载体催化元件恒温检测甲烷浓度的研究

基于载体催化元件检测甲烷浓度的基本原理,提出了采用载体催化元件和参比元件组成惠斯登测量电桥,运用温度自动控制系统达到恒定甲烷无焰燃烧温度,实现甲烷浓度的测量。扩展了采用载体催化元件测量甲烷浓度时的测量范围,减轻了催化剂的高温烧结和挥发现象,延长了载体催化元件的使用寿命。并建立了相应的温度自动控制和甲烷浓度测量的数学模型。     

基于CAN通讯网的光纤瓦斯传感器的研究

系统采用了光纤瓦斯传感技术,解决了传统催化燃烧技术所引起的零点漂移,降低了传感器高温工作的危险性;另一方面通过CAN通讯网使各传感器与控制中心能进行远距离实时通讯.     

两种定压甲烷检测方法的分析

在检测甲烷气体时 ,通过反馈调节电路使催化传感元件或补偿元件上的电压保持不变 ,从而得到了两种不同工作原理的新型检测电路 ,它们对甲烷检测输出特性会产生不同的影响 .分析和实验表明 ,其中一种检测电路改善了输出信号的稳定性 ,提高了输出灵敏度 ;另一种检测电路输出呈线性关系 ,在一定程度上提高了甲烷检测的精度 .     

基于塞贝克效应的甲烷气敏传感器的研究

基于塞贝克效应的启发,利用温差电动势的原理及催化剂对性能的影响,对载体催化元件进行简化和改进,设计出了一种全新结构的载体催化元件。它的特点是将两元件间的温差电动势的变化量作为衡量甲烷气体浓度变化的标准,直接进行测试,有别于传统的利用电阻变化引起惠斯登电桥输出电动势变化的测试模式。试验结果显示,该新型的结构元件具有高灵敏度、小型、简单、低耗等优点。     

CH4检测元件中Pd/Al2O3催化剂的制备及反应性能

为提高矿井CH4浓度检测中催化元件的稳定性和可靠性，针对催化元件中催化剂性能这一核心问题进行研究是解决问题的关键．对催化剂结构的表征以及对催化元件工作性能和催化剂反应性能进行了测试，结果表明：经900℃焙烧处理的催化剂载体Al2O3具有适宜于反应的颗粒分散度与孔径分布，催化元件表现出较好工作性能．采用真空干燥处理制备的负载量为3％的Pd／Al2O3催化剂具有较高的反应活性；但助剂的加入使得反应活性有所降低；采用HCl作竞争吸附荆可使活性纽分均匀分布于Al2O3内孔；栽体的二次成型工艺在一定程度上降低了电桥的零点漂移，提高了催化元件的稳定性．     

基于MC68HC705C8的温控电路设计

为了实现真空冷冻干燥仓的自动控制,分析了干扰产生的原因,设计了看门狗电路和抗干扰电路.电路中光耦隔离输出电路的设计增强了单片机工作的稳定性和抗干扰性;通信电路设计采用MC1488将TTL电平转换为RS-232C电平,采用MC1489将RS-232C标准电平转换为TTL电平,实现了单片机与PC间的通信.系统选用以WZPPt100型热电阻为核心元件的温度感应器,检测电路设计为不平衡电桥,通过检测桥对角线的电压差信号实现温度检测.     

预防拥挤漂移的带约束K则最优路径算法

为解决城市交通流诱导系统中存在的拥挤漂移问题,对拥挤漂移现象的形成机理和预防机制进行了深入的分析,并有针对性地提出了适用于导航用户的带约束K则最优路径算法.算法基于MapX控件编程实现,并采用VISSIM仿真软件进行了分析模拟验证.模拟效果表明:该算法有效地预防了拥挤漂移现象的发生,给出行者和整个交通系统带来效益.     

催化传感器对可燃混合气体的分析

催化传感器对不同可燃气体或在不同的工作温度下有不同的输出灵敏度，根据这一特点控制催化传感元件的工作温度，检测可燃混合气体在不同工作温度下的输出信号，由催化传感元件的静态热平衡关系，得出信号与混合气体中各种可燃气体浓度相关的方程组，由于输出信号与气体浓度的关系是非线性的，故采用人工神经网络进行训练，建立了分析多种可燃气体的数学模型，通过对甲烷，丁烷和乙炔3种气体混合的5组样品进行实验，分析结果的绝对误差均小于0．5％，证明所研究的方法可以较好地实现单一催化传感器对多种可燃混合气体的分析．     

基于Z元件的在线轴温检测系统

针对铁路运输轮毂过热现象,采用Z元件作为测温传感器,以Z元件的脉冲频率信号输出方式作为工作方式,提出了利用单片机系统对多点轮毂温度进行采集处理的检测方法.经模拟运行证明,该系统使用方便,可靠性强.     

一种自适应转速算法在电动自行车车速检测中的应用

介绍了一种自适应高精度转速算法,既保证了在高转速和低转速时计算的精度,也使得在低转速测量时有很好的实时性.在应用这种算法的基础上,利用单片机对电动自行车车速进行智能化检测,给出了采用集成霍尔元件作为转速传感器的原理及检测系统的软硬件组成.     

