金属探测器范文

导语：如何才能写好一篇金属探测器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词:金属探测器,线性霍尔元件,电磁感应

中图分类号:TP338文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)03-728-02

The Design of Digital Metal Detector

HU Fei, WANG Wen-yuan, LU Chao

(Department of Physics, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, China)

Abstract: This paper describes the composition of hardware and software, working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The MCU measures the peak alue of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm.

Key words: metal detector; linear hall-effect sensor; electric-magnetic induction

金属探测器作为一种最重要的安全检查设备,广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。为了能够准确判定金属物品藏匿的位置,就需要金属探测器具有较高的检测精度。采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器,感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化,提高了检测精度,处理部件采用AT89S52单片机作为控制核心,对检测结果进行分析判断,适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品(刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等)的检测,可用于海关、机场、车站、码头的安全检查,也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤中的上述物品和其他金属物。

1 系统设计

根据电磁理论,当金属物体被置于变化的磁场中时,金属导体内就会产生自行闭合的感应电流,这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场,与外磁场方向相反,削弱外磁场的变化。据此,将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上,流过线圈的电流会在周围产生交变磁场,当将金属靠近线圈时,金属产生的涡流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大,交变电流的频率越大,则涡电流强度越大,对原磁场的抑制作用越强。故当有金属物靠近通电线圈平面附近时,无论是介质磁导率的变化,还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。整个探测系统以AT89S52作为控制核心,其硬件电路分为两个部分,一部分作为线圈振荡电路,包括:多谐振荡电路,放大电路和探测线圈;另一部分为控制电路,包括:UGN3503型现行霍尔传感器,前置放大电路,峰值检波电路,ADC0809模数转换器,AT89S52单片机,LED显示电路,声音报警电路及电源电路等。系统框图如图1所示。

2 主要模块硬件电路设计

2.1 线圈震荡电路

由555构成一个多谐振荡器,产生一频率为24KHz脉冲信号,电路如图2所示。选择24KHz的超长波频率是为了减弱土壤对电磁波的影响。从多谐振荡器输出的正脉冲信号经过电容C8输出到Q1的基极,使其导通,经Q1放大后,就形成了频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈L1中,在线圈内产生瞬时较强的电流,从而使线圈周围产生恒定的交变磁场。由于在脉冲信号作用下,Q1处于开关工作状态,而导通时间又非常短,所以非常省电,可以利用9V电池供电。

2.2 放大和峰值检波电路

由于UGN3503N线性霍尔传感器采集到的电压信号是一个很小的电信号,故在对其处理前要进行放大。设计中信号放大电路采用输入阻抗高、漂移较小、共模抑制比高的集成放大器LM324。如图3所示,UGN3503线性霍尔传感器输出的微弱信号经电容耦合到前级运算放大器U2A的同相输入端,运算放大器U2A把霍尔传感器的电压转换为对地电压。在电路设计中运放LM324采用+5V单电源供电,对于不同强度的信号均可通过调节前级放大电路的反馈电位器W1开改变放大倍数。经前级运算放大器放大的信号经耦合电容C2输入到后级峰值检波器中。采用组容耦合的方法可以使前后级的电路的静态工作点保持独立,隔离各级静态之间的相互影响,使得电路总漂移不会太大。

峰值检波电路由两级运算放大器组成,第一级运放U2B将输入信号的峰值传递到电容C6上,并保持下来。第二级运放U2C组成缓冲放大器,将输出与电容隔离开来,在设计中,为了获得优良的保持性能和传输性能,采用LM324。当输入电压V12上升时,V02电压跟随上升,使二极管D4、D5导通,D3截止,运放U2B工作在深度负反馈状态,给电容C6充电,Vc上升。当输入电压V12下降时,V02电压跟随下降,D3导通,运放U2B工作在深度负反馈状态,深度负反馈保证了二极管D4、D5可靠截止,Vc值得以保持。当V12再次上升时,V02在次上升使D4、D5导通,D3截止,再次对电容C6充电(Vc高于前次充电电压),V12下降时,D4、D5又截止,D3导通,Vc将峰时再次得以保持。输出V0反应Vc的大小,通过峰值检波和后级缓冲放大电路,将采集到的微弱电压信号放大至0v～5V的直流电平,以满足A/D转换器ADC0809所要求的输入电压变化范围。

