光辐射本安设计在光纤传感器中的应用

光纤传感器已被越来越广泛地应用在易燃易爆危险环境中,光辐射防爆设计日趋重要。通过介绍国际电工委员会公布的IEC 60079-28-2006标准,对光辐射点燃机制、防爆保护类型及原理进行了阐述。对连续光辐射和脉冲光辐射的防爆设计准则进行了解析,提出了本质安全光纤传感器的设计思路及系统构架。随着光纤传感器的不断发展和推广,光辐射防爆国家标准的推出,掌握光辐射防爆设计的理论知识及设计准则显得越来越重要。     

霍尔传感器在跑车防护装置中的应用研究

为了研制适应矿井恶劣环境下跑车防护装置使用的速度传感器,分析了已有跑车速度检测方法存在问题.在简述霍尔传感器工作原理的基础上,提出了使用双霍尔传感器检测速度的方法,介绍了采用PLC软件编制的主要程序.该方法可以同时检测主提升绞车的运行方向、速度和深度,从而为跑车防护装置提供了一种全新的检测方案.同时提出了应根据煤矿井下的使用环境为霍尔传感器选择适合的防爆设计、抗干扰设计并给出了在实际应用中的安装建议.     

双旁路磁弹索力传感器

基于磁弹索力传感器测量的基本原理,讨论了一种改进型双旁路磁弹索力传感器;利用磁阻分析法对双旁路磁弹索力传感器的结构进行磁路分析,并进行设计方法研究,提出了具体的结构设计准则与线圈参数设计方法;考虑剩磁的影响,对励磁方式的选择进行了详细分析,采用了正负脉冲电流励磁;根据钢缆索材料磁弹效应的材料特性优化传感器的励磁磁场工作...     

基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的设计

给出了一种基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器的结构及工艺。为了准确地把握这种微电容式加速度传感器的力学和电学特性,仔细地建立了它的力学模型。在此基础上,详细分析了它的动态特性———模态。并用有限元的方法分析和计算了微电容式加速度传感器的加速度与电容信号的非线性输入输出关系,并结合实测参数验证了模型的有效性。最后提出了一种详细的有效的基于MEMS技术的微电容式加速度传感器的结构以及加工工艺流程。基于MEMS技术制作的微电容式加速度传感器具有结构简单、工作可靠和工作范围大的特点。根据这套方法,可以比较方便地设计并加工不同测量要求的加速度计。     

光纤传感器在爆炸性危险场所的应用

为了探索光纤传感器在爆炸性危险场所的应用,弥补传统传感器在极端工作环境中的不足,针对国内外光纤传感器的发展现状,从非电气传感原理入手,结合光的点燃机理,阐述了其在防爆领域内应用的优势.通过对比电气传感器,从标准的角度说明了光纤传感器在爆炸性危险区域使用的可能性.介绍了国际标准IEC 60079-28中对光辐射设备的分类和考核依据,表述了光纤传感器在防爆领域应用前景巨大的观点.     

霍尔传感器在Buck型EBW高压稳定电源的应用

根据PWM-Buck型电子束焊机(EBW)高压稳定电源的工作原理,通过SABER仿真,全面分析了霍尔传感器电压测量系统的各特性参数对该稳定电源PID控制系统性能的影响,提出了设计或应用霍尔传感器的一些基本规则和必须注意的问题.为设计一个性能优异的PWM-Buck型EBW-HVS奠定基础.     

