基于pockels电光效应的电场测量传感器研究

基于BGO晶体的电光效应,提出了一种基于pockels电光效应的电场测量新方法,研制了新型光学传感器,开展了特性实测及验证,并对这种传感器的原理、特性进行了讨论和评价,其可应用于带电作业安全防护领域。     

基于电场探头及电流传感器的MOA运行状态带电检测方法研究

作为一种电力保护设备,金属氧化物避雷(MOA)运行状态的准确识别是确保电网安全高效运行的前提之一。针对传统MOA运行状态检测方法中存在的检测准确性低,无法进行带电检测等问题,笔者提出了一种基于各次谐波原理的MOA非接触式带电检测方法。该方法采用一种改进的差分式电场探头和钳式电流传感器(CT)实现对于MOA电压与电流的信号采集,在此基础上对两路信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到阻性电流等参数以实现对于MOA的检测。本研究开发了样机,详细介绍了样机的结构,推导了其传递函数,并分别对正常运行状态的MOA、老化和受潮的MOA进行了测试试验。结果表明,该样机能够准确采集到MOA阻性全电流、阻性基波电流及阻性3次谐波电流等参数,正常运行状态时幅值大小分别为23μA、17μA、5μA,受潮、老化相关状态下,阻性基波电流分别达到35.3μA和30.2μA,阻性3次谐波电流分别达到6.2μA和15.1μA,针对3种状态样机检测结果与在线监测系统基本保持一致,电流相对误差可达0.5%,且与已有文献相吻合,说明所开发样机符合MOA带电检测要求,具有良好的工业应用价值。     

基于外加电场加速碳硫硅钙石腐蚀的试验研究

研究了在外加直流电场和交变电场作用下,腐蚀介质离子的迁移量和不同龄期的腐蚀程度,通过XRD图谱分析了碳硫硅钙石的侵蚀过程,对比了电场对其离子迁移和碳硫硅钙石形成的影响。结果表明:腐蚀介质离子的迁移主要通过浓度差以及外加电场作用力加速侵入试块中;直流电场比交变电磁场促进离子迁移更加明显;碳硫硅钙石形成的进程主要包括离子迁移、产生膨胀性物质(加速离子迁移)、经过AFt转变形成碳硫硅钙石3个阶段。     

基于地下水渗流中地电场响应的矿井 水害预警试验研究

 通过建立渗流–电测模型,在渗流过程中采用网络并行电法仪进行时空域地电场参数试验,首次取得渗流中地电场参数的空间瞬态响应。以电位、电流等时线和视电阻率等时面特征为依据,发现渗流过程中自然电场在时空域均表现为上升趋势,自然电位等时线的极值点指示渗流位置,并具有超前感应能力。激励一次场电压、电流可以精确确定渗流液面与渗流速度,适合于非均匀地质体渗流规律的研究。实时视电阻率图像具备跟踪识别渗流区域和相对水量变化的能力,随着视电阻率变低,地下水渗流趋向饱和。通过对五沟煤矿的实际地电场监测,提前2 d成功预报了1013工作面底板出水,巷道自然电位极值点指示出水位置,视电阻率等时面指示出水水源层位。采用井下地电场的空间同步监测技术,可用来进行煤层底板水害的实时监测研究,在矿井突水灾害防治中具有应用前景。     

高压脉冲电场处理污泥的试验研究

针对污水厂碳源不足、污泥脱水性能差等问题,利用高压脉冲电场对污水厂浓缩池污泥进行了裂解破壁处理。结果表明,处理后污泥上清液中COD、BOD5、TN、TP浓度分别增幅280%、470%、55%、169%。碳氮比(C/N值)、碳磷比(C/P值)分别由3.4、12.9增加到了8.3和18.2;将上清液作为碳源补充到污水处理系统进水中,出水TN、TP浓度由18、0.9 mg/L分别降至12、0.3 mg/L,达到一级A排放标准;脱水污泥比阻由155×1011m/kg降至14×1011m/kg,极大地提高了污泥脱水性能。     

基于直剪试验的试样尺寸效应研究

土体作为一种特殊的散体材料,其各向异性及不均匀性尤为明显,且直接剪切试验中剪切破坏面的特定性等因素都导致了其不同于其他材料的破坏规律。分别采用直径61.8 mm和150 mm两种尺寸试样,进行了四种不同种类土的直接剪切试验,分析了土试样抗剪强度尺寸效应特性,研究表明：试样尺寸的变化不影响试样的应力应变变形特性;但试样尺寸的增大,抗剪强度峰值出现的位置更晚,抵抗变形的能力加强;随着试样尺寸增加,有效剪切面积比例增大,导致理论抗剪强度增大;对于黏性土,主要表现为黏聚力的增大,内摩擦角变化不大,而对于砂类土,主要表现为内摩擦角的增大。     