2.3 A/D转换电路

如图4所示,输出的电压信号送入ADC0809的模拟输入通道IN0进行A/D转换,将P2.7(地址总线的A15)作为片选信号,由AT89S52的写信号WR和P2.7控制ADC0809的地址锁存ALE和转换启动START,当ADC0809的START启动信号输入端为高电平时,A/D开始转换,在时钟的控制下,一位一位的逼近,比较器一次次进行比较,转换结束时,送出转换信号EOC,并将8位数字量D7至D0锁存到输出缓冲器。AT89S52的读信号RD端发出一个输出允许命令输入到ADC0809的ENABLE(即OE端),ENABLE(即OE端)呈现高电平,用以打开三态输出锁存器,AT89S52从ADC0809读取相应点位数字量,然后存入数据缓冲器中。

一旦发现金属出现,则被测量物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制放光二极管进行光报警的同时,P1.6还触发蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意。

3 系统程序设计

在工作过程中,由555定时器构成的多些振荡器产生一个脉冲为24KHz的脉冲信号,此脉冲信号经缓冲放大后,形成频率稳定度高、功率放大的脉冲信号输入到探测线圈中,通电的线圈会产生磁场,此时,固定在线圈L1中心的霍尔传感器UGN3503U就会感应到线圈周围的磁场,并将磁场强度信号线性的转变成电压信号。在无金属的情况下,假设霍尔输出电压为U0,该电压信号U0很微弱,属毫伏级信号,U0经过放大电路放大,再经过峰值检波电路,得到相应的0V～5V的峰值输出电压Ux,然后经A/D转换后,输入到CPU,由CPU完成Ux与基准电压U0的比较,二者比较|Ux- U0|得到一个差值,次差值与预设的灵敏度u在做比较。当然,u的大小设定决定着系统精度的高低。若|Ux- U0|>u,就确定为探测到金属,CPU输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警,同时P1.6控制蜂鸣器发出声响,进行声音报警。流程图如图5所示。

4 系统测试和结语

金属探测器的工作频率、灵敏度和稳定性是仪器的主要技术指标,探测器的灵敏度与探测线圈的尺寸大小有关,尺寸大即探测面积大,则线圈中心磁场强度低,在靠近线圈绕组附近磁场强度较高,霍尔元件固定在线圈中心,为了确保通过其磁通量,探测线圈的尺寸就不宜太大,具体尺寸通过实验确定。

设计的金属探测器,可以在机场、大型运动会 (如奥运会)、展览会进行安全检测,以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门 (包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也可以使用金属探测器对出入人员进行检测,以防止贵重金属材料的丢失;考试也可使用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊,具有较好的应用范围。

参考文献:

[1] 徐薇莉,曹柱中.控制理论与设计[M].上海:上海交大出版社,2003:74-82.

[2] 卢超.基于AT89C51多路信号检测和语音报警器的设计[J].佳木斯大学学报,2009(2):181-184.

[3] 先锋工作室.单片机程序设计实例[M].北京:清华大学出版社,2003.14-30.

[4] 王幸之,钟爱琴等.AT89系列单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天大学出版社,2004:39-54.

[5] 卢超.单片机同PC机通信的一种新方法[J].矿山机械,2007(4):105-107.

[6] 卢超.分布式矿井温度监测系统的设计[J].煤炭科学技术,2007(12):51-54

[7] 李华.MCS- 51系列单片机实用接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001.

[8] 卢超.单片机与PC机的通信设计[J].工矿自动化,2007(5):116-118.

