氧气浓度差磁致通风数值模拟

利用超导磁体提供的强梯度磁场，可以驱动具有不同氧气浓度的空气之间产生流动而形成通风。为研究氧气浓度差磁致通风的本质和作用机理，文中对该通风方式进行了理论分析，并就具体的超导磁体系统作用下的圆管内磁致通风进行了数值模拟。结果表明：需通风区与环境空气之间的氧气浓度差越大，超导磁体线圈电流密度越高，氧气浓度差磁致通风的流速就越高，通风效果越好。利用超导磁体驱动具有不同氧气浓度的空气之间产生通风是一种新型通风方式。     

高温超导体的各向异性对超导磁体稳定性的影响

本文通过建立高温超导体临界电流对磁场方向的各向异性的临界态模型，分析了各向异性对超导磁体稳定性的影响。结果表明，磁场方向与电流方向夹角不同，则稳定极限也不同，并且带材矩形截面的长与宽在稳定化条件下，各向性使得它们的取值有相互联系。     

跑道型高温超导磁体的磁场解析计算模型

基于均匀电流密度假设和毕奥-萨伐尔定律，该文建立了三种计算跑道型高温超导磁体磁场的解析模型。通过有限元仿真和实验测量验证了解析模型的有效性，对比分析了三种解析模型的计算精度和效率。基于解析模型，探究了椭圆段和电流密度穿透深度对跑道型超导磁体磁场分布的影响，揭示了自洽模型的磁场边界大小对超导磁体临界电流估计值的影响规律。该文建立的磁场解析模型能够准确快速地计算复杂形状超导磁体和常导磁体的磁场，可进一步应用于磁体电感、临界电流、交流损耗和电磁力等参数的计算，以提升磁体电磁设计效率。     

高梯度磁分离样品试验装置用超导磁体

本文介绍用于高梯度磁分离样品试验装置的超导磁体的设计、制造和实验工作。实验结果表明,该磁体可在5.45T磁场下运行,基本上满足了磁分离样品试验的要求。     

3T动物磁共振成像传导冷却超导磁体研究

磁共振成像(MRI)是目前最先进的医学影像技术之一。动物磁共振成像以动物为研究对象，广泛用于生命科学研究、医学研究及药物机理研究。为了发展小型化、低成本的动物磁共振成像系统，该文采用传导冷却技术研制了一台3 T动物磁共振成像超导磁体。采用线性规划和非线性规划相结合的方法设计了一种主动屏蔽型磁体结构，其包含同轴排列的6个主线圈和2个屏蔽线圈。研究一种包含了分段和失超传播加速策略的被动失超保护方法保护超导磁体免于意外失超造成的损害。低温系统使用一台双极G-M制冷机直接将超导磁体从室温冷却到工作温度，无需液氦。超导磁体在直径φ180 mm的球形区域(DSV)产生高均匀度磁场用于成像。实验结果显示，超导磁体经历5次失超后被励磁到3.001 3 T，经测量φ180 mm的DSV磁场峰-峰值不均匀度(H_p2p)约为1.33×10^-2%。该文详细介绍了超导磁体的电磁设计、应力分析、失超保护设计，低温设计、建造及测试结果。     

砷化镓单晶生长炉用超导磁体系统

室温孔径0.31m,高0.5m的砷化镓单晶炉超导磁体系统已建成并进行了电流闭环实验。超导磁体在直径15cm的坩埚区域提供4000Gs以下垂直磁场。实验测量装置每天液氦消耗量为1.51。补充液氦后,估计可连续稳定工作七天。     

中科院电工研究所研制出27.2T世界第二高磁场超导磁体

<正>近日,中国科学院电工研究所超导磁体及强磁场应用研究部王秋良团队采用自主研发的高温内插磁体技术研制的超导磁体产生了27.2T的中心磁场,这是由全超导磁体产生的世界第二高磁场。第一高磁场由日本理化技术研究所于2016年1月创造,测试结果为27.6T。与其它高温超导带材制作的内插超导磁体相比,REBCO超导     