基于体视学原理的煤岩裂隙三维表征试验研究

 基于体视学原理,运用工业CT试验系统对煤样进行单轴加载扫描试验。对得到的CT扫描图像采用不同阈值求取其裂隙张量特征值平方和的曲线,选取曲线图拐点处所对应的阈值作为图像二值化的阈值,并验证该阈值是计算二阶张量的最佳阈值。同时实现体视学中对二值化后的图像测线及特征区域参数的提取,提出特征值平方和的概念作为描述煤样破损程度的参数。在从三维角度重构出的裂隙煤样中,选取3个正交面构造出二阶张量特征值平方和与孔隙率之间的关系,为进一步从三维角度描述煤样裂隙损伤奠定基础。     

蒙皮效应原理及研究概况

轻钢结构中,压型钢板在其自身平面内具有很大的抗剪能力。其参与结构整体受力,对主体结构有加强作用,大大提高了结构的空间整体性,这被称为压型钢板的蒙皮效应。本文主要介绍了蒙皮效应的原理、蒙皮效应产生的条件及国内研究概况。     

基于最小二乘原理的移动测量传感器集成检校技术研究

移动激光雷达测量系统由多个传感器集合而成,各传感器采集数据相对独立,集成安装后获取点云精度质量通常难以控制。针对这一问题,提出了一种基于最小二乘平差原理的特征点检校方法,结合空间配准算法构建推导平差模型,求解误差参数。通过多源传感器数据融合配准,对加入误差改正数后的成果点云质量比较分析。实验结果表明,这种检校方法能够达到提升点云模型精度的目的。     

基于封装压电传感器的混凝土梁损伤检测试验研究

1 试验设备本试验采用北京联邦时代电子科技有限公司生产的阻抗分析仪PV70A。该仪器是由清华大学和中国科学院声学所共同研制开发的,主要用于压电器件和设备的检测,是对压电器件和设备进行测量和分析的综合性解决方案,可以既快又方便地测试压电器件的参数特性。     

基于单活动门试验的土拱效应演化规律研究

土拱效应是岩溶塌陷、桩承式路堤、隧道开挖以及挡土结构荷载传递的重要机制。针对土拱效应演化规律的研究,采用钢棒相似土作为填料开展二维单活动门试验,得到了土拱效应演化的地基反应曲线(GRC),探讨了曲线特征参数在不同填料高度下的变化规律,分析了填料在活动门不同下沉阶段的细观演化规律。试验结果表明：填料高度较小时,曲线没有明显进入临界阶段的特征。随填料高度增加,曲线起始段斜率、最小应力折减比、曲线恢复段斜率以及临界应力折减比逐渐降低,最小应力折减比对应的标准化位移逐渐增大。活动门下沉过程中,填料从初始三角形下沉区域逐渐向外侧扩展,并在中心处形成位移集中区域,其中填料高度较高时,内部位移集中区域形似塔形,最终下沉区域逐渐扩张为两段式的外张漏斗型,漏斗两侧与垂直方向夹角随填料高度的增大而减小;剪应变集中分布在活动门两侧,整体呈扇形向上发展,存在内外两条滑移面,呈“V”字型分布;活动门上方颗粒会逐渐形成一个向下发展的转角不变拱,拱内颗粒转角不变,拱外颗粒转动偏向拱。     

基于电磁感应原理检测结构实体钢筋保护层的试验研究

采用基于电磁感应原理的钢筋位置检测仪器,对构件内钢筋偏离正确位置情况下以及仪器探头置于不同检测位置时的结构实体钢筋保护层厚度进行了初步模拟检测试验.指出同排钢筋上下错位、直径相同且间距在30mm以内时,测得钢筋保护层厚度较真实值大幅度减小;另外,仪器探头置于钢筋间不同位置时对检测结果有不同影响,其中,对于梁构件,主筋箍筋交叉处位于探头长向正中位置时对检测结果无影响,而对于板构件,无论交叉处位于任何位置,所测主筋保护层厚度均不受影响.     

电阻应变式压力传感器的试验研究

一、概述用压力表测量液体,气体的压力,这是大家比较熟悉的。但是液压系统的脉动压力、冲击压力、各类液压元件在工作中的动态压力,这些瞬时变化的压力,用一般的压力表是测量不出来的。因为压力表的传动机构受摩擦力和移动质量的影响,加之瞬时压力有时振幅高、变化快,机械式压力表是不能迅速反应出来     

纤维混杂效应的试验研究

本文研究了碳纤维－聚丙烯纤维、钢纤维－聚丙烯纤维、抗碱玻璃纤维－聚乙烯纤维增强混凝土的混杂效应。通过定义混杂系数及对抗压、抗弯、抗拉强度混杂数系的计算，结果试验结果，查明了上述三种纤维正负混效应与纤维体积率及两种纤维体积分数的分定关系；分析讨论了引起负混杂效应的主要原因；证实了采用高弹纤维和高延性纤维混杂，通过合理的参数设计，可获得综合力学性能较佳的纤维增强混凝土。     