篇2

1 微波炉

1945年，测试雷达的美国工程师珀西.斯潘塞感觉有点饿，从口袋掏出几块巧克力---融化了。身边没有热源为什么融化呢？细心的他从玉米地掰了些玉米种子放在雷达旁，第二天玉米变成爆米花，于是发现微波有“热效应”。

微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是指波长为0.01～1米的无线电波,其对应的频率为30000兆赫到300兆赫…为了不干扰雷达和其他通信系统，微波炉的工作频率多选用915兆赫或2450兆赫，微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成，微波炉的心脏是磁控管，这个叫磁控管的电子管是个微波发生器。

微波加热的原理简单说来是：当微波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分，而水是由极性分子（分子的正负电荷中心，即使在外电场不存在时也是不重合的）组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动。由于食品中水的极性分子的这种运动，以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食品的温度也就上升了。用微波加热的食品，因其内部也同时被加热，放整个物体受热均匀，升温速度也快。

微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成，如图所示。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。

2 电磁灶

电磁灶是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁灶内部，由整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为20-40KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁感线通过金属器皿(导磁又导电的铁质材料)底部金属体内产生无数的小涡流，使器皿本身自行高速发热，然后再加热器皿内的东西。故：电磁灶煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁灶本身发热传导给锅具，热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍，器具升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁灶较普及的一些国家里，人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。

3 探雷器

探雷器其实只是“金属探测器”的一种用途。探雷器的核心是高频振荡器，在电子线路与探头环内，线圈中的电流振荡形成固定频率交变磁场，当有金属接近时，利用金属导磁的原理，改变了线圈的感抗，从而改变了振荡频率发出报警信号，对非金属不起作用。

金属探测器除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。

高频振荡器探测金属的原理

调节高频振荡器的增益电位器，恰好使振荡器处于临界振荡状态，也就是说刚好使振荡器起振。当探测线圈L靠近金属物体时，由于电磁感应现像，会在金属导体中产生涡电流，使振荡回路中的能量损耗增大，正反馈减弱，处于临界态的振荡器振荡减弱，甚至无法维持振荡所需的最低能量而停振。如果能检测出这种变化，并转换成声音信号，根据声音有无，就可以判定探测线圈下面是否有金属物体了。

篇3

关键词：金属探测仪；线性霍尔元件；电磁感应；灵敏度

中图分类号：TP212；TP274 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）03-00-01

0 引 言

金属探测仪是一种专门探测金属的仪器，作为一种重要的检测设备，已经广泛应用于社会生活和工业生产的诸多领域。由于金属探测器具有反应灵敏，体积小，使用方便等优点，在各种使用场合中备受青眯。

为了能够准确检测到金属物体，就需要金属探测器具有较高的可靠性和检测精度。采用极高的线性霍尔元件作为传感器，感应金属对通电线圈的磁场变化，从而提高检测精度；处理模块则以单片机C8051F350作为核心，对接收模块的信号进行处理，分析判断，有效保证了金属检测的实现。

1 总体设计

本设计的总体设计方案如图1所示。整个金属检测系统由三个部分组成：

（1）金属探测模块。该模块包括高频逆变电路，谐振电路；

（2）数据采集模块。该模块包括CS3503线性霍尔传感元件，放大电路，峰值检波电路；

（3）软件设计部分。

在电感线圈的中心固定霍尔器件，可探测线圈磁场的变化，并将其转化为电压信号。当无金属通过时，输出信号为一固定值，不报警；当检测到金属时，霍尔元件根据磁场变化转化为电压信号，在进行放大和峰值检波处理后，将输出的稳定峰值经单片机内部A/D转化后与单片机内部预设值进行运算比较，以此判断金属的有无。

2 硬件电路的设计

2.1 金属探测模块

逆变振荡器电路产生正弦信号，在经过电容和电感组成的并联谐振回路中产生高频的正弦信号通过发射线圈产生一定的磁场。金属探测电路如图2所示。

型号完全相同的元器件，也无法保证他们的特性完全相同。电路中利用两个MOS管在性能方面的不同，当提供电压时，两个MOS管来来回回反复导通，因而便产生了这样的高频信号。双管推挽电流馈电，逆变震荡器产生正弦信号，并用线圈将能量发送出去。

