传感器技术论文范文

时间:2023-04-12 11:12:36

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传感器技术论文

篇1

现在在各个领域当中都普遍的运用到了传感器技术,集成化方向已经成为机电系统当中的传感器技术的发展趋势,集成化传感器具有较强的稳定性、较轻的重量、较小的体积以及较高的可靠性等特点,同时还具有较低的生产成本,非常容易实现批量生产,因此具有非常广阔的发展前景。

2传感器技术在机电技术当中的应用

由于传感器的电磁兼容性能比较强,因此具有较高的数据存储技术可行性,同时还不容易丢失其中的模块参数。智能滤波算法以及A/D转换技术等先进的技术都在传感器当中得到了应用,就算是满量程的时候,传感器仍然可以使稳定的输出码得到保证。传感器的通讯接口属于标准的接口,其能够与计算机进行直接的连接,同时也可以连接标准的工业控制总线,具有十分灵活的使用方式。

2.1在机器人中传感器技术的应用

作为典型的仿生装置,机器人对传感器技术进行了充分的应用。通过将感知到的物理量向电量进行转化,机器人就可以实现信息输出,在这个过程中对机器人传感技术进行了充分的利用,其中包括两方面的内容,也就是外部传感器以及内部传感器。外部传感器需要通过检测外部信息,从而对工作环境进行判别,为机器人提供必要的信息,使之能够对操作对象进行准确的控制。而实施系统的控制是内部传感器的主要功能,其能够对机器人的状态进行有效的检测,保证机器人在工作的过程中能够按照要求来进行。内部传感器可以将具有价值的信息提供给外部传感器,从而能够使机器人对外部的环境产生有效的感知,并且将相应的动作做出。与此同时,在科技生产的过程中,还可以利用对机器人的操作从而能够对反馈的意见进行获取。

2.2在机械制造行业中传感器技术的应用

由于在机械制造行业当中需要实施包括加工精度等在内的动态特性测量,因此要利用传感器针对机械阻抗以及振动等相关部件当中的参数进行测量,从而对其动态特性进行检验。如果需要在线监测与控制超精加工中的零件尺寸的时候,就要利用传感器将相关的信息提供出来。比如利用传感器针对数控车床中车刀的位置进行检测;由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都会受到刀尖形状的影响,可以采用在车刀上放置的振动传感器对其锋锐的程度进行检验。还可以利用液面传感器针对液压系统中的油量以及车床中的油进行监测。

2.3在环境当中传感技术的应用

传感器网络在环境监测当中通常具有一系列的优点,其中包括无需专人现场维护、可以长期不用对电池进行更换、具有十分简单的布置等。可以利用对节点进行密集的布置,从而对微观的环境因素进行观察。在环境监测领域当中对传感器网络具有非常广泛的应用,其中包括微观观测生物群落、森林火灾报警、观察气象现象、观测海岛鸟类的生活规律等。

2.4在火灾报警当中传感器技术的应用

防灾报警装置是现代建筑必须要具备的,其中最为关键的就是火灾报警系统。在发生火灾的时候一般都会出现有害气体、高温、火光以及烟雾等。如果将传感器运用到火灾报警系统当中,就可以对异常的信号进行转化,使之变成容易进行传送的形式,然后就可以利用消防网络向指挥中心提供火灾地点的报告。

3结语

篇2

    基于激光传感器的船舶交通量观测系统,以激光传感器作为船舶数据的采集手段,实现船舶特征识别;以多激光传感器在航船舶通行检测系统为基础,采用多源数据融合和机器学习方法实现船舶特征辨识和自适应误差控制。

    由于系统中选用了两台不同型号的激光传感器作为船舶特征信息的采集,它们采用的数据接口各异。因此,需选用不同的传输方式获取其数据信息。通过对三种方案的实践和比较,最终得到了合适的传输方案。

    激光传感器数据的传输

    1、激光传感器

    激光传感器船舶交通量观测系统由数据采集子系统、数据处理子系统和辅助子系统三个部分组成。数据采集子系统中的激光传感器通过自身激光头的旋转,对物体进行短时间的线扫描,从而实现对被测物截面的二维扫描,可实时采集航道上的目标图像。数据采集子系统主要由两台激光传感器组成。

    2、激光传感器数据的传输

    传输方案:

    传输方案:本方案为最初设计的传输方案,设计基于设备简单、造价低廉、安装方便的原则。 具体方案1号激光器采用以太网的无线传输,2号激光器由于没有网络接口,采用了通讯电缆RS422方式传输。

篇3

关键词:电磁矢量,非圆信号,DOA,估计方法

 

1 绪论

1.1课题背景波达方向(Direction Of Arrival,DOA)估计(常称为DOA估计)是阵列信号处理领域内的主要研究方向之一。论文格式。阵列信号处理[1]是近几十年来综合阵列理论和数字信号处理理论与技术而发展起来的一门学科分支。它是将一组传感器在空间的不同位置上按一定规则布置形成的传感器阵列。尽管采用的传感器类型可以不同,如天线、水听器、听地器、超声探头、X射线检测器,但是传感器阵列的功能是相同的,它是连信号处理器和感兴趣的空间的纽带,用传感器阵列接收空间信号,获得信号源的空间观测数据并加以处理。阵列信号的处理目的是从这些观测数据中提取信号场的有用特征,获取信号源的属性等信息。近些年,随着微电子技术、数字信号处理技术、并行处理技术的迅猛发展,阵列信号处理的理论和实际应用也得到了迅速发展。

尽管空间谱估计的理论与技术日益成熟,但是需要或者值得研究的方向仍然很多。譬如近几年来,如何利用非圆信号(non-circularsi gnals)的特征来提高算法估计性能己经成为信号处理理论界的一个研究热点。

1.2对非圆信号的研究意义对非圆信号的研究有着现实意义,一方面,非圆信号是现代通信系统中常用信号;另一方面,在实际应用场合中经常会遇到由于用户的高密集性而使得阵列的接收信号数要远大于阵元数的情况,并且为了处理的实时性,不可能获得很多的快拍数。因此研究处理信号个数多、运算量小的算法显得尤为迫切。

2 电磁矢量传感器阵列非圆信号模型2.1电磁矢量传感器输出信号模型电磁矢量传感器由于其独特的同点极化分集接收能力,使得隐含于信号结构中的微观信息得到充分利用,受到了人们的广泛关注。电磁矢量传感器[3]阵列是一种极化敏感阵列,由若干个相同形式的电磁矢量传感器组成。每个电磁矢量传感器又可视为一个6元子阵,由相位中心重合的三个正交电偶极子和三个正交磁偶极子组成,可以同时感应入射电磁信号的3个电场分量和相应的3个磁场分量。

