潜孔冲击器试验台微机监控系统设计

设计了潜孔冲击器检测试验台,该试验台监控系统使用AT89C55单片机、并行高速采集卡,通过分时存取的方法对位移、流量、温度、压力等信号进行采集并传输给上位机.上位机进行数据处理得到冲击功、冲击频率、耗气量等工作参数,自动记录并对测试对象作出合格与否的判断.     

扭矩作用下钴铁氧体粘型结复合材料中磁-机效应与温度的关系研究

研究了扭矩作用下,在-38～90 ℃范围内环形钴铁氧体复合材料的磁-机效应与温度的关系.测量了作为作用扭矩函数的外部轴向磁场的变化.观测了室温(22℃)条件下的磁滞后量△r和磁-机灵敏度Sm.作为温度的函数,在整个温度范围内,2个量都随着温度的升高而减少,但在温度高于60℃时,磁-机滞后变化很小,可以忽略不计,而且外部磁场随作用扭矩成线性变化.利用磁致伸缩、磁各向异性、自发磁化及畴壁钉札等理论对磁-机效应与温度的关系进行了分析.     

基于无线传感器网络的连续压机热压过程监控系统

文中介绍了一种基于ZigBee技术的连续压机热压板坯内部温度和压力的无线传感器网络监控系统.该系统由数据采集终端、采集路由器、网络控制终端和监控上位机组成.该系统采用ZigBee星型拓扑结构,网络控制终端作为协调器,其他设备作为路由器.ZigBee网络由Freescale的MC13213构建,热压板坯内部温度和压力由热电偶和高温压力传感器在数据采集终端现场获得,网络控制终端通过串口数据通信方式将测量数据上传至监控上位机,上位机监控软件由实时监控模块、数据库管理模块和系统管理模块组成.     

一种基于LabVIEW的光伏汇流箱监控系统设计

通过LabVIEW对光伏汇流箱的汇流、保护功能设计一套完整的上位机监控系统,该系统能实时监控汇流箱的运行状态和保护情况,通过监控可以缩小巡检故障范围,从而快速定位发生故障的具体位置。上位机可将采集到的电压、电流、功率、温度等参数用于优化整个汇流箱运行状态,同时分析影响光伏发电的主要原因,并确保后级光伏控制器和光伏逆变器的处在正常工作条件下。     

基于无线网络传感器技术的危险源实时监测系统

本文介绍了一种基于无线网络传感器技术的危险源的实时监控系统,系统由DS18B20温度传感器、涡流振动传感器、LPC900系列低功耗MCU、ZigBee无线模块等组成,主要实现对危险源的温度检测和振动监测,并将其温度和振动信号的实时状态经ZigBee模块传送给上位机.本文对系统的原理、无线网络传感器的电路原理图和程序设计、无线通信模块中的信息帧格式和无线网络传感器的组网设计做了详细介绍.     

多道粮仓温度检测系统的一种设计方案

介绍了一种多道粮仓温度检测系统的硬件组成和软件结构以及基于RS－485通信的网络测控系统。系统在每个粮仓中配置能独立工作的从机，主要负责采集现场的模拟量，经模拟开关送入A／D转换器转换为数字量，存储并传送给上位机，当温度超过报警温度时，发出报警信号。上位机将下位机的数据以曲线和表格的形式表示出来，清晰明了地显示出仓内温度状况，上下位机采用RS－485半双工方式通信。由上位机对粮仓进行监控，管理人员不需要深入现场，就可查看实时温度数据，对粮食灾情进行综合分析预报，实现粮仓管理自动化、智能化。     

三维磁场测量特斯拉计的研制

描述了一台新颖的测量加速器磁铁和插入件三维磁场分布的高精度特斯拉计.它由三维正交的磁场传感器探杆,温度探头,恒流源,HP34970A多通道数据采集器和PC机组成.软件采用LabVIEW编写,独有的软件温度补偿和非线性校正算法使仪器能够被校正到±100μ特斯拉的精度.上海原子核研究所(SINR)的核磁共振仪和校正磁铁能够把仪器校正的上限是1特斯拉.     

基于TMS320F28335的温度远程监控系统设计

工业控制现场常需要将设备的信息实时记录并保存,并将这些信息传到上位机或HMI(人机界面),以便对运行设备的状态进行显示和监控.研发的温度远程监控系统通过组网的方式,将温控箱的温度信息通过协议转换器实时传递给工控机,并在工控机上实时显示当前设备的温度等信息.每台工控机可对多台设备的温度进行监控,从而实现温控箱温度的远程集中控制.     