2.2 数据采集模块

由于CS3503线性霍尔元件采集到的电压信号是一个十分微弱的毫伏级信号，所以在对其进行处理前，首先要进行放大。图3所示为数据采集模块。

如图3所示，CS3503线性霍尔元件将输出的微弱信号经过电容到达前级运算放大器NE5532的同相输入端。经前级运算放大器放大的信号经耦合电容输入到后级的峰值检测电路中。峰值检测电路由两级运算放大器组成，第一级运放将输入的信号传递到电容C1上，进行充电；第二级运放组成缓冲电路，将输出与电容隔离开来。

2.3 软件设计模块

整个软件设计模块主要由单片机C8051F350来完成。由于C8051F350内部自带一个全差分24位的A/D转换器，且支持片内校准功能，故不再需要从外部接A/D转换模块。

当装置启动时程序开始运行，进行初始化，初始化主要包括对各种寄存器的状态进行初始化，对单片机I/O端口、内部晶振的初始化。主程序进行数据采集、模/数转换以及准确判断结果确定是否报警。单片机采用中断方式运行，当单片机接收到信号时，中断服务程序被执行，就会对输入信号进行A/D转换，并与单片机内部预设值进行运算比较，然后报警。

3 结 语

本系统从硬件和软件方面设计了一套灵敏度较好的金属检测装置。由于其成本和结构比较简单，稳定性较好等优点，可以很好地应用于旅行安检，食品等领域，该检测装置具有很大的发展前景。

参考文献

[1]曹巧媛.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，1997.

[2]高吉祥.高频电子线路[M].北京：电子工业出版社，2007.

[3]李瀚荪.电路分析基础[M].北京：高等教育出版社，2004.

[4]黄勇.金属探测器的研究与设计[D].广东：华南理工大学，2010.

篇4

[关键词] 散养牛 舔舐异物 创伤性 网胃炎

社会上许多养牛户，因不懂养牛技术，常因饲养管理不善、饲料质量低劣饲养粗放，饲料营养不全，造成散养牛舔舐异物，由于牛采食过急、咀嚼粗略，随采食饲料吞入尖锐异物，如：铁丝头、铁钉（针）等，致使异物随饲料咽下，沉入网胃，使网胃壁受损，或刺伤网胃引起网胃炎。当牛瘤胃膨胀，腹压增高时使异物刺伤、穿透网胃壁，经膈达心包引起心包炎。据笔者从医20几年的临床经验总结一些正确诊治牛创伤性网胃心包炎体会供参考。

一、临床症状

铁丝头、铁钉（针）等异物未刺伤胃壁前，临床上不呈现任何症状，这些异物一旦刺伤办壁，即使牛突然出现病状，食欲、反刍次数减少，泌乳量骤然下降，瘤胃蠕动弱或消失。严重时病牛精神高度沉郁，病牛多站立不动，肘肌战栗，万不得已卧下时十分小心并与磨牙，出现颔下水肿。

触诊网胃部位有明显疼痛感，病牛躲闪。在斜坡上行走时上坡快而下坡则小心翼翼。当异物穿破网胃2～3d后，体温上升可达40℃，粪干，量少而黑，表面有粘液，有时发现潜血。呼吸短促，脉搏浅快，全身战栗，消瘦，很快死亡。

二、治疗原则

1.以预防为主，药物上没有有效治疗办法。可以在小牛生后6月龄时往胃里投放磁铁棒，适当的时候还可以往外吸取异物。

2.发现可疑病牛，首先用金属探测器在病牛的左则肘后探测该牛网胃心包部是否出现反应，如发出叫声或发出光亮既可确诊。

3.給被确诊的病牛灌服大量温水，稍加休息后用胃导管将牛胃取铁器送入牛胃中，牵牛反复从上坡往下坡牵遛数次，取出取铁器，重复操作几次，尽量使牛胃内的异物排净。

4.给取完异物的病牛灌服健胃剂既可。

病例：喀左县大城子镇东村菜园，一养牛户的一头每牛，于2009年春天出现牛创伤性网胃心包炎，比较突出的临床症状是颔下水肿。已经绝食3d，使用金属取铁器从该牛胃中大量铁渣，其中有一条不锈钢钉，经反复吸取认为完全取净后，灌服10日健胃药后逐渐康复。