2.2电磁矢量传感器阵列流行矢量特点关于电磁矢量传感器的阵列流形矢量有几个重要的特点。首先单个矢量传感器测量产生一个6×1维的导向矢量,因此,单个矢量传感器本身能够等效表示一个六元阵列。第二,矢量传感器的阵列流形没有时间延迟相位,也就是说矢量传感器阵列流形矢量不同于空间平移阵列,单电磁矢量传感器的导向矢量与空间抽样间隔以及入射信号的频率无关,这种频率无关性是由于组成矢量传感器的六个分量传感器在空间同点放置。论文格式。第三,电磁矢量传感器阵列流形矢量是极化敏感的;这就意味着具有相同DOA方向但是有不同极化状态的信号有不同的阵列流形矢量,因而可以基于他们的极化分集区分开来。第四,任意宽带或者窄带电磁波信号的电场矢量和磁场矢量相互正交,并且正交于信号的归一化玻印廷矢量,信号单位传播矢量的三个分量是沿着笛卡尔坐标的三个方向余弦。

3 改进的非圆信号DOA估计方法3.1相干源的分辨问题在实际情况中,常由于多径传输或人为干扰的影响,阵列有时会收到来自不同方向上的相干信号,相干信号会导致接收信号协方差矩阵的秩亏损,从而使得信号子空间“扩散”到噪声子空间中去。因此,MUSIC算法[2]的空间谱搜索就无法在波达方向上产生谱峰;ESPRIT算法也会由于秩亏损而无法求解出正确的来波方向。相干源的问题要从解决矩阵的秩亏损入手。论文格式。当个信号非相干时,一次快拍得到的是个信号线性组合的阵列向量,其协方差矩阵具有秩为的信号子空间。如果个信号中有两个相干,即这两个信号的相位关系保持不变,再多的快拍数也只能得到个非线性相关的阵列向量,使信号子空间的秩降为,也就是产生了秩亏损。

由以上分析可知,在相干信号源情况下正确估计信号方向(称为解相干或去相干)的核心问题是如何通过一系列有效变换使得信号协方差矩阵的秩得到有效恢复,从而正确估计信号源的方向。本章将考虑基于电磁矢量阵列的非圆信号DOA估计问题,提出一种广义相位平滑算法,这种方法不仅可以提高非圆信号的DOA估计精度,还可以有效处理相干信号的估计问题。

3.2广义相位平滑MUSIC与MUSIC算法比较广义相位平滑算法能较好的对两个相干非圆信号解相干。不仅如此,广义直接相位平滑算法和广义平方相位平滑算法还可以对非相干非圆信号DOA估计精度有明显的改进。

下面将通过仿真来比较这三种算法的性能。仿真中采用电磁矢量传感器均匀线阵,由6个指向相同的电磁矢量传感器组成,阵元间距为半波长。通过第2节电磁矢量传感器输出信号模型的建立和电磁矢量传感器阵列流行矢量的特点分析进行比较。比较步骤如下:

1.通过计算信噪比与均方角度误差的关系,信号为三个非相干的BPSK窄带信号,入射角度为、和,初始相位为、和,极化状态为、和,快拍数为200,所给结果为200次独立实验的平均;

2.快拍数与均方角度误差的关系,信号步骤1相同,信噪比为-5dB;

3.在步骤1的基础上将信号入射角度变为、和;

4.在步骤2的基础上将信号入射角度变为、和。

通过比较,结果表明,在低信噪比和短快拍数两种困难条件下广义相位平滑算法对非相干的线极化非圆信号DOA估计精度有明显的改善作用。

4 .总结本文主要研究了非圆信号的定义与性质;基于电磁矢量阵列的非圆信号DOA估计的数学模型;研究了一种改进的非圆信号DOA估计方法,即广义相位平滑算法,并把它推广到电磁矢量阵列。从而提高参数估计性能并且能估计多于阵元个数的信号。同时,广义直接相位平滑算法和广义平方相位平滑算法不仅可以很好的对两个相干的非圆信号解相干,还对非相干的非圆信号DOA估计精度有明显的改善作用。

【参考文献】

[1]庄钊文等.极化敏感阵列信号处理[M].国防工业出版社,2006.

[2]Y Xu and Z Liu.Subspace-Based Single-Vector-Sensor Direction Finding for Two Coherent AcousticSources Having Real-Valued Constellations[C].in proc.IET internationalconference on wireless,Mobile&MultimediaNetworks,2006,HangzhouChina,994-997

[3] A. Nehorai andE. Paldi. Vector-sensor array processing for electromagnetic sourcelocalization. IEEE Trans. Signal Processing, Vol. 42, No. 2, 1994, pp. 376-398

篇4

【关键词】开关柜;特征气体;诊断

高压开关柜在电力系统中担负着关合及断开电力线路、保护系统安全的双重功能,随着电力系统向着高电压、大机组、大容量的迅速发展,电网日益扩大以及变电站无人值班管理模式和综合自动化的普及推广,高压开关柜的安全运行越来越重要。高压开关柜内闸刀触头、电力电缆进出线的接头接触不良时,接触电阻增大,在负载电流流过时会产生发热现象,过热会引起金属材料的机械强度下降,绝缘材料老化并可能导致击穿,形成事故。在高压开关柜中,固体绝缘中的空穴、不同特性的绝缘层之间,以及金属(或半导电)电极的尖锐边缘处,由于气体的击穿场强比固体介质低得多,气体中的电场又比固体介质中高,往往在气隙的部位产生局部放电。这些局部放电会造成电介质绝缘强度逐步下降,最终导致绝缘的损坏。此外,高压开关柜中还存在SF6气体的泄漏,同样会造成设备性能的下降。因此,测量和监视高压开关柜内的运行状态,是避免重大事故发生及控制故障恶化的有力手段,对于保证高压开关柜的正常运行,提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有非常重要的意义。

目前已有的各个测试系统存在各种各样的缺陷,并且各种方法只能实现对某一种故障的监测,还无法实现对高压开关柜的运行状态准确监测。针对于上述的情况,针对于上述的情况,对高压开关柜在运行过程中各故障状态下的气体成分进行了分析,发现各种故障状态下,高压开关内部会产生不同的特征气体。由此可见,采用变压器油色谱测试的原理,通过对不同特征气体的分析,可以实现对高压开关柜运行状态的监测。基于上述的原理,本论文介绍了基于故障气体原理开发了便携式开关柜故障探测装置,该系统通过提取开关柜运行过程中所形成的气体,采用气敏传感器对各种气体成分进行分析,从而对开关柜的运行状态做出可靠判断,确保高压开关柜的安全运行。