基于物理模拟试验的泥石流汇江效应初步研究

为有针对性地预防和斩断泥石流汇江诱发的灾害链,以四川省汶川县映秀镇红椿沟"8·14"特大泥石流为原型,建立泥石流汇江物理模拟模型,通过5组17次物理模拟试验,研究交汇角、主河流速、泥石流含水率、一次入汇固体总量对泥石流汇江效应的影响,及物源对堵江模式的影响。试验表明:当交汇角为90°时,最容易发生堵江现象;河流流速越大,冲刷及携带颗粒的能力越强,交汇堆积区物质的体积越小;当物源含水率接近0.85时,交汇处堆积体体积最大;交汇区堆积体体积与一次性固体物源总量成线性关系,其增长幅度较其他影响因素(如交汇角、流速等)大;当物源体积较小时,易形成水下潜入式坝;当物源体积较大时,一部分泥石流形成潜入坝,另一部分保持在水面以上运动,泥石流中的细颗粒被河水带走,粗颗粒在交汇处保留造成局部堵塞甚至完全堵塞;试验中物源混合物重度试验值、流速反算值与红椿沟泥石流实际值基本吻合,验证了物理模拟试验的准确性。     

基于压电阻抗效应的套筒灌浆密实度识别试验研究

采用压电阻抗技术对装配式混凝土结构钢筋连接套筒灌浆密实度的识别进行了试验研究。试验设计制作了单独套筒、套筒+素混凝土两组试件,并在单独套筒试件的套筒表面和套筒+素混凝土试件的混凝土表面布置压电片,采集压电片在不同灌浆工况下的电导信号。根据该信号频谱曲线的谐振频率和峰值变化对套筒灌浆密实度做出识别判断,并以套筒灌浆密实时信号为标准信号,采用均方根偏差作为识别套筒灌浆密实度的量化指标。试验结果表明,以套筒灌浆密实时电导曲线为基准,波峰处谐振频率向频率增大的方向偏移、电导峰值上升、电导均方根偏差增大能作为识别套筒灌浆不密实的有效指标。     

基于代表性取样的节理岩体抗压强度尺寸效应试验研究

不同尺寸岩体代表性取样对节理岩体强度的尺寸效应规律影响较大.基于提出的代表性取样方法,构建系列尺寸节理岩体模型,开展抗压强度尺寸效应数值模拟试验.研究结果表明:不同尺寸的岩体样本破坏模式和应力-应变曲线差别较大,通过代表性样本获得的试验结果能够较全面地反映各尺寸的破坏形态和力学特性,验证代表性取样方法的适用性;分析不同...     

蓄水试验和电场矢量图法

畜水试验屋面施工完成以后,许多业主都希望在验收之前能证实一下屋面系统的整体性能。有些设计人员和咨询师要求屋面进行蓄水试验,作为确认屋面施工没有问题的一种手段。加拿大屋面工程协会技术委员会不支持这种做法,认为蓄水试验不是可靠的保证质量的方法,与试验有关的风险远大于任何可能的获益。他们认为,蓄水试验并不能提供屋面设计和施工质量的有用信息,也不能提供关于所用材料耐久性的信息。如果水深足够的话,该试验可能表明卷材是否存在裂口,但并不能反映屋面全面的功能,如抗风、抗冲击、抗温度应力等。     

基于能量原理的卸围压试验与岩爆判据研究

 岩爆是高地应力区地下工程开挖卸荷产生的地质灾害现象。按照地下硐室开挖过程中围岩的实际受力状态,开展脆性花岗岩常规三轴、不同控制方式、不同卸载速率条件下峰前、峰后卸围压试验,研究岩石破坏的全过程,从能量的原理探讨岩石破坏过程能量积聚–释放的全过程,研究岩石的变形破坏特征、能量集聚–耗散–释放特征和基于能量原理的岩爆判据。试验结果表明：无论是峰前还是峰后卸围压,岩样都表现脆性破坏的特征,峰前卸围压时岩样破坏表现出的脆性比峰后卸围压更为强烈;且无论是加载还是不同控制方式卸围压条件下,岩石在破坏前所能够储存的最大应变能受围压和卸载速率的控制。从能量的观点和工程应用的角度出发,提出一种新的能量判别指标：岩体实际储存能量与极限能量之比为U/U0,该指标真实合理地反映地下工程开挖卸荷过程中围岩的能量变化过程,围岩能量的积聚程度以及岩爆的发生程度,通过数值仿真计算可以更合理地定量预测高应力下地下工程开挖过程中岩爆发生的强度和位置。     

建筑物不同参数对大气电场畸变效应的数值模拟研究

考虑大气电场仪安装的位置周围有建筑物存在,而建筑物对大气电场具有一定的畸变效应,采用有限差分方法对建筑物大气电场的畸变效应进行研究。通过对建筑物的高度、宽度、电场仪与建筑物之间的距离以及安装在建筑物群之间时,建筑物对电场仪的大气电场畸变效应的数值模拟,并求出畸变系数,再用于对大气电场仪的实际测量值进行修订。本文的研究结论,能够有效地对大气电场仪的修订以及对雷暴监测预警工作的开展提供一些思路。