超导磁体系统产生的磁场作用下的微重力环境

超导磁体系统产生的磁场力可抑制晶体生长过程中的自然对流,从而提高晶体结晶质量。通过理论分析,得到了实现微重力环境所要求的磁场强度分布。针对特定结构的超导磁体系统,数值模拟得到了不同晶体结晶过程中自然对流完全抑止所需要的线圈电流密度,以及工作空间内的磁场强度和磁加速度。以圆筒内水的自然对流为例,分别得到了重力作用下的流场和温度场,以及超导磁体系统微重力区内的流场和温度场。结果表明:通过特定的超导磁体结构和不同电流密度,可实现不同晶体结晶过程的微重力环境,达到抑止自然对流的目的。     

基于比较电压法的超导磁体临界电流测试

临界电流是衡量超导体载流能力的重要参量.在超导磁体线圈的临界电流测试实验中,励磁升流速率产生的感应电压幅值较大,对临界电流的判断产生了影响.超导磁体线圈轴向磁场分布不均匀,导致线圈中各部分的临界电流也分布不均,故超导磁体线圈的总电压作为研究其是否达到临界态的判据不精确.本文基于四引线临界电流测试方法,结合失超检测消除各...     

电工电能信息

MHD鞍型超导磁体试验成功由中科院电工研究所设计,研制的NbTi圆鞍型超导磁体于今年5月13日在俄罗斯科学院高温研究所试验成功。磁体在中心磁场4.13T,最大磁场5T,工作电流     

应变片栅长对混凝土表面静态应变测量结果的影响分析

针对混凝土表面应变测量设计了一组实验,选用3种不同栅长的应变片进行静态应变测量,分析了应变片栅长对测量结果的影响。对于混凝土这种材质不均匀且强度不等的材料,采用大栅长应变片测量其表面较大范围内的平均应变,能够更好的反映混凝土表面应变情况。     

1/4桥应变测量系统在温度影响下的误差分析

温度变化对应变测量的误差有很大的影响,特别是大规模应变测量广泛采用的1/4桥,因无法进行桥路温度补偿,受温度变化的影响更加显著。如果对每个通道使用半桥温度补偿,则操作复杂,成本高,效率低,所以有必要分析温度变化对1/4桥路测量误差的影响。通过分析应变测量时普通应变片和温度自补偿应变片的热输出原理,以及导线和应变采集器受温度的影响,最终给出在多通道采集系统上使用BE系列普通应变片和温度自补偿应变片时,整个采集系统在温度影响下的测量误差,解决了在结构强度试验中温度变化引起的测量系统误差评定问题,并给出不同温度变化范围内满足1%测量误差所需测量应变的理论计算最小值。     

Strain gauges position based on machine vision positioning

Abstract

In this article, in order to meet the requirement of automatic positioning before strain gauge grinding, we proposed a new machine vision algorithm based on connected region extraction and minimum circumferential rotation rectangle delineation. At first, based on the location information of the strain gauge, we used algorithms for image binaryzation, and extracted the strain gauge block by using the connected component extraction method, next roughly positioned strain gauges. And then we dispersed the part which connected to the strain gauge, moreover, found the minimum external rotating rectangle of each strain gauge in the pair of strain gauges so as to located the center of the strain gauge and realize the strain gauge positioning in the end. Then the position of other strain gauge was inferred according to the position of strain gauge in the corner. Experimental verification showed that the error of the algorithm in this article is under 0.05mm, and the algorithm met the requirements of project positioning that the error has to below 0.1mm.     

Mechanical fault diagnosis of outdoor high‐voltage disconnector

A series of experiments are conducted on a 252‐kV pantograph disconnector offline to monitor its mechanical condition. Three parameters, namely the dynamic strain of the post insulator, the rotation angle of the operating shaft, and the stator current of the driving motor, are measured by resistance strain gauges, magnetic‐sensing angle transducer, and Hall current sensor, respectively. Measurement results of the three parameters under mechanical fault conditions including clamping stagnation of the conduct tube knuckle, failure of the balance spring, and uncompleted closing operation are compared with those in normal operating condition of the disconnector. The results indicate that the dynamic strain waveform, the rotation angle curve, and the motor current envelope waveform may get distorted with increased peak value and offset peak time when mechanical faults happen to the transmission or rotating mechanism of the disconnector, and more component of the side frequency will appear in the spectrum of the motor current waveform. The proposed methods are validated to be effective for mechanical fault diagnosis and condition assessment of pantograph disconnector, and are also of reference significance for other types of disconnectors. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于STC89C52RC单片机的电子称设计