一、开关柜内部故障的特征气体分析

对于采用SF6断路器的小车式开关柜,最容易发生的异常是接头发热、SF6气体泄漏和局部放电。下文将分别研究每种异常状况的特征气体特点。

1.接头发热

接头发热是一次设备的常见故障,对于常用的小车式开关设备,由于其断路器小车经常被移进移出,断路器的触指和触头很容易受到撞击等外力作用而变形,导致接触不良而发热,另外其电缆接头也是发热故障的高发部位,由于开关柜内部发热几乎不能早期发觉,接头发热故障对于开关柜的安全运行事关重大。接头发热产生的特征气体比较复杂,各种气体的组分和浓度随发热温度和接头材料的不同而不同,主要特征气体有以下几种:

a.烷烃和硫化氢——主要是接头电力脂、脂、示温蜡片中杂质受热分解产生,由于断路器触头无一例外地涂有脂,如果接头发热,凡士林融化导致内部少量碳原子数量较少的烷烃和硫化物等杂质气化而分布在柜内的空气中,由于各种气体传感器对于烷烃等可燃气体灵敏度极高,因此很容易检出。

b.单质铜和氧化铜颗粒——如果温度过高,接头的铜会逐步氧化发黑形成氧化铜,极少量的氧化铜和单质铜会升华进入空气,并产生微量烟雾。

c.绝缘材料分解气体——发热接头附近的绝缘材料(如环氧树脂)受热也会产生一定特殊气体,另外接头部位的灰尘受热也会产生特殊气体,主要有氢溴酸、胺类、腈类、酚类、烷烃、醛类、氮氧化物,多环芳烃、杂环族化合物、羟基化合物等。

2.局部放电

局部放电也是一次设备的常见故障,空气中的放电现象会产生氮氧化合物、臭氧和负离子,因此对于空气中的局部放电,如沿面放电等,可采用探测上述气体的传感器进行探测,对于固体介质内部的局部放电则没有作用。

3.SF6泄漏

绝大部分的小车式开关柜均为装设断路器SF6压力表或密度继电器,如发生SF6泄漏,只有等到压力低于报警或闭锁值时,才能通过处罚压力接点的方式用光子牌、指示灯间接显示出来,如果压力接点失灵,SF6气体即使漏完运行人员也无法知道,如果此时操作断路器可能导致设备爆炸的严重后果,因此采用另一种手段探测SF6泄漏也很有必要。由于现有的SF6气体传感器能检测到0.1ppm以下浓度的SF6气体,因此开关柜内部的SF6泄漏应该能很容易地检出。

二、气体传感器设计

1.传感器的选择

通过对不同传感器的性能比较,分析了各种传感器在寿命、灵敏度、成本、加热功耗和反应速度方面的优缺点,本论文提出了采用电化学可燃气体传感器+离子型烟雾传感器+TGS型空气质量传感器”检测接头发热、大气型臭氧传感器检测局部放电、环境监测型SF6传感器检测SF6的方案。

接头发热采用电化学可燃气体传感器,该传感器灵敏度很高,用其可满意地检出微量的硫化氢或其他可燃气体;游离碳、游离状氧化铜和单质铜用气体传感器较难检出,为了提高检测性能,又加上了离子型烟雾传感器,这样如果柜内有极少量的烟雾颗粒,也能及时检出,通过联合使用2种不同原理的气体传感器,就能较可靠地探测出开关柜内部发热异常。局部放电和SF6泄漏的检测分别采用O3/S-5型大气监测用臭氧传感器和SM-SF6型SF6气体传感器,该两种传感器的检出灵敏度都在0.1ppm以下,足以探测开关柜内部的SF6气体泄漏和表面局部放电现象。

2.气体传感器的典型应用电路

气体传感器是一种将特征气体浓度量转化为电量的传感器,大部分气体传感器都采用电阻率变化的方式输出信号,当环境中某种特征气体含量较低时,传感器电阻较大,当该气体浓度增大后,传感器电阻减小,大部分气体传感器的电阻在一定范围内都能与气体浓度成比例变化,具有较高的线性度。

典型的采用加热方式工作的气体传感器电路如图1所示,传感器的1、2端口为加热端口,3、4端口为输出端口,R2为加热端口的限流电阻,用以将加热电流调整到传感器所规定的电流值,R1为输出端负载电阻,当传感器启动后,需要加热一段时间,加热完毕后即能工作,此时3、4端口的电阻值会随着外界气体浓度的变化而变化,从而使R1上的电流和输出端的电压变化,起到监测气体浓度的作用。

三、系统结构设计

通过上述的研究,本论文对整个测试系统进行了设计,其整个原理如图2所示。

从上述监测系统的结构框图可以看出,整个系统由CPU控制系统、按键、液晶显示屏、通信总线、A/D数据采集单元、局部放电探测单元、SF6泄漏探测单元和触头过热探测单元所构成。整个系统的工作过程为:首先采用抽气的方式,将开关柜内的运行气体送入到各测量单元中,利用局部放电探测单元、SF6泄漏探测单元和触头过热探测单元中的气敏传感器对各种故障的特征气体进行测量,实现非电量向电量的转换,接着将各测试信号传到A/D数据采集单元,将模拟信号转换成数字信号,最后将数字信号送入CPU控制单元中,对采集的数据进行归类、统计分析,将测试结果和分析结果显示在液晶屏中,其显示的内容可通过按键进行更改。此外,整个系统还可以通过通信总线,将测试结果上传至监控中心。

四、测试电路设计

针对于上述电路的框架,本论文对其的测量电路进行了设计,其原理如图3所示。

从图3中可以看出,整个测试电路由模拟开关、AD采样电路和MCU组成,其工作原理:首先将测量信号(如热信号、局部放电信号等)接入模拟开关,然后利用MCU控制模拟开关,实现对其分时控制,将模拟信号输入AD采集单元中,接着MCU控制AD采集单元实现对其模拟量的数字转换,从而实现对被测量的测量。

五、系统软件设计

根据上述的测量电路,对其控制软件进行了设计,其程序的流程框图如图4所示。从图中可以看出,整个程序的流程为:首先对系统进行初始化,如接口的电平、寄存器初值的设定,中断的关闭等,然后控制模拟开关,使模拟信号进入AD的输入端,接着对其进行模数转换,实现对模拟量的分时采样,然后对所测量的数据进行分析,对高压开关柜的运行状态作出判断。

六、样机的效果测试

鉴于要寻找内部存在异常的运行开关柜比较困难,因此设计了一些模拟实验,来验证该样机的实际效果,试验结果如表1所示,图4为测量程序流程图。

七、结论

本文说明了空气绝缘开关柜内部异常早期探测的必要性,提出一种通过检测开关柜内空气质量和特征气体组分的方式,来探测空气绝缘开关柜内部异常状态的方法。通过理论分析和实验证明了其具有较高的可行性和实用性,对于接头发热、表面放电和SF6泄漏异常具有较高的检出率,能够实现对高压开关柜的监测。

参考文献

[1]吴家棍,孙良彦.传感器技术[J].1997(1):18-21.

