基于电场感应的冰层厚度检测传感器及其系统的研究

给一个金属电极通过电阻施加交流激励,当冰或水作为电介质接近该电极时,电极周围的电场发生改变,表现为该电极与"虚地"形成的电容的改变.利用这一电场感应机理,设计了同面多电极电容式冰层厚度传感器; 利用MAXWELL软件对传感器检测机理进行了仿真,并通过实验验证了利用电场感应的方法测量冰层厚度的可行性,仿真结果和实验结果证明该方法能实现定点冰层厚度的准确测量.     

极地环境下小型风光互补供电系统的研究

针对目前南北极考察中抛弃式设备面临的长时供电不足的问题,进行了小型风光互补供电系统中的蓄电池放电实验及风光互补供电系统的MPPT仿真,提出了极地低温环境下风光互补小型供电系统的控制策略,用仿真的方法验证了该控制策略的可行性,并针对中山站的气象环境进行了供电可靠性分析。结果表明,在极地低温严寒特殊环境下,该供电系统可靠性高,可正常工作,能够给蓄电池提供充足的电量来保证科考设备的正常工作。     

极地多点低温低功耗高精度柔性温度链的设计

为有效提高极地冰盖低温环境下温度测量的精度,设计了一款基于Pt1000的多点低温低功耗高精度铂电阻柔性温度链。温度链由主机和多个从机组成,主机用于读取整条温度链的数据并与外界进行数据交互,从机用于采集和上传温度数据,主机和从机之间采用RS485总线通讯方式。每个单点铂电阻温度测量单元都采用软件校正,单点测温误差不超过0.006 9℃。室内低温实验和现场试验表明,该温度链对低温环境下多点同时测温整体可靠性较高,适用于在极地环境下对冰川冰雪的温度场剖面检测。     

工厂生产原料自动化配料及数据检测系统

对于以产品为依靠的工厂,原料配料、成本控制是其产品能否带来较大经济效益的关键.在这样的工厂生产中,对原料采用自动化网络化数据检测及管理已成为趋势.文章介绍了生产过程中对原料进行自动配料和生产现场状况的数据检测及网络化管理的原理,并介绍了该系统的特点及应用实例.     

电池储能系统充放电控制策略仿真研究

在含有多类电源的供电系统中,对电池储能系统进行良好的控制可以使供电系统更为安全、稳定与经济的运行。基于储能电池充放电过程中的动态响应速度和控制性能,采用双闭环PI控制搭建了双向半桥DC/DC变换器,并在MATLAB/Simulink中搭建储能系统的整体模型,对储能电池的充放电控制过程进行了仿真实验。实验结果验证了模型的正确性以及控制算法的可行性和有效性。     

南极人类活动的环境影响与干预机制

南极对全球气候变化和人类环境安全至关重要。随着人类在南极活动的强度提升,其对生态环境的影响正在发生范围的扩散和层次的转移。文章全面梳理了南极人类活动的环境影响,分析了南极条约体系对南极人类活动的干预及其局限性,提出了构建南极人类活动环境影响干预机制的理论框架。研究表明:南极人类活动已经给脆弱的南极生态环境带来了显著的负面影响;南极条约体系不足以应对南极人类活动的负面影响;以碳足迹为切入点,建立以公共参与为主、符合不同主体意愿的南极人类活动干预机制具有可行性和现实性。     

工厂生产原料自动化配料及数据检测系统

对于以产品为依靠的工厂，原料配料、成本控制是其产品能否带来较大经济效益的关键。在这样的工厂生产中．对原料采用自动化网络化数据检测及管理已成为趋势。文章介绍了生产过程中对愿料进行自动配料和生产现场状况的数据检测及网络化管理的原理．并介绍了该系统的特点及应用实例。     

基于碟式聚光器的温差发电性能仿真研究

半导体温差发电是一种新型的发电方式,可以将温差转换成电能.热端温度及温度分布的均匀性和稳定性,将直接影响温差发电的性能.碟式聚光器可以聚拢分散的光线,形成光学热斑,为半导体温差发电提供稳定热源.使用COMSOL软件,对圆锥形吸热腔体处于不同位置处的聚光比、焦面热通量分布和焦面温度进行仿真,对比确定吸热腔体最佳位置;通过参数化扫描,观测辐射强度I0对焦平面温度的影响.将温差发电片贴合到吸热腔体表面,冷端假设温度为25℃(暂不考虑冷端散热),进行瞬态仿真,分析半导体温差发电片的开路电压和热端温度随时间的变换.     

锅炉余热回收温差发电装置设计与性能分析

温差发电技术应用于回收锅炉中的烟气余热资源有着良好的发展前景.设计一种可拆卸的锅炉管道余热回收温差发电装置,并在不同负载电阻下对多种串并联组合方式的TEG阵列进行发电性能研究.结果表明:温差发电装置结构设计合理,TEG冷热端温度均匀分布,热端温度最大137 ℃,平均温差为107 ℃.当TEG全部串联且阻值比约为1.1时,输出功率最大,为6.84 W,即该温差发电管道余热回收装置有一定意义上的热电转化能力,并对后续温差发电系统的设计具有一定的指导意义.     

汾河二库坝前垂向表层水温变化规律研究

为探究水库垂向表层水温在年、季、日内的变化特征,给库区水体理化性质分析及养殖业发展提供重要参考,以汾河二库为研究对象,于2016年9月至2017年8月在汾河二库使用10 m长的柔性温度链进行自动化表层水温原型监测,分析了表层水温变化特性。结果表明:汾河二库垂向表层水温分布呈现出明显的季节性变化规律,符合分层型水库表温层特征;秋冬季表层水体水温均匀分布,春夏季水面下1~2 m层存在水温突然升高的现象;通过建立回归模型得知,气温与库面水温之间存在良好的线性相关关系;全年整体库面水温最大值出现时间与气温最大值出现时间一致;不同季节气温对表层水温的影响深度不同,气温升高,水温日变幅值越大,影响深度越大。