基于光圈模式识别的直拉晶体生长温度测量技术研究

针对直拉硅晶体生长引晶流程中生长界面温度无法自动测量和校准的问题,本文提出一种基于光圈图像特征与最小二乘支持向量机相结合的温度模式分类检测方法.以数字相机获取的籽晶熔接处的光圈图像作为输入数据,利用图像处理算法提取光圈特征,并以人工校准产生的分类数据和持续生长的后验数据为训练样本,对最小二乘支持向量机分类模型进行训练.实际生长测试证明,可通过多个分类器的组合使用,将生长界面温度在红外测温仪的基础上校准到满足自动引晶所需要的温度.     

热定型过程织物无线温度记录仪研制

为准确记录定型机热定型过程中的织物的实际温度及其变化情况,设计了一种基于无线数据传输热定型过程织物温度检测记录仪;该记录仪以PT100为温度检测传感器,以铁电存储器FM24V05为存储芯片,以STM8L152为主控芯片,实现了温度数据的读取及存储,选用SI4463为无线收发芯片,实现了数据的传输,并设计了无线充电模块,主体电路部分采用密闭隔热材料封装;经实验测定,该装置可以准确的采集热定型过程中移动织物温度的数据,并进行无线导出;解决了定型过程布匹温度数据不准确的问题,该数据还可用于定型过程的建模、分析及优化,具有较高的工程应用价值。     

大体积混凝土无线温度监测系统

针对混凝土施工过程中温度检测的需要,设计一种无线温度监测系统。该系统基于STC89C52微控制器,采用K型热电偶配接热电偶转换器采集温度,并以nRF905实现温度数据无线收发。系统在混凝土浇筑过程中定时自动多点温度采集,温度数据无线传输,自动记录测量点温度及测量时间。     

基于AT89S51和nRF905的无线温度检测系统设计

针对传统温度检测系统中有线数据传输方式存在布线复杂、成本高等问题,设计了一种基于AT89S51单片机、数字温度传感器DS18B20和无线射频收发芯片nRF905的无线温度检测系统。该系统利用DS18B20测量现场温度,通过nRF905完成无线数据传输,利用AT89S51实现对温度数据的处理以及与计算机的通信,从而实现了多点温度数据采集和远距离无线传输。     

粮情监控系统的设计与实现

针对粮食在存储过程中因未能及时监控温度、湿度等变化,从而导致粮食的发霉变质的问题,设计实现集温度、湿度检测于一体的粮情监控系统,同时利用无线传感器网络实现系统的无线数据传输。介绍系统体系结构、软硬件设计方案和监控平台设计。实践证明,该系统具有稳定性高、防腐防霉防雷击、低功耗低成本等特点,能够有效保障粮食存储安全。     

基于无线通信的小车监测系统的实现

介绍了基于无线通信的小车监测系统的设计,可以对小车周围环境的温度、烟雾浓度情况进行监测。利用无线射频芯片CC1101和ATmega48控制芯片组成的射频信号收发模块,将小车采集到数据实时传送到监控计算机,利用VB编写的计算机监测界面,数据显示更加直观。该系统很好地实现了无线检测环境的功能。     

RS-485总线控制下的蓝宝石晶体智能生长系统

针对传统蓝宝石晶体生长方式存在自动化程度和成品率低的问题,设计了一种计算机管理和单片机控制相结合的智能化晶体生长系统。中心计算机通过多条RS-485总线实现加工参数的读取、分析和流程优化,并对智能控制器的参数进行传递控制;智能控制器以STC89C52单片机为核心,完成对提拉和旋转电机以及炉体温度的精确调控。试验表明,系统功能完整,运行稳定可靠,能实时监测晶体的生长状态,实现流程控制和优化,具有较强的实用价值及应用前景。     