[2]尚文,刘杏芹,汤笑婷.应用化学[J].1998(2):60-63.

[3]陈尔绍.传感器实用装置制作集锦[M].北京:人民邮电出版社,2000(4).

[4]陆凡,王小平等.传感器技术[J].1997,26(3):5-6.

[5]彭军.传感器与检测技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

篇5

一、传感器教学的现状

传感器是测控技术与仪器、电子信息工程、自动化、应用电子技术、工业自动化等弱电专业的一门必修专业课程,如何让学生学好这门课程,如何通过这门课程培养学生的动手能力、实践能力、创新能力,一直都是我们高校相关教师在思索的一个课题。我校传感器课程从开课至今历经了几次调整,但是在应用型人才培养方面的效果并不十分突出,究其原因主要有以下几点:

(一)传感器教学安排不够合理

在教学中,过分强调理论的指导性,把实验教学看成理论教学的附属品,表现为重理论、轻实践,重理论知识传授、轻动手能力培养。理论教学与当今传感器的实际应用联系也较少,教学中教师主体地位太明显,学生在实验教学中基本上是被动地按老师的演示方法或实验教材规定的步骤进行实验结果的验证,实验教师在教学中基本上也是按部就班,很少去考虑专业培养的发展需要以及培养对象的个人兴趣,致使学生基本处于一种被动学习的状况,扼制了学生学习的积极性、主动性和创造性,难以实现学生在教学活动中的主体地位和个性差异,不利于应用技能以及创新精神、创造能力等综合素质的培养。

(二)实验条件还不够完善,实验内容应用性、创新性不够

实验室建设不足,存在实验设备落后、实验条件有限等困难,开设和开发综合型和创新型实验项目受到相应的制约。

目前,我校采用的传感器实验装置是CSY3000型传感器系统实验仪,它所提供的实验项目大多为验证型实验,缺乏设计型、综合性;采用的传感器实验教材都是在厂家提供的仪器使用指南的基础编写的讲义,缺乏创新性、拓展性。实验模型基本确定,学生基本上是按教师和实验讲义要求的内容、步骤进行实验,学生处于被动学习和机械操作的状态,遏制了学生实验的逻辑思维和创造性思维。

(三)课程考核太过传统

我校该课程的考核主要传统的考试为主,实验部分也是以实验报告的完成情况和教师的印象为依据。学生被动性学习现象严重。此种教学模式严重影响了学生的学习积极性,让很多学生养成了一种上课混日子的现象。

二、传感器教学改革的几点思路

(一)优化理论课程教学

根据本课程的培养目标和培养定位,体现“工程应用型”人才培养的特点。

首先,建议对传感器教材进行优选。教材的选择对教学效果有着直接的影响。优选国内国家级规划教材,紧跟信息技术领域变化及学科发展。“传感器”教材的章节编排方法通常有两种:一种是按照工作原理;另一种是按照被测参数。前者适合于理论学习,后者适合于应用型学习,选择时应以“应用型”培养为参照。

其次,优选内容和方法。教师讲课时应合理安排章节内容,不能完全照本宣科地讲,要利用课外研读大量的相关参考书籍、应用类相关杂志,结合自己的理解,采取启发式和探究式的研究性教学方法,通过提出问题、学生参与讨论等互动方式,使学生融入课堂教学过程,培养其发现问题、解决问题的能力。

再次,增加实物展示环节及动画展示。教师在讲授理论知识的同时,展示相应的实物或者动画,能让学生的学习不那么空洞,增加其对知识的理解。

(二)优化实践教学

1、实验室基础建设的切实跟进

根据课程教学计划和课程教学大纲,加强传感器实验室建设。现有的设备大部分只能进行一些比较基础的验证型实验,以及一些简答的综合型实验。要引进一些符合目前传感器应用的、能开展综合型、设计型、拓展型实验的设备。

2、实验教材的切实跟进

作为实验教学中不可缺少的一环,实验教材体现了实验课程的教学方式、教学内容、教学思想等多方面,其重要性不言而喻。前面讲到目前使用的实验教材是在厂家提供的仪器使用指南的基础上所编写的,在新颖性和实用性方面有所缺乏,应根据目前高校实验教学状况和该学科地不断发展更新充实实验教学内容和方法,做到实验教材的切实跟进。

3、提升实验内容的多样性和设计性

目前我们沿用的基本上还是传统的传感器实验教学内容和方式,而传感器技术是一种综合性应用技术,随着新材料、新工艺以及各门类技术的发展,新型传感器不断涌现,为了体现实践教学的作用,培养学生理论用于实践的能力,原有基础上的大量验证型实验应有所改变,一方面要保留必要的基础验证型实验,如电阻式传感器、电涡流传感器、光电式传感器实验等,让学生通过这些实验,更进一步理解传感器的基本原理和特性,进一步消化教学内容;另一方面增加些设计型实验,如采用电容式传感器设计成粮食水分监测传感器,用电涡流式传感器设计厚度检测仪,以及用温度传感器测油温等,还可以在此基础上设计综合性实验,每学期提出几个方向让学生自主选择,以设计论文的形式设计一套测试系统方案,包括:可能采用的方法;自己设计的方案;实现该设计方案需要进行的实验内容及时间安排;希望得到的实验结果及可能得到的结果预测等方面。如有条件鼓励学生动手制作该测试系统的某些部分或者是全部。综合型实验比如有:变压器油温监控系统、居室环境舒适度监控系统、汽车安全气囊测控系统等等。通过设计型实验和综合型实验,可以培养学生的工程设计能力、解决实际问题能力,激发学生的学习热情和创新意识,并且为将来写论文打下基础。

4、教学过程中注重对学生的引导

作为目前主要的一种验证理论、应用理论、锻炼学生动手能力的教学方式,实验课应该具备引导学生、在教学中给学生启发的特点,故在实验教学的过程中,我们应该因材施教,采用启发式教学方法,而不是灌入式地让学生被动地进行试验,每个实验在任务给出后,让学生独立完成实验乃至设计,教师在必要时才给予提示,为了活跃学生的思路,可以大部分实验只提出实验任务和要求,而不规定具体的实验方法及步骤,这样一来,让每个学生都亲自动手完成实验的过程,这样不仅有利于提高学生的独立操作能力,更有利于增强实验教学的效果。