船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统的设计

为了实现机舱自动化控制,设计了以DSP为控制核心的船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统,并根据系统需求选用了其他相适应的硬件。船舶柴油机缸套冷却水温度是监控主机是否正常运行的一个重要热工参数,但其变化具有滞后特性,在该系统引入史密斯补偿的数字PID控制方法后,解决了水温缓慢变化滞后特性引起系统超调量大和振荡的问题,实现了对象的在线控制。     

高g值压阻加速度计动态特性与阻尼的关系研究

为了避免高g值压阻加速度计在工作过程中出现结构易损坏、响应信号精准度低的问题,需要在设计过程中合理调整阻尼参数。基于高g值传感器固有频率高、上升时间短两个特性,通过建模仿真从时域和频域两方面分析了阻尼对传感器动态响应特性的影响。得出阻尼比范围在0.10～0.25时高g值压阻加速度计动态特性较好,并通过实验验证了仿真分析的正确性,为设计过程中阻尼参数的调整提供了重要依据。     

基于BP神经网络的PID参数自整定的船舶操纵控制器研究

船舶操纵的模型参数具有非线性、慢时变特性。船舶操纵的传统控制方法的操纵性能不能令人满意。本文讨论一种应用BP神经网络实现PID参数自整定的控制方法。此法能根据船舶动态特性的变化 ,自动重新整定PID参数 ,从而改善了操纵性能和鲁棒性     

船用增压锅炉动态特性仿真研究

船用增压锅炉是船用主锅炉发展的方向,为了满足船舶的性能需求,提高系统工作有效性,对船用增压锅炉动态特性的研究具有重要意义.对增压锅炉的蒸发区的数学模型进行的建构,并采用集总参数建模方法建立增压锅炉数学模型.根据某型船用增压锅炉的设计数据和所建立的数学模型,在时域上进行增压锅炉加负荷过程的动态特性研究,得出了增压锅炉内部各参数对燃油扰动的动态响应,通过仿真分析了船用增压锅炉的加负荷动态特性变化规律.证明研究为船用增压锅炉的设计提供参考.     

基于嵌入式技术的水声传感网和#br# VHF通信网络的互联网关设计

针对水上船舶用户对水下网络监测存在长延时和高费用问题,结合水声传感网特点和水上船舶常用VHF通信设备,采用嵌入式技术,提出一种面向水上船舶用户的水声传感网和水上VHF通信网的无线网关设计方案,对网关的软硬件系统进行设计。仿真结果表明,嵌入式网关实现了水声传感网和VHF通信网的互联互通,具有较高的理论与实际应用价值。     

用三维MEMS力学量传感器对涌浪微观形态测量的研究

涌浪的形态对舰船驾驶航行、渔业生产、海洋作业和堤坝设施等具有很大的影响.对海浪的形态研究在军事、水上交通、海洋工业、渔业和民生方面都具有特殊的意义.MEMS力学量传感器是一种环境适应能力极强的微机电器件,用三维MEMS力学量传感器可以测量动态质点的速度、加速度、摆角和倾角等参数.通过三维MEMS力学量传感器的三维参数测量和分解可以得到涌浪质点的实时运动速度和运动轨迹数据,从而为涌浪的微观形态研究提供了依据.MEMS力学量传感器具有体积小、重量轻和输出灵敏度高等特点,特别适合于对海浪实时形态的研究.     

遥控水质采样的自适应空气动力无人船系统设计

遥控水质采样与监测无人船作为一种新型水域环境监测平台,具有体积小、成本低、使用方便等优点,可应用于复杂水域的水质采样与监测.传统的无人船利用水中的螺旋桨提供动力,易被水草和杂物缠绕而失去动力,因此设计了一种利用空气中的螺旋桨提供动力的遥控水质采样与监测无人船.系统通过加速度传感器、超声波测距传感器、GPS导航仪等实现自主航行和水质采样,通过无线通信将采样到的数据传输到上位机中,实现水质的自动采样与监测,同时利用一种污染源在线追踪方法,可使无人船对污染源进行自动追踪.     