一种起重机控制柜温度监控系统设计

起重机械作为重要的搬运设备,其安全可靠运行意义重大.针对起重机械控制柜环境温度的需求,分析了各种工况下最不利的环境因素,针对恶劣工况的特殊需求,研究了各种温度传感器的特性和优缺点,选择DS18B20作为温度传感器,搭配STC12C5A08S系列打片机,设计了相关的电路,编写了控制代码,完成了温度监控下位机;上位机程序采用开发测量或控制系统的最常用的图形化开发环境LabWindows/CVI编写.最终形成了一套简单实用的起重机械控制柜温度监控系统,实现在起重机械使用过程中对控制柜进行实时环境温度监控,并在温度漂移出预设温度值时发出警报,为起重机安全运行提供保障.     

矿用防爆变频器监控系统的设计

为实现井下变频器运行监测,设计一种监控系统,该系统主要结构组成包括有电流、温度、电压监测电路、CAN总线以及监控上位机等构成,并对监控系统硬件以及软件结构进行阐述.在山西某矿井下现场应用后,该监控系统可实现对变频器运行电流、温度以及电压等监测,具有系统结构简单、监测精度高等优点,可满足井下变频器监测需要.     

A 2D micro-fluxgate earth magnetic field measurement systems with fully automated acquisition setup

In this paper we present an Earth magnetic field measurement system and an automated acquisition setup to characterize it. The measurement system consists of a fluxgate sensor and an integrated front-end circuit, both realized in CMOS technology. The couple of orthogonal axes of the sensor makes the system suitable for realizing an electronic compass device. Indeed, we can measure not only the amplitude of the Earth magnetic field (whose full-scale value is of the order of 60 μT), but also its direction. The complete measurement system achieves a maximum angular error of 1.5° in the measurement of the Earth magnetic field direction. Furthermore, an acquisition setup was developed to evaluate the measurement system performance. It consists of a precision mechanical plastic structure, in tower form, a microcontroller-based interface circuit, that provides a digital output through an RS232 serial interface, a PC software suitably developed to post-process the data from the acquisition system and a couple of Helmholtz coils to evaluate the linearity of the system. This setup allows us to perform a completely automated and numerically controlled characterization of the measurement system.     

Thermostabilization of the Frequency of a Proton Relaxometer Based on Nuclear Magnetic Resonance with a Magnetic System on Permanent Magnets

Two variants of automatic correction of temperature variations of a constant magnetic field in the system of a permanent magnet NMR relaxometer are described. In the first version, the magnetic flux correction in the magnetic circuit of the system is used with a magnetic shunt, which is moved by a stepping motor. In the second version, the field is corrected by the current in the coils placed on the magnetic circuit of the magnetic system. Correction of the field is carried out automatically during the tuning of the resonant frequency of the device. The proposed methods make it possible to correct the relative change in the magnetic field within 1%, which covers possible temperature variations of the magnetic field in the entire range of room temperatures when using magnets based on neodymium–iron–boron and samarium–cobalt alloys (NdFeB and SmCo).

     

高速磁浮列车磁场测量系统的设计

高速磁浮列车磁场主要分布在列车和轨道之间很小的空气隙中,气隙磁场是一个恒定磁场和交变磁场的叠加磁场,而且磁感应强度很大,最大可达1．2T．针对高速磁浮列车磁场分布的特殊性,设计了一套两自由度磁场的闭环自动化测量系统。系统的设计基于PC机,可以实现对列车磁场中的固定点和一段距离上的磁场大小的自动化测量,并将测量数据存入数据库以便于进一步处理分析。在列车实验平台磁场的实际测量中,该系统性能稳定,测量范围可达0～1．5T．     

Fe-Ga磁特性测试装置改进与动态磁致伸缩实验

利用Fe-Ga磁特性测试装置进行动态磁致伸缩测量时,受激励线圈产生的磁场的影响,测试样品的应变通常偏大,本文对此做了分析并进行验证。通过分析Fe-Ga动态磁致伸缩测量过程,对原测试装置进行了改进。将样品的一端固定在极头上并调节激励磁场使其在样品饱和磁场附近,以消除机械振动对动态磁致伸缩测试产生的影响。采用多参数磁学测试系统和改进前后的Fe-Ga特性测试系统进行Fe-Ga静态和动态磁致伸缩特性测试实验。结果表明:采用改进的Fe-Ga磁特性测试装置可在低饱和场下精确测量动态应变。实验还测试了Fe-Ga在2.7kA/m偏置磁场作用下的动态磁致伸缩特性,结果表明:(1)偏置磁场作用下应变与磁场同频;(2)应变对磁场的滞后随磁场频率的增加而增大;(3)λ~H曲线为椭圆形且椭圆环的面积随频率的增大而增大。上述结果表明,本文提出的改进装置可有效消除振动产生的额外应变。     