(三)制定适合应用型人才培养模式的考核方案

成绩是学生对该课程掌握情况的一个重要反馈,理论成绩和实验成绩的评定方法关乎学生对待课程的态度,我们要充分利用学生的这一心理特征来促进我们的传感器教学,既达到考察学生学习情况的目的,又能使学生强化自身的知识、实践能力以及创新能力。成绩的评定不应该仅仅是知识的掌握与否,还应该将操作过程情况和熟练程度、灵活运用知识程度、应用技能、创新性程度等纳入评定范畴。同时还引导学生在创新性思维和创新型设计的基础上,撰写设计论文,可锻炼学生的整体构想能力,为将来的科技论文打下基础。

篇6

论文关键词:MPXV53GC6U,MSP430F149,单片机,便携式,电子血压计

 

0引言

血压是人体重要的生理参数之一,对其进行精确测量,有利于早期发现和鉴别高血压类型医学检验论文,提出合理的治疗建议。目前,临床上对普通病人主要采用无创检测的方法,它大致分为人工柯氏音法和示波法两类,人工柯氏音法虽然比较准确,但操作困难,受主观因素影响较大,而示波法虽然操作简单医学检验论文,但稳定性和个体适应性都比较差,不利于其在临床应用上的普及和推广。本文在示波法的基础上,从硬件实现和软件设计两个方面,改进了原来的测量方法,并进行了比对测试

在研究国内外已有产品或设计构思的基础上,使用先进的信号处理技术与智能控 制技术,尽量消除脉搏提取处理中的噪声干扰与非线性失真医学检验论文,提高血压测量的准确性与稳定性,并提高了测量的自动化和智能化论文开题报告。

1系统的硬件设计

本设计采用Motorola公司的MPXV53GC6U硅压式 传感器和TI公司MSP430F149单片机为主要器件, 构成电子血压计,系统构成如图1。系统由MCU、 传感器、LCD液晶显示器、操作面板、充放气控制电路、气泵和气阀、蜂鸣器、存贮器、电源等部分构成。

篇7

关键词:CC2530;SIM900A;云服务器;桥梁稳定性

中图分类号:TP277.2 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)12-00-03

0 引 言

在桥梁工程领域,随着各类自然及人为灾害的增加,对桥梁稳定性监测和预警的要求也越来越高。目前,桥梁监测主要集中在桥面、桥墩等桥体的监测,而对于桥梁桥墩所在基质(基础地质条件)的监测却相对较少。基质是桥梁稳定的重要基础,当基质经过流水冲刷,地质条件发生变化时,桥墩的稳定性会随基质变化直接影响整个桥梁的稳定性。

本文设计了一个基于CC2530无线传感网络,利用GPRS通讯及云服务器的桥梁基质监测系统。实现了将监测所得的各桥墩基质高度数据上传至云服务器处理并预警的功能。

1 系统简介

系统设计包含物联网层、承载网络和应用层三个部分,其中物联网层将CC2530作为基础,设计监测基质高度的无线传感器,每个桥墩都安装一个传感器作为ZigBee无线网络的终端或中继设备。协调器与SIM900A通过串口进行数据通讯,控制SIM900A连接GPRS,通过GPRS网络发送数据至服务器或接收来自服务器的指令。系统基础结构如图1所示。

根据ZigBee网络的特点[1],网络内使用短地址进行通讯,而重新组网后短地址可能会发生变化,系统设计使用CC2530的长地址(IEEE地址)作为区分唯一设备的ID,长地址为64位全球唯一识别码,不会更改。服务器数据库保存桥墩的长地址,每次终端注册时数据库更新长地址对应的短地址。物联网层与服务器通讯简图如图2所示。

系统设计一座桥只有一个协调器和GSM模块,即一座桥只有一个确定的IP地址和端口。如图2所示,系统要与某座桥的某个桥墩进行通讯的步骤为:查询桥墩绑定的长地址――查询长地址对应的IP、端口及短地址――往IP和端口发送包含短地址的数据――IP对应的GSM模块收到数据――发送到协调器――通过短地址发送到终端。如此,系统即可实现服务器与多座桥不同桥墩传感器之间的通讯。

2 系统硬件设计

2.1 基质监测传感器设计

由于桥梁桥墩基质测量的特殊性,没有现成的即方便又经济的传感器可以使用,论文以CC2530为核心芯片设计了一款综合测量和无线通讯传感器。传感器采用磁环+普通的霍尔传感器作为测量部分[2],CC2530作为中控部分,磁环和塑料垫片相隔放置于一定长度的PVC管中,一个磁环和垫片的高度为5 mm,即测量的精度为5 mm。传感器样机如图3所示。

图中所示为横向放置,正常安装时为竖向安装,传感器底座和PVC管为一体,穿过CC2530电路板,两者之间可以相互移动,当有位移时,电路板上的霍尔传感器感应到变化则通知CC2530产生一次中断,每产生一次中断移动5 mm距离。传感器在桥墩上安装的示意图如图4所示。

由图4可知,无线传感器的CC2530部分与大钢管为一体,安装固定在桥墩上,底座、PVC管同小钢管固定,PVC管穿过CC2530的感应器,小钢管套入大钢管内,底座沉入水底与基质接触。当基质高度降低时,小钢管跟随降低,当降低高度达到分辨率5 mm时,CC2530产生一次中断,系统监测到高度变化后,传感器计算当前高度,将高度数据通过协调器发送到服务器。

2.2 协调器设计

协调器电路设计与常用CC2530电路设计类似,加入SIM900A模块,利用串口与协调器通讯。其样机如图5所示。

2.3 供电设计

考虑到设备都在户外运行,系统设计协调器和传感器都采用太阳能板+蓄电池的供电模式。

3 CC2530程序设计

根据系统功能,程序设计分为协调器程序和无线传感器程序两个部分。无线传感器可以作为终端或中继使用。

3.1 协调器程序设计

协调器主要用于数据处理,组建ZigBee网络,接收桥墩的监测数据并通过SIM900A发送到服务器,接收服务器的控制查询数据并将数据下发至终端或中继设备。程序主要分为组网、串口通讯、无线通讯三个模块。

在组网程序方面,协调器运行Z-Stack协议栈与终端或中继设备组网,该部分程序只需在Z-Stack协议栈[3]基础上稍做修改即可。

串口程序的设计主要使用AT指令与SIM900A模块进行通讯。通过程序设计,让CC2530根据AT指令模式发送和接收数据并判断命令类型,实现GPRS连接和数据传输。与服务器间的数据通讯通过UDP实现。

无线通讯程序主要接收处理桥墩终端上传的数据,包括注册、心跳、高度数据、报警等,将数据按照协议格式通过串口和GPRS发送至服务器。处理串口转换过来的相关指令并发送至桥墩终端。协调器端程序流程图如图6所示。