煮糖结晶过程的动态矩阵控制研究

由于煮糖结晶过程本身受干扰的因素比较多,如糖浆的锤度、糖浆杂质、真空度以及温度的变化都会影响蔗糖结晶过程,非线性比较强。因此一般的控制策略（比如常规PID）难以凑效,根据煮糖结晶过程的物料平衡、能量平衡和生产过程的各种物性参数的机理解析关系（如晶体生长分散）建立描述被控对象的模型,并以该模型作为预测模型对煮糖结晶过程实施动态矩阵控制（DMC）．仿真结果表明该控制算法对煮糖过程的控制是有效的。     

人工神经网络方法与聚乙烯晶体生长速度模型的研究

用结晶温度,聚乙烯分子量,聚乙烯质量分数等参数,再用人工神经网络ANN(artificial neural network)方法以建立聚乙烯晶体生长速度(lnG)的预报模型。其拟合值、预测值与实验值的相关系数分别为0．9920和0．9844,平均相对误差分别为0．3448和0．3304,结果表明,所建立的模型可以用于聚乙烯晶体生长速度的计算机预报,克服了现有物理模型和数学方程无法应用于多个变量的缺点。因此ANN可为聚合物结晶过程的定量预报提供依据,也为ANN在聚合物其他性质的预报方面提供参考。     

直拉硅单晶非均匀相变温度场最优控制

针对直拉硅单晶固液界面相变温度场的非均匀性导致晶体直径不均匀问题,提出一种基于偏微分方程(PDE)模型的温度场最优控制策略.考虑生长速率波动的影响,建立了一种改进的提拉动力学模型,确定了域边界演化动力学关系.研究基于抛物型PDE的时变空间域对流扩散过程的温度模型,描述了域运动在对流扩散系统上的单向耦合.针对无限维分布参数系统建模控制难问题,采用谱方法进行系统近似,选取整个空间域的全局和正交的空间基函数,通过Galerkin方法对无限维系统进行降维,获得了该系统的近似模型.采用线性二次型方法控制晶体生长温度,通过仿真实验对相变温度场模型进行验证.结果表明,优化后的模型能够获得较为平稳的晶体生长速率,减小了生长直径的波动,使得固液界面径向温度分布更加均匀,验证了该方法的有效性.     

一种无线无源转速参数测试方法研究

针对当前转速参数测量方法,因物理引线及敏感器件难以在高温等恶劣环境下可靠生存的测试技术难点问题,提出了一种可应用于特殊恶劣环境的无线无源转速参数测试方法。基于电磁互感耦合,深入探讨和分析了读取天线端电压信号幅值随转速周期性减小的无线传感机制,制作了转速无线无源LC敏感器件及信号解调电路,构建了无线无源转速测试验证系统,对无线转速测试方法进行验证。理论与实验结果表明,该测试方法可以实现转速测试。同时,无线无源转速参数测试方法因其无需引线,体积小,非接触实现能量传输等优点,为高温高旋等恶劣环境中转速参数的测试提供了可靠解决方案。     

FBG无线测温系统在干式空心电抗器监测中的应用

利用光纤Bragg光栅（ FBG）温度传感器设计出一种无线测温系统。经过现场实验得到了电抗器测量包封层6h温度变化曲线。结果表明：该系统能够全方位地反映内部温度分布情况,判断温度变化趋势和确定异常温度点的具体位置,为及时发现故障和保证电抗器稳定可靠运行提供了重要参考。     

应用于土壤温度测量的无线传感器节点设计

针对传统土壤温度测量方法的缺陷，设计了一种由MCU、传感器、无线收发模块组成的传感器节点。测量时将整个传感器节点埋入土层长期监测土壤温度，通过无线方式进行传输数据，解决了传统测量方法中劳动强度和测量准确性不能兼顾的矛盾。实验证明，通过对节点的电磁兼容和低功耗设计，使节点的通信距离和电池使用寿命均达到了理想的效果。     

利用环境余热供电的无线温度测量系统设计

无线测量节点的供电是无线测量系统在实际应用中受限制的主要问题之一.为解决此问题提出了一种收集工业生产现场环境余热并转换成电能为无线测量节点供电的方法.设计了由多个无线温度测量节点和一个Sink节点组成的无线温度测量系统.无线温度测量节点以CC2530为核心处理器,用热电偶测量温度,节点电源由能量收集模块供给.能量收集模块用热电片收集环境余热,以LTC3109为核心构成电源管理模块从而获得3.3 V输出电压.设计了上位机软件实时显示和保存Sink节点收到的各测温节点的温度数据.实验表明,在一定环境条件下能量收集模块可以为无线温度测量节点提供工作电源,为无线测量节点供电提供了一种参考解决方案.     