篇5

第一家工厂当员工上班时如临大敌，每个员工要先走进更衣间，脱下外衣，穿上没有口袋、没有任何金属饰件的工作服，穿过一道金属感应门，才能进入生产区域。在接下来的8个小时内，没有特殊情况，员工不得中途离开生产区域。就连吃饭也必须在工厂食堂内。

这还不算完，员工如果要是上厕所过于频繁，或者经常出现在过道上，就会有保安跟踪而来，用手持金属探测器对其进行检查。下午下班时，还得再次穿过金属探测门。要是一个不巧，探测门报警了，那就得在众目睽睽下，接受保安用手持金属探测器对其进行检查，严格程度丝毫不亚于机场的安检。如果哪天工厂的黄金和珠宝有丢失，所有相关人员都得在保安的监视下被搜身，先由管理人员搜工人，然后管理人员互搜。

另一家工厂似乎从来不担心员工盗窃问题。没有金属感应门，也不用更换衣物，员工打完考勤卡，直接就可以进入生产区。公司的金库打开后，每个员工从物料文员处领到自己的“小金箱”，就是一个带锁的铁皮箱，里面装的是生产原料：黄金、铂金、钻石和珠宝，来到自己的工位上，开始一天的工作。

到中午吃饭时，大家只要把“小金箱”锁上，放进部门的大金箱里，就可以去食堂或者工厂外面的小店吃饭。下午上班，再把“小金箱”领回，继续工作。下班时把自己的“小金箱”交回，经物料文员清点后，不用搜身就可以离开工厂。

后一家工厂会被员工偷垮么？答案是没有，不仅工厂员工收入比同行高30%，这家工厂也比同行更赚钱，并且早在2010年就已经成功登陆A股市场。

这家名为潮宏基的黄金首饰加工厂，坐落在远离深圳、番禺等的贵金属加工中心的汕头。1996年潮宏基创立时，只做珠宝零售业务，产品全部外包。2002年，随着业务的发展，公司创办了自己的加工厂。由于第一任厂长是从番禺某珠宝加工厂过来的，他也自然沿用了同行的搜身制度。但从2003年，潮宏基废除了搜身制。没有金属感应门、不用更换衣物、不用搜身，潮宏基确实做到了，并且有他们自己的合理逻辑。

潮宏基的核心思路是信任员工，并且别让他们吃亏。

物料文员是物料管理的第一关，当大多数工厂的物料文员都是老板亲戚时，潮宏基的物料文员却是从普通员工中选的。和老板非亲非故，这增强了他们的信任感和归属感。在潮宏基，厂长要解聘员工，必须先同部门主管商量，厂长并没有“生杀大权”。除非员工严重违反制度，工厂一般不会贸然开除员工。如果是工作态度问题，一般由主管提示其改进，二次不改进的才辞退。

员工的计件工资也不是由厂长，而是由工资工作小组制定。工资标准确定后，要试行半年，员工可以提出申诉，工厂通常不会为降低生产成本降低计件工资标准。因此潮宏基员工的归属感强，流动率远远低于同行。

