基于电子印刷工艺的薄膜热电偶研制

薄膜热电偶由于具有体积小、热容量小及响应速度快等优点成为近年来学者们研究的重点。薄膜制备常用的方法有射频溅射法、离子镀膜法以及直流脉冲磁控溅射法等,但这些方法操作设备复杂,制作时间长,效率低,成功率低且复现性差。用电子印刷工艺制备薄膜热电偶,将Au,Pt的溶液化微纳米材料印制在基板上,印刷成为Au-Pt薄膜热电偶,该方法操作方便快捷,对电极材料污染小。通过试验证明:采用电子印刷工艺制备的Au-Pt薄膜热电偶符合Au-Pt热电偶检定规程的要求,热电偶精度高,重复性和一致性好。     

单DC/DC升压型便携式PECT电源系统设计

为进一步满足脉冲涡流热成像(PECT)现场检测的应用需求,提出一种改进型"锂电池+超级电容"复合结构供电的便携式脉冲涡流热成像电源系统.通过分析两种串联式拓扑结构,采用"单DC/DC升压"结构来提升系统功率输出能力,同时搭建便携式检测系统,并详细介绍了激励电源控制策略,对便携式系统样机实验平台进行实验验证.实验表明,便携式电源系统的最大输出功率为1.9 kW,连续工作时间为1.1 h,系统样机净重为8.4 kg,该系统设计可较好地满足现场检测的需求.     

Smith模糊PID匀速升温控制策略研究

针对电加热炉匀速升温过程模型建立困难、调节过程滞后等问题,提出了一种基于炉体散热补偿的Smith模糊PID控制算法。通过炉体散热补偿建立针对被控量升温速率的一阶线性纯滞后模型;采用Smith预估器消除纯滞后特性带来的影响,提高系统的稳定性,加快调节过程;引入模糊PID控制,克服Smith预估补偿环节鲁棒性差的弱点,实现参数的自适应调整,并提高了稳态精度,实现了高精度的匀速升温控制。试验结果表明,该控制策略的控制偏差低于5%,明显优于常规PID控制。     

基于初始磁导率的铁氧体裂纹检测

铁氧体是电子电路中广泛使用的抗干扰元件,生产中应力引发的内部缺陷裂纹严重影响其电气性能。其传统检测方法准确率低、速度慢,难以满足产品的快速检测需求。将基于初始磁导率的缺陷检测方法运用于铁氧体工件的检测,对检测传感器进行优化,使之能够在微小激励下获得准确的输出响应。对改进前后的传感器进行了对比实验,分别就其结构、尺寸、磁导率等参数进行了针对性分析,证明了该检测方法和参数优化的有效性。     

基于分水岭算法的电感激光热成像图像分割

激光热成像是一种检测电感微裂纹的新方法,但批量自动检测时电感彼此靠近易导致定位错误和误检.根据激光扫描和热成像检测过程分析图像特征,提出求取温度梯度图并利用次大值滤波消除其激励非均匀性,采用形态学操作断开样品粘连处并去除干扰噪声点;通过距离变换结合分水岭算法得到电感图像分割结果.实验结果表明:该方法实现了对批量铁氧体电...     

基于激光热成像的铁氧体裂纹检测

铁氧体裂纹缺陷的位置和形态对其性能有不同程度的影响,现有的检测方法不能同时满足远距离、非接触的直观反应缺陷情况的需求。将基于激光热成像缺陷检测方法用于铁氧体工件检测,分析了激光扫描路径平行裂纹时的试样表面温度分布规律,提出了延时对称点温差的表征裂纹方法,将该方法与垂直裂纹扫描时的扫描路径上最高温的方法相融合,并将该方法用于检测真实的铁氧体裂纹。检测结果可更直观清晰的显示出铁氧体试样任意角度的裂纹的位置和形态。     

基于半导体控温的高精密低漂移测温系统

针对绝热加速量热仪对样品微弱放热的检测需求,设计了一种基于冷端及测量电路半导体恒温控制的高精密低漂移热电偶测温系统。系统采用低噪声仪用放大器ISL28634及32位高分辨率模数转换器AD7177-2实现热电偶信号数字化采集;通过高灵敏度NTC热敏电阻进行热电偶冷端测温补偿;利用半导体制冷片针对性控制模拟电路部分温度,使其工作于恒温稳定状态,抑制电路测温漂移。实验结果表明,系统在0~450℃范围内测温精密度优于±0. 005℃,2 h内平均每min测温漂移优于±0. 000 5℃。同时,将该系统应用于绝热加速量热仪,可有效提升仪器热安全评价指标——起始反应温度检测准确度。     

ADC型高精密测温电桥非线性误差修正方法研究

针对ADC型测温电桥因电路结构复杂、集成度高、非线性误差来源多样,导致现有误差修正方法效果不佳的问题,提出了一种基于误差来源分析的修正方法。根据ADC型测温电桥原理定量分析了电路中运算放大器共模抑制比、正反向电流不匹配度对非线性误差的贡献,运用RBC开展了这两个误差源的最大似然估计及修正,并对剩余残差进行了多项式拟合,实现了非线性误差修正;基于自制ADC型测温电桥及RBC对上述修正方法进行了验证,实验结果表明:所提方法修正后的最大非线性误差为-1.77×10^-5,相对于传统非线性修正方法的最大非线性误差-3.57×10^-5有了显著提升。     

面向现场检测的红外无线传输系统及其性能研究

针对危险化学品系列检测设备的现场检测安全性、数据传输和远程控制需求,建立了基于红外通信的低成本和低复杂度的无线传输系统.在简述其组成结构的基础上,设计了用于现场检测的无线传输节点的硬件和软件,并根据危险化学品现场检测数据传输和控制特点,实验并分析了波特率、红外载波占空比、发射管峰值电流对传输性能的影响关系.结果表明,红外无线传输参数中的波特率为2 kbit/s、占空比为45％、发射管峰值电流为140 mA时,现场检测传输控制效果最好.     

功率振荡式反应釜传热因子和系统热容测量

针对夹套式反应釜传热因子UA和系统热容cpm测量效率低的问题,提出一种功率振荡式校正方法。测量过程中夹套油温固定,控制校正加热器输出振荡功率使样品温度产生反向对称的两周期升降,利用过程中多次等效测量平均值获取传热因子和系统热容。以去离子水和二丙二醇为样品设计实验,验证该方法在不同温度、液位条件下的有效性,并与2种方法的测量结果进行对比。结果表明,功率振荡校正方法的测量精度与现有方法基本相当,但具有更高的测量效率。