力,这为今后智能清理装置的研发和设计提供了借鉴。

关键词： 铝包钢   机器视觉   表面缺陷   在线检测  

摘要： 在线缆生产中,铝包钢母线常出现露钢、包覆不圆、包覆外径波动大、氧化铝毛刺等缺陷,目前通常采用目测、触检、标记等方法检测这些缺陷,但准确度低。为此开发了基于机器视觉的铝包钢母线表面缺陷检测系统。该系统由机械传动、电气控制、图像智能采集、标识及外观缺陷软件算法组成。为实现铝包钢母线的无死角测量,以铝包钢线缆为圆心,将3台相机沿距圆心一定半径的圆周均匀布置;为解决因铝包钢表面缺陷多、难以检测和统一管理的难题,将母线缺陷分为边缘和非边缘缺陷;通过先确定母线上下边界区域,再采取四步图像测量来确保母线区域提取的完整性。该检测系统的在线检测准确率高达95%。

关键词： 声表面波标签   土壤温湿度检测   阻抗负载   耦合模   回波信号  

摘要： 针对土壤温湿度的并行检测提出了基于声表面波标签的解决方案。采用耦合模理论对阻抗负载型声表面波标签进行建模与仿真,得到负载反射栅回波幅值和相位随电容值变化规律。在此基础上,根据声表面波标签对土壤温湿度不同的敏感机理,设计了一种双通道双边带标签结构,采用时分多址的方法解决了对不同深度层级土壤同时检测时存在的回波信号混叠问题。通过回波信号的相位和幅值比实现了土壤温湿度检测,结合矢量网络分析仪和阅读器对标签进行测试,测试结果表明了标签的有效性。

关键词： 分布式光纤测温   瑞利散射   累加平均   小波阈值降噪  

摘要： 为了提高基于单模光纤的分布式光纤拉曼测温系统的传感性能,基于后向瑞利散射信号与反斯托克斯信号强度比值的双路解调方案,设计了一种瑞利散射辅助的分布式光纤测温系统,并在累加平均去噪算法的基础上,采用小波阈值降噪算法,有效提高了系统性能。实验结果表明,在10.5 km的单模光纤上,系统的测温精度可达±1.0℃,并实现了多点升温实验,能够满足实际工程应用的需求。