篇6

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金属探测，简单易用

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篇7

2、装甲车。需要购买金属探测器，然后到渴望酒吧东12南22的位置调查即可得到。

3、野巴士。需要到佛像村的东27南11的位置调查，然后会发现一个巴士站牌，野巴士就停靠到站牌旁边 ，不过这个车刚开始作用不是太大，改装后才有用。

4、红狼战车。需要到巴扎斯卡北方的的布拉多博物馆，在一楼的右上部有电梯，密码是4673，然后控制电脑将电梯降下，就可以得到红狼战车和战车配件。

5、琴式坦克。需要到大神社村，然后找到神社。去之前带好滑溜溜细胞和万能钥匙，使用滑溜溜细胞使小狗让开，再用万能钥匙开门就可以得到这辆战车。

篇8

酒泉自考温馨提示：

1.请携带准考证、身份证、考试通知单参加考试；严禁携带手机等与考试无关物品进入考场。所有考点使用金属探测器和身份识别仪进行安检。

2．必须携带2B铅笔、0.5mm黑色签字笔和橡皮擦参加考试。

3．必须按题目顺序在答题卡规定区域作答，并标明题号（大题号只写一次），不得在试题上作答。考生务必填写答题卡中考生诚信承诺书。

4．考生须严格遵守考场纪律，凡有替考、组织作弊等行为的将按《刑法修正案（九）》进行处理。

酒泉自考考生：

酒泉2018年上半年高等教育自学考试《考试座号通知单》于4月4日开始打印，请所有参加本次自学考试考生(含所有应用型专业考生)在考前登陆网上报名网站ganseea.cn或zkwb.ganseea.cn自行打印。考试期间，考生须凭身份证、准考证和考试座号通知单参加考试。

篇9

关键词： 飞剪；剪切；精度

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0220090－01

0 前言

飞剪机是用来横向剪切运动中的轧件的一种设备，是轧钢生产中不可缺少的重要设备之一。它可装设在连续式轧机的轧制作业线上，随着连续式轧机的发展，飞剪机得到愈来愈广泛的应用。下面就以某工程精轧区的飞剪为例，针对此问题做一个简要分析。此区的飞剪它具有切头和切尾功能。是轧制过程中极为重要的部分，也是故障多发地段，飞剪是否能正常的的使用，直接影响着产品质量及成才率。

1 精轧区飞剪工艺要求

1）剪切过程中，飞剪机的水平速度应等于或稍大于轧件速度。

2）按定尺长度完成轧件的切头（尾）的动作，但不能影响轧件的运行速度。

3）按一定的工作制度剪切，在轧制过程中不需剪切时飞剪静止不动。

4）动态速降≤±0.5%。

5）根据轧件的速度、设定的剪切长度以及飞剪的动作特性数据，控制飞剪的起停。飞剪驱动电机的速度是由前一机架速度控制系统给出，并随轧线一起级联变化。

2 飞剪精度低的问题分析

在近期的生产过程当中经常出现不切头或切头长度不准确等现象，分析原因有以下几个方面的原因。

2.1 剪切信号的不准确

中轧区飞剪机原使用前一机架负荷信号作为飞剪的启动剪切信号，也就是说当机架有钢进入时，电机电流增大，负荷值升高，在数字调速装置中设置一个门槛值，当大于这个门槛值时，装置即认为有钢，输出控制信号，进入控制飞剪的PLC中，给飞剪以剪切信号，启动飞剪。但负荷值为一动态值，当负荷值在轧制过程中有波动时会引起飞剪不动作或误动作。为提高剪切信号的精度，改为用热金属检测器作为飞剪的剪切信号，安装在前一机架出口处，并根据现场情况做好防水、防烫等工作，经一段时间的观察，信号很稳定。随即投入使用。

2.2 位置检测不准

1）位置码盘与飞剪接手是通过键槽连接的，在使用过程中键经常出现磨损松动等现象，影响了位置码盘的检测，甚至无法正常使用。现在接手处加装顶丝，能很好的紧固接手，使码盘的检测精度得到了提高。

2）高速计数器工作电源与码盘工作电源为同一电源，由外部24V直流电源提供，24V直流电源电压波动会造成高速计数器计数混乱。现改成为码盘和高速计数器分别都提供独立的24V电源，避免和其他电源相互干扰，影响剪切精度。

3）Z脉冲的选择，通过Z脉冲可以使码盘在旋转过程中重新置数，可以消除码盘计数过程中的累积误差，所以选择Z脉冲应用位置时，应尽量使飞剪在剪切过程中多次经过且不应高速经过以避免脉冲丢失，如图位置为Z脉冲比较合理的位置。