基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统设计

为有效校正航空发动机轴承温度误差曲线,得到准确的温度测量结果,使得发动机元件的寿命周期得到充分延长,设计基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统。将JTAG串口电路中的输出电量,按照实际应用需求,分配至电量集中器与ARM无线传感器元件中。借助温度采集节点芯片整合未完全利用的电量信号,并将其寄存于温感信号协调器内部,完成实时温测系统的硬件开发。根据ZigBee协议栈、Z-Stack协议栈的约束标准,确定温度阈值的计算结果,完善温度实测数据的时序条件,采集航空发动机轴承温度数据。再根据温测节点布置情况,对发动机轴承温测数据实施建模处理,完成基于无线传感器的航空发动机轴承温度实时监测系统设计。实验结果表明,在无线传感器元件的作用下,航空发动机轴承的温度误差曲线得到较好校正,所得温测数据确实贴合实际情况,对于延长发动机元件的寿命周期能够起到一定的促进性影响作用。     

基于PQCR-PSL的桥梁振动无线监测系统

基于压电式石英晶体谐振器与平面螺旋电感串联结构(PQCR-PSL),结合现场可编程门阵列(FPGA)、无线传感器网络(WSNs)和C#等技术,将一种结构简单、以频率为输出的数字化石英晶体电感传感器应用到桥梁振动等低频测量中,并以此为传感器探头搭建了整套无线监测系统.系统主要由传感器探头、FPGA系统、ZigBee网络、C#位机4部分组成,具有结构简单、稳定性好、数字化输出等特点,实现了对低频振动信号的非接触式无线实时监测.     

衬底温度对单晶金刚石同质外延生长的 影响规律研究

文章采用微波等离子体化学气相沉积法,以单晶金刚石籽晶为衬底进行金刚石外延生长,通过拉曼光谱、扫描电子显微镜及光学显微镜等多种表征测试手段,系统地研究了衬底温度对单晶金刚石同质外延生长的影响机理.研究结果表明,衬底温度是影响同质外延单晶金刚石生长速率、生长模式和生长缺陷的重要因素:在一定温度范围内,单晶金刚石的生长速率随衬底温度的升高而增加,与此同时,金刚石的生长模式也由丘状生长转变为台阶生长.当单晶金刚石的生长厚度超过1 mm时,较高的衬底温度容易导致沉积层边缘部分产生孪晶等缺陷.拉曼光谱表征结果显示,微波等离子体化学气相法沉积的单晶金刚石质量优于传统的高温高压法.     

基于红外测温的无线温度监测系统的研究

封闭式开关柜具有裸露高压、空间狭小等特点,柜内电气联结点温度的安全高效监测一直是一个难题;传统接触式测温存在绝缘性隐患,采用非接触测温和短距离无线通信技术,能够解决高压隔离,为开关柜运行稳定提供可靠保障;以红外温度传感器为感温器件,无线数据收发芯片CC2500为射频传输模块,研制一套针对封闭式开关柜的无线温度监测系统,实现高压开关柜刀闸运行温度在线监测;该系统测量范围为0～100℃,测量精度可达4%;实验测试表明,无线温度监测系统运行稳定、绝缘性高、误差小,可以准确可靠地监测开关柜柜内监测点温升情况。     

基于射频技术与无线网络的温湿度远程监测系统

对于未进行综合布线设计的建筑而言,采用有线监测的模式难以实现室内环境监测,基于射频技术的无线监测模式是有效的方法.设计了一种基于射频技术及无线网络的温湿度远程监测系统,系统由无线温湿度传感器网及基于3G无线网络的远程传输子系统构成.详细介绍了无线温湿度传感器节点的设计,基于3G无线网络的远程数据传输方法.测试结果表明所...