3.2 终端传感器程序设计

终端传感器的主要功能包括与协调器组网通讯,接收协调器指令进行查询、设置基质初始高度等,监测基质高度变化,并将变化后的高度数据发送至协调器。按照功能区分,将终端程序的设计分为组网程序、传感器程序和无线接收处理三个模块。传感器端程序流程如图7所示。

图7 传感器端程序流程

终端组网程序同样使用Z-Stack协议栈,在协议栈的基础上稍做修改,组网时读取短地址和长地址并发送到协调器。

传感器程序主要利用I/O口中断,每中断一次表明基质高度发生5 mm变化,程序根据初始设置高度值计算当前高度并上报至协调器,若短时间内高度变化过快则发送报警指令等。

无线数据处理模块主要处理来自协调器的指令,包括查询、设置高度等指令。程序接收到指令后,根据协议做相应的处理。此外,程序还设计了1分钟定时向服务器发送心跳的功能,以表明设备在网,方便服务器处理。

4 云服务器功能设计

云服务器是系统运行的核心部分,论文所用系统将阿里云的云服务器作为基础,设计数据库和应用,实现桥梁基质的实时监测。云服务器主要包含数据库设计,网络通讯设计和应用层设计三个模块。人机界面设计如图8所示。

数据库设计使用SQL Server2008进行数据管理,根据系统功能数据库保存桥梁各桥墩传感器的长地址和短地址,保存每座桥梁SIM900A的IP地址和端口及每个桥墩的高度数据等。

网络通讯设计主要用于服务器跟桥梁和桥墩传感器之间的通讯。论文使用UDP完成,根据设计的通信协议以及数据库功能保证通讯正常进行。通讯指令包含注册、心跳、高度数据、设置、报警等类型。

应用层设计主要是人机界面设计。论文采用地图供应商提供的接口[4],将监测的桥梁以地图模式显示,此外,还包括设备绑定、查询、报警等功能。

图中左侧为各桥梁以及桥墩的信息,中间为当前桥梁的地图位置,下方为桥梁各桥墩的基质高度信息。菜单包括绑定传感器、设置等功能。

5 结 语

本文设计了一种监测桥墩基质高度变化的传感器,利用ZigBee网络+云服务器实现了实时监测桥梁桥墩基质高度变化的功能,系统设计友好的人机界面将监测数据进行直观展现,系统无需人工值守即可实现远程实时监测、报警等功能。目前,该系统已在丽水市宣平港大桥投入测试阶段,测试期间系统稳定,各项功能均正常运行。

参考文献

[1]王东,张金荣,魏延,等.利用ZigBee技术构建无线传感器网络[J].重庆大学学报(自然版),2006,29(8):95-97.

[2]吴志红,管志华,朱元.基于Modbus协议的线性霍尔传感器编程器设计[J].物联网技术,2011,1(6):52-55.

[3]曾宝国.Z-STACK协议栈应用开发分析[J].物联网技术,2011,1(3):71-73.

[4]丁振中.利用百度地图接口建立人社自助服务一体机导航地图[J].电脑编程技巧与维护,2015(4):88-90.

[5]林元乖.基于物联网技术的休闲农业智能监测与培育系统[J].物联网技术,2014,4(5):78-79.

[6]吴昊,彭懋磊,张亦梅.基于STM32和ZigBee的台站观测环境监测系统设计[J].物联网技术,2016,6(11):54-56,60.

篇8

关键词:无线传感器网络,关键技术,传感器节点

 

1 前言

环境保护越来越受到重视,环境监测是环境保护的基础,其目的是为环境保护提供科学的依据。目前无线传感器网络在环境监测中发挥着越来越重要的作用。与传统的环境监测手段相比,使用无线传感器网络进行环境监测有三个显著优势[1]:一是传感器节点的体积很小且整个网络只需要部署一次,因此部署传感器网络对被检测环境的人为影响很小。二是传感器节点数量大,分布密度高,每个节点可以采集到某个局部环境的详细信息并汇总融合后传到基站,因此传感器网络具有数据采集量大,探测精度高的特点。三是传感器节点本身具有一定得计算能力和存储能力,可以根据物理环境的变化进行较为复杂的检测,传感器节点还具有无线通信能力,可以在节点间进行协同监控。因为传感器网络节点对环境变化、传感器网络自身变化以及网络控制指令做出及时反应,所以无线传感器网络适用于多种环境监测应用中。

2 环境监测应用中无线传感器网络节点的硬件设计

图1节点硬件组成

微处理器采用TI公司的超低功耗的MSP430系列处理器,功能完善、集成度高,而且根据存储容量的多少提供多种引脚兼容。

无线通信采用CC2420ZigBee芯片,CC2420ZigBee芯片通过SPI接口与MSP430相连接。

电源用电池供电,使用AA电池。

传感器节点可以不在节点中包含模数转化器,而是使用数字换能器接口。

3 无线传感器网络用于环境监测中的关键技术

3.1 节点部署

好的无线传感器的节点部署必须同时考虑覆盖和连通两个问题。覆盖要求在感知中的每个地方都能至少被一个节点监视到,而连通要求在网络通信上不被分割。覆盖受节点的敏感度影响,而连通受到节点的通信距离影响。

因监测环境的复杂性和监测环境对于外来设备的敏感性、为了获得周围环境的确切参数和为了延长传感器网络部署的有效时间、增强传感器网络的实用性,所以用于环境监测的传感器节点需要满足体积小、精度高、生命周期长的要求。

选择可替换、高精度的传感器对于环境监测来说至关重要。一般来说,同类的传感器测得数据之间误差应不超过3%,这样通过一定得补偿机制可以将误差控制在1%之内。选择传感器的另一个重要因素是传感器的启动时间。在启动时间内传感器需要一个持续的电流作用,因此需要采用启动时间较短的传感器以节省能量。

3.2 能量管理

目前的传感器节点大多使用两节AA电池供电,这样的电力在3V情况下大约是2200mAh。如果需要持续工作9个月,每个节点平均每天只有8.148mAh的电量。表列出了传感器节点常用操作消耗的能量。实际应用中需要仔细地在本地计算、数据采集和通信之间分配能量

