基于自确认传感器理论的无线锅炉烟气成分测量系统设计

自确认传感器是一种不仅能输出测量值,同时能够对自身状态进行实时评估的新型传感器,它可用于传感器故障的自诊断与自恢复,有助于提高测控系统的整体测量可靠性。同时,利用支持向量机方法对测量数据进行智能化处理,可提高数据处理的精度,并实现故障数据的分类与恢复。提出了一种基于自确认传感器理论的多传感器烟气成分测量系统的设计实现方法。     

自愈光学电压传感器

为解决光学电压传感器测量精度的温漂问题,提出采用增加基准测量源的方法,根据对基准源的测量结果来调整实际测试结果,从而实现了对传感参数的实时自动补偿。应用该方法设计了自愈光学电压传感器,并进行了精度检测。检测结果表明:在常温下,自愈光学电压传感器的线性度可达0.2级;当环境温度引起工作光强波动或传感参数漂移时,自愈光学电压传感器的测量精度比补偿前有大幅提高。该方法原理简洁,容易实现,为高性能光学电压传感器的设计提供了新的解决思路。     

传感器标定数据处理方法对爆炸压力测量误差的影响

压电式压力传感器灵敏度易受温度、湿度、压力等环境因素的影响,为保证试验测量精度,在每次使用前须对传感器进行实时标定,目前常用的压力传感器标定方法为准动态标定法。准动态标定法标定压力传感器时,不同的数据处理方法对爆炸压力测量误差产生一定的影响。通过对某次水下爆炸试验压力测量数据的分析,发现压力实测值普遍偏大的现象,研究了影响测量数据的每个因素,最终得出传感器标定时数据处理方法导致这一结果,提出传感器标定进行曲线拟合、数据融合时避免引入人为误差,影响试验测量结果。     

压电传感器低频动态补偿数字滤波器设计

弹载压电传感器调理电路因测试环境的特殊性,难以采用精密的高输入阻抗电荷放大器.本文针对该问题设计了小体积的调理电路,并针对该测量电路因低频特性不足而导致的低频信号测量误差较大的问题,提出了动态实时补偿数字滤波器方法.运用CPLD器件实现了基于数字滤波器的实时动态误差校正,经实验验证,该补偿滤波器有效地延伸了压电传感器的低频测量范围,提高了弹载传感器的测量精度.     

Data processing methods of sen'or calibration influence on measurement error of explosion pressure

压电式压力传感器灵敏度易受温度、湿度、压力等环境因素的影响,为保证试验测量精度,在每次使用前须对传感器进行实时标定,目前常用的压力传感器标定方法为准动态标定法.准动态标定法标定压力传感器时,不同的数据处理方法对爆炸压力测量误差产生一定的影响.通过对某次水下爆炸试验压力测量数据的分析,发现压力实测值普遍偏大的现象,研究了影响测量数据的每个因素,最终得出传感器标定时数据处理方法导致这一结果,提出传感器标定进行曲线拟合、数据融合时避免引入人为误差,影响试验测量结果.     

风洞试验感温元件——铂电阻的选用技巧

评价汽车散热器性能好坏的最常用办法是通过风洞试验,即在给定水流量和风流量的情况下,测出散热器的散热量值进行评定。而在测量散热器散热量时,有一个重要的感温元件——铂电阻,它决定着散热器的测量精度。如何选取铂电阻,这里有一个技巧。     

切削温度实时测量传感器及其特性

为实时测量刀具切削温度,采用热电偶作为感温元件设计一种切削温度实时测量传感器。其中,将热电偶裸线对与刀具熔焊为一体,其热滞后可以忽略;采用两片AD交替采样将采样率提高1倍;采用无线传输解决刀具高速旋转导致的信号引出难的问题;信号采集转换和传输环节采取小时间常数、小尺寸和低功耗设计。传感器特性分析和立铣机床切削温度测量实验结果表明:传感器量程为0~1 300℃,静态精确度为0.6%,分辨力为1℃;截止频率为1.5 k Hz,时间常数为0.408 ms。传感器实现了切削温度实时在线测量,能满足切削温度变化研究与实时监控的需求。     