基于虚拟仪器的发动机燃烧分析系统开发

针对车用发动机动力性和经济性研究的要求,提出了基于虚拟仪器的发动机燃烧分析系统设计方案。采用压电传感器获取缸内压力信号,采用光电编码器输出作为始点信号和扫描时钟;基于工业控制计算机和1394总线数据采集单元设计了系统硬件,软件采用虚拟仪器开发平台LabVIEW开发。发动机燃烧分析系统实现了多通道定角度采样、多周期连续数据采集和数据处理功能。现场试验表明系统工作可靠,为发动机燃烧过程的研究提供了先进的试验手段。     

高压断路器合成试验计算机测控系统

介绍了合成试验的基本原理,并重点论述了能够提高合成试验成功率的计算机测控系统。在该测控系统中讲述了采集电流和电压信号的传感元件、对测试系统的隔离保护、信号的放大、信号采集与数据处理、单片机与ＰＣ机的串行通讯,并论述了求取电流有效值的数据处理算法。     

基于RBF神经网络的光纤陀螺漂移误差辨识

漂移是存在于光纤陀螺系统中使得输出信号产生较大偏置误差的一种不可忽略因素.漂移信号具有非线性、随机性和易受干扰的特点,准确地辨识漂移并有效地对其进行补偿直接关系到惯性导航系统的测量精度.提出采用多尺度小波分析和RBF神经网络两个模型对漂移误差进行辨识,可以有效提高辨识精度.应用多尺度小波分析方法消除高频噪声,改善信噪比,把消噪信号作为神经网络期望输出,然后利用离线事先学习的RBF网络辨识漂移误差,并且采用带有遗忘因子的梯度下降算法来确定RBF神经网络隐含层基函数的中心位置、宽度和输出层权值的大小.仿真结果表明,该方法可以快速、有效、高精度地辨识并补偿漂移误差.     

新型瓦斯传感器关键技术的研究

研究了热催化瓦斯传感器的三项新技术：催化元件动态配对工艺、新型检测方法和瓦斯传感器灵敏度自动调校方法。催化元件动态配对的研究，提高了传感元件和补偿元件的一致性，抑制了零点漂移。新的检测方法改善了传感器的工作状态，提高了传感器的灵敏度和稳定性。传感器灵敏度自动调校的研究有利于瓦斯监测系统自动化、可靠性的提高。     

GPS辅助的SINS系统快速动基座初始对准

为实现基于优化的动基座对准算法(OBA)对陀螺仪误差的估计,并使其能够应用于低精度SINS系统中,将自适应无迹卡尔曼滤波算法与OBA算法相结合,提出一种新的由GPS辅助的SINS系统快速动基座对准（FIMA）算法.该算法首先推导了陀螺仪常值漂移与失准角之间的关系,并以此构建非线性系统状态方程,然后用重力加速度和GPS输出速度的积分构建量测方程;由于系统存在非线性,提出使用UKF算法对失准角以及陀螺常值漂移进行估计;由于量测方程由速度和重力加速度的积分构成,量测噪声协方差难以确定,引入自适应滤波算法对量测噪声实时估计. 跑车实验结果表明:对于低精度SINS系统,该算法可在15 s左右将航向角误差收敛到3°以内,在3 min以后航向角误差可收敛到1°以内;与传统非线性动基座对准算法以及OBA算法相比,该算法可在无任何初始姿态信息的条件下快速对准,且能够对陀螺常值漂移进行在线估计和载体系失准角补偿,提高了动基座对准的精度和收敛性能.     

一种风力摆自动控制装置的研究与设计

本控制装置采用STM32单片机作为控制芯片。工作过程中,使用角度传感器实时检测风摆的摆动角度,并通过TFT液晶显示屏显示。角度检测信号传输到主控系统中,应用PID算法进行数据处理,输出信号准确控制空心杯电机转速,带动风摆按照预置的角度摆动。     

Mg0.5La0.5MnxAl12-xO19的甲烷纯氧燃烧催化行为研究

采用溶胶凝胶法,以柠檬酸为络合剂,合成了Mg0.5La0.5MnxAl12-xO19(x=0,1,2,3)系列六铝酸盐催化剂,用XRD对样品结构进行了分析,考察Mn的掺量对样品相结构的影响;采用固定床反应器,考察了在纯氧条件下催化剂的甲烷催化燃烧的活性.实验结果表明:采用溶胶凝胶法制备的Mn离子掺杂样品均能形成六铝酸盐相;在550℃,Mn离子能显著提高六铝酸盐的甲烷纯氧燃烧催化能力.     

催化燃烧炉近零污染排放和其技术利用的研究

催化燃烧是一个异相氧化过程,它的优点在于燃烧的排放接近零污染.贫甲烷/空气混和物在镀贵金属催化剂蜂窝状支撑物上的燃烧使多相燃烧的温度足够支持单相燃烧,这使近零污染排放和高稳定共存.燃气与空气之间的比例关系对系统的辐射效率有相当大的影响,通常燃料选择天然气,随着天然气与空气比的增大燃烧系统的辐射效率降低.常规燃烧只存在于理想的燃料空气比中,叫作可燃性界限.催化燃烧无如此严格,且在设计燃烧时几乎无限制.并对其利用进行了分析.     

基于NDIR的红外气体浓度信息检测系统

针对热光源气体检测系统存在长期漂移和稳定性差的问题,基于非分光红外(NDIR)气体检测技术,结合双通道探测方法,设计并研制了红外气体浓度信息检测系统.该系统采用双椭球型气室结构,可以在小空间内实现长光程,从而降低了气体浓度检测下限,同时引入了双参数温度补偿方法,降低了温度漂移对红外探测器和硬件电路的影响,提高了系统稳定性和可靠性.采用改进型静态配气方法对相关性能进行测试.结果表明,甲烷气体浓度检测下限达到5×10-5,具有一定的实际应用价值.     

防走失服装中GPS定位数据的采集与处理

设计一种防走失服装中定位数据采集系统.系统以STC90C516单片机作为控制核心,由GPS模块、独立按键、液晶显示、串行通信接口等构成.阐述了GPS模块输出的卫星数据处理算法以及系统的软件和硬件电路的设计.此系统可以实时定位室外环境下的物体目标,并准确地显示在液晶上.