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【关键词】激光三角法 可控型水龙头 光电转换

微电子技术和传感器已经成为二十一世纪信息社会的重要标志。随着激光传感器的广泛应用及新型光电扫描与光电探测技术的不断提高,工业、农业、家庭、军事、医学等应用领域的传统方法得到了改善。激光传感可控型水龙头将激光位移传感器与电子信号处理技术结合,应用在了水资源节约领域。市场上的传统插卡式热水龙头在使用时难以估定水瓶内的水位,存在着极大的安全隐患和水资源浪费问题。该项日利用激光位移传感技术检测并定位水的高度,经过数字信号处理器将信号反馈到电子电路,自动切断电源。和传统插卡式热水龙头相比,基于激光位移传感器的可控节约型水龙头具有测量精度高、可靠性好、非接触、自动化、安全等突出优点,有极重要的现实和环保意义。在前期的推广中,这项技术先应用于学校水房保温瓶水位的测试。随着后期技术的成熟和市场的开发,可推广向工厂水箱水位测定等更广的领域,发挥更大的经济和应用价值。

一、激光位移传感器的研究现状

现今光电技术的发展、微机的控制、数据的处理及PSD、CCD、四象限位移探测器的改善,使传统的三角测量法有了广泛的应用。具体包括质量的检测、设备的维护、机械和生产自动化、流程和设备的监控等各个领域。

目前在国内,激光位移传感的主要应用包括:对灵敏度和精确度的分析,如何提高其使用范围以及位移、角度、同轴度的非接触测量和校准领域。不过,我国对激光位移传感器的研究仍处于实验阶段。国外很多专家对其做了大量的研究并取得成果。西班牙的研究者在三角激光位移传感器的系统中,发现周围的杂光对测量的精度有影响,并给出了相应的消除方法。目前,国内外有很多这样的产品,广泛地应用在军事技术、航空航天、检测技术等诸多领域。美国研制出红外测温传感器,使其在恶劣的环境下仍能测量出飞行器各部分的温度;城市的交通管理也运用红外光电传感器进行路段事故检测和故障排除的指挥。总体来说,国外传感器的测量范围大,线性度好,分辨率高,稳定性好。国内对激光位移传感器的研究虽不及一些欧美国家,但是却在研究的种类上屡创新奇。

二、激光三角测量技术的原理

激光三角测量法是指从光源发射一束光线到被测物体表面,在另一方向通过成像观察反射光点的位置,成像位移和实际位移存在一定的换算关系,通过这个关系式可以计算出被测物体表面的实际位移。由于入射光和反射光构成一个三角形光路,因此被称为三角测量法。按照入射光线与被测物表面法线的关系,可分为直射式和斜射式。本项研究采用的是直射式激光三角测量法。

如图l所示,激光发射器发射出一束光线到热水瓶水面形成光斑,光线在表面发生反射后,从另一个方向通过成像透镜,光斑成像在CCD位置传感器上。随着热水瓶水面高度的变化,反射光的角度在发生变化,光斑成像也随之发生位移。设光斑在CCD成像面上相对位移为X’,被测表面(即水面高度)的实际位移为X,则两者关系如下式:

在传感器的选择上,本项研究选用的是CCD激光位移传感器。目前应用于激光三角法测距的光接收元件包括:CCD(Charge-c.oupled Device,光电耦合器件)和PSD(Position Sensitive Detector,位置敏感元件)。PSD是基于横向光电效应来实现光能、位置的转换,CCD是一种新型光电转化元件,主要由光敏单元、信号输入单元和信号输出单元组成。CCD以电荷作为信号,实现电荷的存储、转移和检测。与PSD相比,CCD具有轻便、体积小、耗能小、精度高、稳定性好、时效性高等特点。基于上述考虑,最终选定了CCD激光位移传感器。

三、基于激光位移传感器的可控型水龙头系统结构

本项目研究的激光位移传感器硬件系统包括:激光电源、半导体激光器、线阵CCD驱动电路、输出信号的处理系统、单片机测量系统和水龙头阀门控制系统。如图2所示为激光位移传感器的可控型水龙头系统的总框图。

3.1 光源的选择

激光器有很多种:气体激光器、固体激光器、半导体激光器等,气体激光器单色性和方向性好,但体积和重量大,需要外部高压电源,不易安装在小型光学测头上。半导体激光器具有超小型、高效率、电压低、电能转换率高、便于安装等优点。激光光束在传播中存在散射,当测量目标越远,光能量分布不均匀,从而导致误差出现,半导体激光位移传感器可以进行体积小的短距离测量。

3.2 线阵CCD驱动电路

目前,应用于激光三角测距系统的光接受元件主要有两种:CCD――光电耦合器件和PSD――位置敏感元件。本测距系统设计中采用精度高、稳定性好的光电耦合器件CCD作为光电探测器,根据被测物体的移动距离,间接进行测量。

3.3 输出信号的处理系统

图像采集后,CCD输出的信号叠加了较大的干扰噪声,所以要先经过预处理电路后在进行二值化处理。预处理即是将CCD输出进行前置放大后进行滤波处理,放大电路将微弱的信号放大同时干扰的噪声信号也得到了放大。

所以经过低通滤波器将放大电路处理后信号中的高频成分滤除,常用低通滤波器包括:三角滤波法、高斯低通滤波器、中值滤波器等不。最后将输出的信号送入电压比较器进行二值化处理得到稳定的数字信号。最后将数字信号送到单片机系统进行脉冲计数就能得到像点位置信息。系统将计算后的结果显示在显示器界面上。

3.4 水龙头阀门控制系统

在理想条件下,热水瓶的高度为H,由上述系统测出水面高度为X,当x的值接近L时,系统通过反馈电路来控制水龙头的阀门。

四、结束语

激光三角法采用非接触测量,以其实时性强、精度高、对被测物体表面没有特殊要求等优点得以广泛应用,本论文利用直射式激光三角法,对系统的结构参数和所选器件做出了合理的设计和选择。论文的主要工作包括以下几个方面:

(1)通过对激光测距系统在国内外的发展现状研究,并结合本系统情况,确定了本系统的测量原理。

(2)数据采集:令热水瓶的高度是定值H,从光源发射一束激光到被测物体(上升水面)表面,在另一方向通过成像观察反射光点的位置。通过线阵CCD对光电信号进行采集,从而计算出水面到瓶口的距离X。

(3)信号处理将采集到的数据经过滤波放大电路处理,然后将输出的结果由模拟信号转化为数字信号,最后将信号送人单片机系统。

(4)数据结果输出:通过单片机的计算被测物体的位移量,当X-H趋近于零时,将其距离显示在显示器界面上,通过电路控制水龙头阀门的关闭。

后期工作展望:

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关键词:皮带秤,移动式装船机,精度,计量管理,设计安装

 

0.前言

我公司是以煤炭中转为主要业务,是江苏省能源储运基地,主要承担着北煤、西煤南运的重任。我公司有一台伸缩移动式装船机,专门用于块煤、焦炭的装船。原来的装船计量主要是通过汽车衡计量,存在精度低,装船工艺流程繁琐等缺点。为优化工艺流程、提高计量精度和管理水平,我公司决定在块煤装船机上安装电子皮带秤。