QMEMS晶振的MEMS器件真空度测量方法研究

QMEMS晶振是一种采用MEMS(micro-electro-mechanical system)加工技术充分发挥石英(Quartz)晶体材质特性制造出的高性能、高集成度的新型石英晶振。利用QMEMS晶振体积小、性能稳定的特点,提出将QMEMS晶振作为传感器内置于MEMS器件管壳内部,对MEMS器件腔体内部真空度进行实时监测的方法。在对石英晶振测量真空原理进行分析的基础上,研究了QMEMS晶振的结构和管壳开口方法,设计了一套基于QMEMS晶振气压传感器的真空度测量系统,实现了对真空度的测量,并对系统进行了标定。试验表明,该真空计可实现1~30kPa压强范围的测量,测量精度约为5%,能满足MEMS器件实时真空度测量要求。     

新型高精度二氧化硫传感器测量机理的研究

本文叙述了目前二氧化硫测量的现状以及存在的主要问题,研究了提高二氧化硫测量精度的传感机理,提出时间双光路二氧化硫测量气室的设计方法。实验表明,这种二氧化硫传感器的测量方法实现容易,测量精度高,抗干扰能力强,可实现工业现场二氧化硫实时在线测量。     

基于物联网技术的温室大棚监测系统研究

为了远程实时监测温室大棚农作物生长环境参数,利用物联网技术,采用WiFi技术、DHT11数字温湿度传感器、光照传感器BH1750FVI和土壤湿度传感器,以Arduino Uno微处理器和Web服务器为平台设计出远程温室大棚实时监测系统.通过试验,系统可实时给出监测数据,测量结果随着环境参数的改变而改变.当测量数据超过设...     

基于红外探测的新型热流密度传感器设计

目前爆炸场热毁伤效应越来越受到人们的重视,针对爆炸场恶劣的测试环境要求,设计了一种基于红外探测的新型热流密度传感器。该传感器利用其热敏元件与爆炸产物直接接触使热敏元件温度升高进而产生红外辐射,基于红外测温的原理得出热敏元件的温升情况,通过热传导数学模型理论间接得出环境中的入射热流密度。相比于传统的热流密度传感器而言,这种新型热流密度传感器响应时间快、测试范围广、测量精度高、能够较好地用于爆炸场热毁伤测试评定。     

水冷壁热流密度测量与误差分析

循环流化床锅炉水冷壁的热流分布是开发超临界循环流化床锅炉的基础。测量水冷壁背面上的两点温度可以用来大规模测量水冷壁的热流密度。分析了热流密度、床侧温度、水侧换热系数、水侧温度等与水冷壁背面温度差的关系。考察了实际中热电偶布置的位置偏差对热流密度测量计算的影响。     

余热锅炉水冷壁的有限元仿真

对余热锅炉水冷壁建立了数学模型,借助Ansys12.0有限元仿真软件对余热锅炉QCF82/1250-53-4.6水冷壁进行了仿真分析。通过建模、划分网格、加载条件和求解,最终取得了其温度场、热流量、热应力的分布规律。结果表明:水冷壁中温度最高处位于每段翅片的中轴线附近,热流量最大处位于翅片与水冷壁管焊接处,热应力分布比较均匀,剪切应力则集中于水冷壁管表面和翅片与管子焊接处。     

蒸发系统分布参数特性动态仿真研究

为了全面的把握蒸发系统的动态特性,应用基于炉内三维燃烧检测的蒸发系统分布参数模型对某台300MW锅炉进行了仿真研究。讨论了求解模型的数值算法,以提高仿真速度。以电厂实测数据作为分布参数模型的输入,获得壁面平均热流、汽包压力和汽包出口蒸汽流量动态特性;以扰动激励的方式,获得水位动态特性。将模拟计算结果与实测值／文献模型的模拟值或者文献仿真结果进行比较,证明了模型的有效性。仿真计算了壁面热流、壁面温度、质量含汽率以及质量流速等热力参数在蒸发受热面上的动态分布,结果表明各热力参数在水冷壁上呈现明显的分布参数特性,并且其分布特性随着工况的变化而变化。模型即可用于在线预测也可用于离线分析计算,为锅炉安全性与可靠性评价提供重要依据。     