基于Maxwell的磁场发生装置设计及分析

为了实现混有钕铁硼粉末的水凝胶磁化,设计了一种基于亥姆霍兹线圈的新式磁场发生装置。利用Maxwell软件3D模块绘制出磁场系统的三维模型,采用Magnetostatic静磁场求解器分析了增设的辅助线圈距离变化对场强的影响,得到了磁场发生装置的优化结构;再对比磁场发生装置和亥姆霍兹线圈的中心磁场强度和磁感线分布密度,验证结构优化的可靠性。结果表明:当辅助线圈距离为70 mm时,中心磁场强度最大;安匝数相同时,磁场发生装置的中心磁场强度要明显高于亥姆霍兹线圈,最终优化后的磁场发生装置中心磁场强度可达到1.37 T,磁感线分布更加均匀、密集。该仿真结果能够对磁场发生装置结构设计与工作特性分析提供参考,缩短了磁场发生装置设计成本与开发周期。     

高速离心泵磁性液体新型旋转密封结构的设计及实验研究*

针对垃圾焚烧工程急冷系统中高速离心泵密封问题,设计一种五极六靴二十四齿的磁性液体旋转密封装置,该装置适用于焚烧的高温烟气环境条件,使用寿命长。理论上推导考虑温度和离心力因素的磁性液体密封耐压公式,得出密封耐压力为线速度的二次函数,温度的一次函数。用Ansys有限元分析软件计算该密封结构分别在间隙0.4、0.5、0.6和0.7 mm下的磁性液体磁场分布。结果表明:密封耐压能力随着密封间隙的减小而逐渐递增,而由于漏磁的存在,递增的程度并非线性的;磁力线分布表明,在第一、六极靴和二、五极靴处漏磁较大。密封实验中得出最大间隙为0.7 mm时单级密封耐压能力达到51.7 kPa。     

Single-electromagnet levitation for density measurement and defect detection

This paper presents a single-electromagnet levitation device to measure the densities and detect the internal defects of antimagnetic materials. The experimental device has an electromagnet in its lower part and a pure iron core in the upper part. When the electromagnet is activated, samples can be levitated stably in a paramagnetic solution. Compared with traditional magnetic levitation devices, the single-electromagnet levitation device is adjustable. Different currents, electromagnet shapes, and distances between the electromagnet and iron core are used in the experiment depending on the type of samples. The magnetic field formed by the electromagnet is strong. When the concentration of the MnCl₂ aqueous solution is 3 mol/L, the measuring range of the single-electromagnet levitation device ranges from 1.301 to 2.308 g/cm³. However, with the same concentration of MnCl₂ aqueous solution (3 mol/L), the measuring range of a magnetic levitation device built with permanent magnets is only from 1.15 to 1.50 g/cm³. The single-electromagnet levitation device has a large measuring range and can realize accurate density measurement and defect detection of high-density materials, such as glass and aluminum alloy.     

核磁共振成像仪磁体装置的温度相关性研究

核磁共振成像仪中的磁体装置可采用性能优异的钕铁硼永磁，但该材料的温度系数相对比较大，通过计算机模拟计算，研究了温度变化对磁声强度的影响，并指出，它对磁场的均匀度影响比较小。     

磁流变液响应时间检测方法及装置研究

磁流变液的响应时间是一个关键指标,关系到磁流变智能执行器的实时可控性能。 然而,MRF 的动态响应面临从电 流、磁场强度及剪切应力等多参数耦合中解耦的难题。 本文提出基于偏置正弦激励电流的相位检测法,通过施加偏置正弦电流 激励正弦磁通密度,由扭矩与磁场相位差获得 MRF 响应时间,无需面临阶跃响应中的复杂解耦问题。 此外,本文通过关键机械 参数设计,突破商用流变仪的剪切率限制,实现了最高 3 000 s -1 下的响应时间测量。 基于此,本文设计和制作了一套 MRF 响应 时间检测装置,分析了装配偏心和磁场探针位置引起的误差;测得多种样品在 1~ 3 A 振幅电流下的响应时间为 23 ~ 140 ms,并 发现响应时间随 MRF 浓度增大而先减小再延长,且与外部磁场强度呈负相关。     

一阶数控球形反馈磁张量梯度仪动态特性研究

磁通门张量探头在非零的地磁场环境下存在稳定性差、非线性误差大等不足。为克服此类缺陷,需采用磁补偿技术使磁通门工作在零磁场环境。以提高磁通门张量探头的探测精度为目的,采用球形线圈及对应的驱动模块作为磁补偿装置,利用一阶数字控制系统的方法建立磁补偿装置的数学模型,并对其进行参数优化实现最优控制。实验结果显示,当带有球形反馈线圈磁通门张量探头的稳态误差在52.56 nT之内时,系统的带宽将扩展至4.75 Hz,该结果能够同时满足磁张量梯度仪的探测精度及带宽要求,提高了其在航空地球物理探测中的应用价值。