基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置的设计

本文利用虚拟仪器技术研制了一台动态无功补偿装置.该装置利用LabVIEW中的虚拟仪器和少量的物理仪器实时地对电网信号进行采样测量、计算处理,获得电网的相关参数;通过虚拟仪器的逻辑判断与控制作用可以实现多级电容器组自动循环、无冲击地投切.实验结果表明,该装置可以实时检测电网信号,准确实现无功补偿,用户操作面板简单清晰,具有良好的补偿效果.     

小型离子阱技术及其航天应用进展

公共治安、食品安全、环境保护、工业生产过程监测和载人航天及深空探测等领域急需微小型质谱仪,用于成分在线检测与分析.离子阱质谱仪较其他质谱仪具有真空度要求低、操作灵活和串联质谱性能良好等优点,更加适合进行小型化和微型化.对小型离子阱质谱、MEMS离子阱质谱的发展及其在航天领域的应用进行总结,试图找出制约离子阱质谱小型化发展的主要技术瓶颈,并提出了解决途径.最后对微小型离子阱的发展及其在航天领域的应用前景进行了展望.     

基于ANSYS的圆柱体超声检测仿真技术研究

金属材料在各个领域的应用日趋广泛,但是其内部缺陷常会导致产品不能正常使用,甚至引起重大的安全隐患,因此对构件内部缺陷检测并识别日趋重要.本文同时采用有限元和实验两种手段对均匀介质中的缺陷检测进行研究.首先,以中心圆孔为内部缺陷的铝圆柱体作为研究对象,采用探头垂直入射的水浸式超声检测方法进行研究,通过实验获得缺陷回波信号.其次,为对比实验检测结果,引入有限元分析软件ANSYS,对声波传播进行仿真计算并获得缺陷回波信号.对所获得的缺陷回波信号进行频域处理,对比实验及有限元两种方法所获得的频谱图.结果表明,有限元仿真结果与实验结果基本一致,可从缺陷回波信号的频谱图看出缺陷的形状以及大小不一样.     

基于单片机的四通道数据采集器设计

为提高基于离子选择性电极的土壤养分检测效率和降低检测仪器成本,研发了一款可用于离子选择性电极电势信号采集的四通道数据采集器;采集器以16位超低功耗MSP430F149单片机作为处理器,电极电势信号经信号调理模块和外扩的16位模数转换器送至中央处理器进行数据处理,并将检测结果在液晶显示器上显示;设计完成了与国外进口离子计M555的对比实验,实验结果表明,数据采集器检测精度可达0.1mV,两者的检测结果具有较好的一致性,基本满足离子选择性电极信号采集的要求,可同时完成4个参数的检测,检测效率得到提高;该数据采集器还具有操作简单、使用方便的特点,在土壤养分检测中具有一定的使用价值.     

圆弧型电极离子阱中的多极场研究

离子阱是质谱仪器中应用最为广泛的质量分析器之一,采用非双曲面电极的离子阱会在四极场基础上引入多极场成分而影响离子阱的性能。为研究掺杂多极场的成分比例,通过GEM语言构建了3组不同的圆弧形电极离子阱,应用软件SIMION8.1计算离子阱内部电势,在此基础上应用软件PAN33进行傅里叶变换得到离子阱多极场参数。本文通过计算得出了3种圆弧形电极离子阱在不同场半径下的多极场参数,并对偶数极场(A2、A4、A6)和奇数极场(A3、A5)的变化规律进行了研究,为圆弧形电极离子阱进一步的实验测试提供了理论基础和依据。     

英物理学家“驯服”薛定谔猫将引领一种新型计算机

在寻求开发新一代具有革新能力并可解决很多问题的计算机时,英国萨塞克斯大学物理学家使用基于囚禁离子和微波辐射的新技术,能够创建和完全控制一个薛定谔猫态的离子,这一成果超越了基础科学,将向实现创建大型微波量子计算机迈出重要一步.该研究成果发表在最新一期的《物理评论A》上.     

基于动态图像差分的多维脉搏信号获取

传统的脉搏传感器无法实现真正的多点脉搏信号检测。该文应用新型脉搏图像化检测装置采集脉搏动态图像，提出利用图像差分的方法获取多点脉搏信号。对不同差分方法实验结果的进一步比较分析表明，利用选择参考帧的差分法能够获得稳定的脉搏信号。讨论了参考帧的选择，实现了多维脉搏信号的获取。为脉搏信号检测与脉诊客观化研究提供了新的思路和方法。     

基于离子检测的矿泉水识别电路设计

为定性区分不同品牌矿泉水,设计检测电路.不同品牌矿泉水中的各种离子含量和pH值不同,通过检测离子含量和pH值的方法来定性识别矿泉水.利用离子传感器阵列定性检测矿泉水离子的含量并以电压信号输出.整个信号检测电路分为恒电位电路、电流/电压(I/V)转换电路和差动放大电路等部分,最后的输出电压反映了离子含量和pH值的大小.借助TINA仿真软件,很好地解决了设计电路中运算放大器的选型问题,并保证了系统的总体性能.在仿真的基础上进行了实验验证,实验结果表明:该设计电路能有效区分不同矿泉水,具有实际意义.     

半导体制冷的冷阱系统设计

针对有机挥发性气体在空气中含量较少不易被测量等特点,设计了一种半导体冷阱捕集热解析装置,该系统对样品进行浓缩处理,可对样品进行100%测定,使测定的灵敏度提高,该方法与其它前处理法相比具有结构简单,冷却速度快,维修方便易于控制等优点。实验结果表明：该系统稳定可靠。通过对冷阱温度以及5种不同浓度的乙醇和甲醛进行检测,乙醇的平均误差为0.44×10－6,甲醛的平均误差为0.36×10－6,测试结果满足要求。     

光电型高精度周期测定装置的设计

设计了光电型高精度周期测定装置,从原理上消除了人为误差,从而可以对多周期信号进行自动的精确测量,很好地提高了物理实验的精度和效率.从理论上分析了测量误差的组成并给出了实测结果.