基于声音识别的煤矿重特大事故报警方法研究

煤矿瓦斯与煤尘爆炸会产生爆炸声,煤与瓦斯突出会产生煤炮声、支架发出的嘎嘎声和破裂折断声等,冲击地压会产生巨大的岩石破碎声响和震动等,煤矿透水会发出“嘶嘶”的水叫声、大量透水会产生水流声等,煤矿顶板冒落会发出顶板断裂声、煤岩落地撞击声、支护损毁声等。针对煤矿重特大事故声音特点,提出了煤矿井下瓦斯与煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、冲击地压、水灾、顶板冒落等事故报警方法:各事故声音的时域和频域特征与其他声音不同,可通过矿用防爆拾音设备和系统实时监测声音,通过声音智能分析和声音频率、幅度、短时能量等特征参数分析感知事故并报警;通过监测和分析不同监测地点声音强度特征、声音发生的先后关系和防爆拾音设备损坏的先后关系等判定事故发生地点;根据各事故特点提出了多信息融合分析的灾害识别方法,减小工作面落煤、爆破作业、采煤设备、掘进设备、运输提升设备、供电设备、乳化液泵、水泵和局部通风机工作等产生的声音干扰。论述了不同拾音设备的优缺点,矿用拾音设备宜采用麦克风阵列;研究了适用于煤矿重特大事故的声音识别分类器。     

基于无线传感网络的远程水环境中参数实时监测

针对目前水环境污染状况的日益恶化的问题,采用无线传感器网络,通过节点传感器采集水环境中离子浓度、盐度、电导率、温度等参数来实现实时监测。传感器网络节点一跳或多跳方式自组织网络,汇聚节点将传感器网络节点采集的数据通过GSM/GPRS发送至上位机。上位机对数据进行分析处理,实现对水环境中各项参数的实时监测。实验表明该系统具有成本低廉、移植性好、实时性强的效果。     

船舶典型结构构件损耗因子试验研究

损耗因子是衡量系统阻尼特性并决定其振动能量耗散能力的重要参数,对船舶振动噪声传递和预报分析都具有重要影响。针对船舶结构特点,选择横舱壁板架、舭部外板板架和船底外板板架等舰船典型结构建立试验模型,采用瞬态衰减法对舰船典型结构损耗因子进行测试,并分析舰船典型结构构件损耗因子变化规律。通过测试典型结构构件损耗因子,为舰船结构噪声数值计算方法提供系统参数输入,也为舰船典型结构损耗因子数据库提供初步积累。     

应用Radon变换方法检测窄V形船舶航迹

ＳＡＲ航天遥感图像中的舰船航迹影象包含有舰船的进行速度、行进行方向、船体长度等重要信息,而充分开发利用与运动舰船航迹相关的信息资源,能够加强对上舰船航行的监测能力。通过对舰船航迹在卫星遥感ＳＡＲ图象中不同模式及Ｒａｄｏｎ变换原理和特性的分析,提出了应用Ｒａｄｏｎ变换对ＳＡＲ图象中的窄Ｖ形舰船航迹进行了检测的方法,通过实例测试,效果比较理想。     

基于sbRIO的多通道多类微弱小信号采集与处理

信号采集是实现船舶智能化的技术基础,针对船舶微弱信号传感器,提出一种基于single board RIO(简称sbRIO)的多通道多类微弱小信号兼容采集与处理方法.首先提出了多通道多类微弱小信号采集与处理总体方案,分析了传感器输出信号特点和采集性能指标要求,然后从软件和硬件两个方面详细阐述了采集处理机制原理和具体实现方案;最后搭建了原型板卡和上位机软件,进行了36通道测试、本底噪声测试、信号一致性测试、传感器兼容接入测试和多通道信号并行采集测试等功能性能指标的详细测试.实验结果表明,提出的采集方案可兼容接入多类传感器,同时本底噪声小、通道一致性良好,具有出色的采集调理性能,满足指标要求.     

基于PID神经元网络的水面舰艇减摇方法

文章研究水面舰艇减摇问题,采用PID神经元网络控制方法.舰艇在大风浪条件下产生剧烈横摇,减摇鳍是目前应用最为广泛的减摇装置之一.鳍角与升力矩的水动力特性主要依靠静态实验获取,实际使用中,鳍控制力矩与鳍角呈复杂非线性关系,使水动力特性存在较大误差.为解决升力系数及航速等反馈中的重要参数不确定性而导致鳍角产生的力矩难以确定...