介绍一款以STC89C52RC单片机为控制器,利用电阻应变片为称重传感器的电子称设计方法。受力改变应变片的阻值,进而改变输出电压。通过建立数学模型,使输出电压与压力成线性关系,从而得到物体质量。称重传感器在受到压力时形变量小,输出的电压信号微弱,采用高精度转换芯片HX711将信号放大并进行模数转换,使转换数值与物重相对应,并用12864液晶屏显示。根据现实需求,电子称可实现计价和超重报警等功能。     

干式空心电抗器磁场和电感的计算分析

基于场-路耦合计算模型,采用有限元软件对干式空心电抗器的磁场和电感进行了计算和分析。以一种空心电抗器为例,给出了磁场分布图以及各个包封的电流和电流密度值。将电流、电感和损耗的计算值与实测值进行比较,表明场-路耦合计算方法具有较高的准确度,可满足空心电抗器的工程设计要求。     

Development of Corrosion‐Resistant Pressure Sensor with Semiconductor Strain Sensor

In automotive and industrial fields, pressure sensors are a key component for precisely controlling the mechanical systems. Conventional micro electro mechanical system (MEMS)‐based pressure sensors have an advantage in noise resistance, because both strain gauges and control circuits are integrated in one chip. However, the MEMS‐based pressure sensors are generally fabricated on an Si substrate, and have a low stability against various active gases. Thus, we have newly proposed a pressure sensor which consists of an Si‐based strain sensor set on a stainless steel diaphragm with a high stability against the active gases. The key technology is that a Koval plate is inserted between the strain sensor and the stainless steel diaphragm, for preventing the breakage or the delamination of the strain sensor at the bonding interface due to a difference in thermal expansion. Structure of the sensor including the shape and the size of Koval plate and the assembly position of the strain sensor were designed using structural simulation and experiments. Eventually, the 2.8 mm wide and 0.17 mm thick Koval beam was bridged on the stainless steel diaphragm for efficiently transmitting the diaphragm deformation to the strain sensor. The strain sensor was assembled at the edge of Koval beam with a glass bonding technique. Consequently, the developed pressure sensor has achieved a small dispersion of less than 1% F. S. in a temperature range from 0 °C to 85 °C.     

磁体外部片状均匀磁场区的构建

在磁体外部构建片状均匀磁场区域，是磁体设计所面临的一个全新问题。文中提出了一种混合逆数值算法，以探索这种设计的可行性。混合逆数值算法是一种两步算法，包含直接矩阵反演求逆和二次规划两个步骤。文中对该数值算法进行了详细的描述，并用它成功地找到一种多磁块组合的单边永磁磁体结构。经通用有限元计算软件仿真和对磁体模型的测量表明，这种磁体结构能够较好地在磁体外部一侧构建片状均匀磁场区。用单边永磁磁体在磁体外部构建片状均匀磁场区的实现，为开展单边均匀场常规磁共振成像系统研制等科学研究打下了坚实的基础。     

二维磁场分析的多极理论及应用

本文从二维静态电场分析多极理论出发，推导出二维磁场分析的多极理论通解及其使用规则，通过对两个磁场问题的计算分析，表明二维磁场分析的多极理论是可行的，具有较高的精度，可以很方便地应用于具有圆弧边界和直线边界的二维磁场的分析与设计。     

混合式步进电动机静转矩计算模型的改进--分布非线性磁网络模型

混合式步进电动机内部是径向和轴向混合的磁系统,气隙或齿层的磁场沿电机轴向非均匀分布,将问题简化为二维磁场后要得到精确结果有一定的困难,现有步进电动机较精确的模型－齿层比磁导法模型,虽然用局部场域求解的方法会使关键的齿层部分的磁参数精确化,但是由于没有考虑轴向分布,因此应用于混合式步进电动机计算时仍需解决上述问题,实例计算和校核表明其有足够的精度,且不复杂,适合于工程应用。