火电厂保温超低散热技术研究

为减少火电厂管道散热损失,节能降耗,采用保温超低散热技术,计算主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃到30℃,保温厚度、减少的热量损失、投资增加值及投资回收年限,并以山东某电厂（2×1 000 MW）新建工程为例,比较了主蒸汽管道保温结构外表面温度为45℃和50℃时的保温投资,结果表明,将主蒸汽管道保温结构外表面温度从50℃降到45℃时,保温层材料体积将增加,增加投资约30万元,但可减少锅炉出口至汽轮机入口之间主蒸汽和再热蒸汽热段温降1～2℃,降低机组煤耗约0.6 g/（kW·h）,为电厂带来可观的经济效益。     

MH-Ni动力电池散热能力影响因素分析

为了给金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)散热能力优化设计提供定量依据,以80AhMH-Ni动力电池为对象,建立MH-Ni电池热模型,分析表面对流传热系数、外壳导热系数和外壳厚度对MH-Ni电池散热能力的影响。研究表明,提高表面对流传热系数、外壳导热系数可以显著提高电池散热能力,但改变电池外壳厚度带来的影响如何要具体情况具体分析。     

基于傅里叶级数解析热扩散角的功率模块热阻抗物理模型

绝缘栅双极型晶体管功率模块失效主要由温度因素诱发。为提高功率模块可靠性,RC热阻抗模型被提出用于实时预测芯片结温。随着功率密度的提高,模块横向扩散愈发明显,多芯片热耦合效应愈加突出,导致传统RC模型会引入较大误差。文中针对RC模型精准度不足进行改进,揭示热扩散角取决于热流密度的物理内涵,结合多层封装结构下的傅里叶级数解析热流模型,建立一维RC热网络与三维热流物理场的本质联系,构造计及多芯片热路耦合的扩散角热网络,较为准确地描述多芯片结温动态特性,揭示热扩散与热耦合效应对芯片温度场形成的规律。与其他传统热扩散角模型相比,所提出方法的结温计算结果准确度最高。最后以型号SEMi X603GB12E4p模块为例,针对提出的物理模型进行验证,仿真与实验结果均表明,该模型能够表征不同工况条件下功率模块的热过程,验证了所提建模方法的有效性与准确性,误差小于4%,且验证了所提模型较不计及热耦合模型精度提高了16.72%。     

电压互感器温度场计算研究

电压互感器是电力系统中重要的测量设备,温度是影响其测量精度的一个主要因素。为了分析电压互感器的温度场分布、提高电压互感器的散热能力,采用ANSYS软件与CFX软件进行电压互感器的温度场和流体场耦合仿真计算的方法,以10 kV电磁式电压互感器为研究对象,建立了简化的温度场仿真计算模型。通过仿真计算,在考虑空气对流散热,采用扫描剖分的条件下,获得电压互感器模型的温度分布及热点温度位置。分析了影响热点温度的因素。计算结果表明,低压顶部绕组是电压互感器温度最高的部位,是温度监测的关键;油的热导率与粘度在正常温度范围内对温度场计算影响不大,可以忽略,侧表面的对流换热系数对热点温度的影响较大。采用增加侧表面换热能力的方法,可以增强电压互感器的散热能力。     

大功率LED灯具散热的优化设计

对大功率LED灯具的散热进行研究。从大功率灯具的散热器材料选择、散热器结构的优化设计、散热器表面处理工艺、有效散热面积、对流条件等几个因素进行分析与散热性能的关系,对各种不同的散热技术进行整合优化。结果表明：改善LED灯具的对流环境、对散热器表面进行工艺处理、合理选择散热器的材料和优化散热器的结构设计均能提高大功率LED灯具的散热效果。     

周向非均匀热流边界条件下太阳能高温吸热管内湍流传热特性研究

周向非均匀高密度热流引发的过热问题一直影响着太阳能热发电站中高温吸热器的运行安全。该文建立了太阳能高温吸热管对流换热电加热实验台和数值计算模型,通过实验研究和模拟计算,研究了周向非均匀热流边界条件下吸热管壁温度分布规律。研究结果显示:周向非均匀热流边界条件下吸热管壁温度分布与截面圆心角余弦呈函数关系,实验测量结果与数值计算结果吻合较好;经典Dittus-Boelter公式仍可用于计算周向非均匀热流边界条件下吸热管内的换热计算,但不适用于管壁温度分布计算。文中给出了周向非均匀热流边界条件下吸热器管壁温度计算关联式。