电子皮带秤是一种对散状物料作动态连续称重的计量设备,它是通过称重传感器和速度传感器打住皮带所载物料的张力和运行速度,经显示控制器的微处理器进行精确数学处理来完成输送物料的称重。它具有快速、准确、自动称量和即时打印等优点。装船计量是对外贸易依据,要求皮带秤要长期稳定、可靠、准确,再加上安装在移动装船机上,因此对电子皮带秤的造型、技术设计、安装提出了更高的要求。为此,经过论证,我们选择安装ISC-14型电子皮带秤(以下简称皮带秤)。

1.皮带秤设计安装的技术要求

1.1秤体结构设计。免费论文。

由于装船机桁架长度有限,秤体的结构设计应具备结构简单、便于安装、抗偏载性能好、力值传递准确、限位可靠等特点。免费论文。由于皮带秤安装在移动机架上,应严格限制称量段和过渡段托辊的径向跳动量和外母线的不圆度,以防止出现脉动的冲击载荷,保证秤体的稳定而不产生振动。

1.2对传感器的要求。

皮带秤的传感器有称重传感器和测速传感器,传感器一般由专业厂家提供。经过反复考评,并根据公司应用经验,我们提出,称重传感器必须具备抗疲劳性能好、高阻抗、高供桥电压、高灵敏度、高分辨率的特点,测速传感器采用脉冲数字式。由于称量结果是重量与速度的乘积,速度信号的准确性与重量信号同等重要,测速滚筒要非常灵活、可靠性要高,确保速度信号的准确性。

1.3对显示控制器要求。

显示控制器是电子皮带秤的心脏部分,要求其准确度和稳定性要高,具有报警、自动校零、校量程、定量输出、温度补偿、自诊断、模拟标定、断电保护等功能。

1.4对皮带秤的精确度要求

由于皮带秤是作为煤炭出港计量的依据,精确的准确度是港口与客户双方利益的根本保证。根据最新国家标准GB/T7721-95标准规定和作业现场特点,选择准确度为±0.25%的电子皮带秤。

1.5对皮带秤的安装要求

①对安装位置的要求。由于电子皮带秤的精确度对安装位置要求较高,安装的位置既不能离落料口太近,又不能离电机和皮带张力变化较大的头部。基于这种原因,秤重桥架应安装在距离落料点不小于7米处,距离装船机头部不得小于9米。

②对皮带机架及环境的要求。在称重系统设计中,下列的挠曲量应考虑进去,它们是载荷传感器的挠曲,秤架和称重桥系统的挠曲,以及输送机支承结构的挠曲,极重要的是这些挠曲不宜过大。在皮带秤的制造中,对载荷传感器,秤架及秤重桥系统的挠曲量作好控制,只有输送机支承结构的挠曲是个可变量。因此,支撑着皮带秤及其前后各四组托辊的输送机纵梁应有足够的刚度,如需要,应增加支撑,以使+4到-4托辊间的相对挠曲不超过0.4mm。安装皮带秤的部位,输送机不应有伸缩、接头或纵梁的拼接。由于皮带秤是安装在移动的装船机上,固定皮带秤的输送机机架必须具有足够的强度。称重误差大小还受风、雨雪及外界环境的影响,又要尽量安装在相对湿度较小、防风雨侵蚀及日晒的地方。为此,必须对安装皮带秤的机架进行加固,并采取防风防雨雪措施。

③带有凹形线段的皮带输送机。与凹形曲线部分相切的那一点(向上升的)至少应该距皮带秤12米远,如果皮带秤安装在有凹形曲线段的皮带输送机上而又不能考虑上述尺寸界限时,则秤应该装在输送机的直线段并在整个装料区外,皮带秤的前、后则至少有四组托辊与皮带接触。

④带有凸形线段的皮带输送机。在曲线段相比较,皮带输送机的水平段称重条件较好,但如果皮带秤一定要在曲线段上,则应在垂直方向上不应有弧形的地方,弧形段必须在称量段托辊之外6米或五倍托辊间距的地方。

⑤对卸料器的要求。在任何一个称重精度较为重要的装置里,称量系统均不应该装在安有可移动卸料器的皮带输送机上,如果皮带秤必须安装在有卸料器的皮带输送机上,那么对带有凹式曲线段皮带秤的安装要求也适用这种情况,可将卸料器移到头,保证上文中所提出的距离。还应特别注意的是,各种卸料器的配置形式,均应能保证皮带在称量段的中心运行。免费论文。

⑥匀的皮带荷载。在应用过程中,皮带秤可以在30~100%的变化范围里准确地工作,但是它希望皮带载荷应尽可能地均匀,为了减少皮带载荷量的波动,可在料仓出口处装一个高度可调整的插板。

由于在使用过程中皮带秤的准确度会下降,选择合适的标定周期(或叫检定周期)是皮带秤准确的保证。如何确定标定周期,较可靠的做法是按实际情况,经多次标定比较,统计计算出标定周期。我们的作法是,一般情况下一到两个月标定一次较为合适。

2.皮带秤的调试和应用效果

在安装应用皮带秤的初期,我们也碰到了不少问题,主要表现在皮带秤的精度不稳定,达不到设计要求。经过多次与厂家的技术沟通、现场考察、重新调试后,发现问题的主要原因是装船机机架振动明显、皮带跑偏等。

2.1装船机架振动问题

这是影响电子皮带秤精度的最主要原因。装船机架在伸缩移动时产生的振动较大,特别是在负载状态下,振动尤其明显。为此,我们采取增加伸缩机架支撑轮的办法,从而有效解决伸缩机架的振动问题。

2.2皮带跑偏问题

在检查、调试中发现,皮带秤两侧托辊的水平偏差较大,按照皮带秤的安装标准进行重新标定,发现偏差大的地方相差28mm,以致使皮带机产生最大跑偏幅度达62mm。为此,我们对前后偏差较大四组托辊进行调整、垫高,并反复校正,减少相邻托辊间的高度差,从而解决了皮带跑偏问题。

在反复调试并经过链码标定和实物标后,最终得出的计量数据达到设计要求。经过近两年的实际应用,证明完全满足港口的生产要求。皮带秤在伸缩移动式装船的应用,有效提高了港口计量精度和管理水平,进一步优化了装船作业工艺。

3.结束语

皮带秤是企业经济核算的关键设备,在设计时,合理地选用部件配置,提高适应现场环境的能力。使用皮带秤装置,应注意提高操作管理人员的技术水平,正确地选择、安装调试和维护保养,以提高电子皮带秤的应用准确度。