4）码盘线路干扰的改进，码盘线全部使用对屏加总屏线，现场设备较多，如果现场接地不好，也不能完全屏蔽干扰，对现场的码盘线和现场的动力电源线进行了隔离，分开放置，尽量减少干扰。

3 提高剪切精度的方法研究

如图所示：图1中L0为剪前轧机轴心线与热金属探测器之间距离，L1为热金属探测器到剪刃对齐位置的距离，L2为设定切头长度。对L0、L1及剪臂长度进行了精确测量。PLC采集来自现场飞剪前的热金属监测器的信号和飞剪前后轧机的速度编码器信号，并发出相关剪切的命令，如碎断命令、剪切命令，禁止剪切命令，点动命令等。同时将相应的飞剪状态输出到PLC，剪刃的位置，剪切正在进行等信号。要提高剪切精度必须保证在计算中的精确度，必须进行对轧制钢材跟随速度的改进，由于以太网读取数据滞后较大，影响计算精度，所以采用两台装置端子之间的硬线连接方式进行数据的传输。这样PLC就可以通过DP网以状态字的形式快速从飞剪机装置读取到轧机电机的实际转速值，提高了速度给定的传输速度和精度，因而提高了剪切的精度

4 结束语

飞剪控制方法优化在工业现场使用以来一年多的时间里，一直没在再发生飞剪在生产过程中出现误动作的情况，切头切尾长度一直非常稳定，运行效果明显，大大提高了飞剪的剪切精度，减少了事故发生时间。对轧钢工艺的提高起到了很大的作用，保证了生产顺利进行，提高了生产作业率及产品成才率。降低了生产成本，提高了经济效益。

参考文献：

[1]孟红莉、晁代坤，安钢高线机组飞剪控制系统优化，电气时代，2006（12）：172-174.

[2]孟建文、杨波，高速线材飞剪控制故障分析及其处理，新疆钢铁，2005（1）：34-37.

篇10

英国的戈德布拉特等人利用一个新概念模型证明在有氧光合作用出现之后，大气氧含量有可能保持在一个较低的或较高的稳定状态。“大氧化”可能是由相对较小的环境变化诱发的这些状态之间的转换。该模型表明，仅有有氧光合作用一个因素不足以产生富含氧的大气层。因此，在没有其他因素的情况下，地球大气层的氧含量可能只有百万分之几，而非今天的21％。同样，有氧光合作用有可能在仅有较低大气氧含量的行星上出现。

摘自《自然》

2006年10月12日

致癌基因各不同

知道是哪个基因在癌细胞中周期性突变有助于理解肿瘤形成基础的分子途径。

现在，美国巴尔的摩路德维格中心和霍华德・哈格斯医学研究所的劳拉・D・伍德等人对人类和直肠的肿瘤中的13，000个蛋白质编码的基因进行了排序，并创建了区别来自某种原因突变的无害序列变异的方法。几乎200个候选的癌症基因(CAN基因)都以相当快的频率发生突变，其中的许多基因以前并不与肿瘤形成相关。特别是，在和直肠的肿瘤中突变的CAN基因几乎没有重叠的，而且来自相同组织的不同肿瘤样本中的CAN基因也没有实质上一样的。

摘自《科学》

2006年10月13日

绿色希望在非洲

非洲终于传来了一个好消息。那里的农民正在开垦沙漠，把撒哈拉沙漠南缘的贫瘠荒漠变成绿色、富饶的农田。今年和20年前拍摄的卫星图像显示，由于树木的复苏，撒哈拉沙漠正在退化。这些树木主要是ana树，是金合欢属的一种。这些树木生长在哪里，耕作就能在哪里恢复。

栽培树木让尼日尔多达300万公顷的土地重披绿裳，约250，000公顷的土地重新成为农田。这些土地在20世纪70年代变得贫瘠，在20世纪80年代初期经营彻底失败，树木也被当作柴火砍伐；但是从20世纪80年代中期起，尼日尔的一些农民开始保护它们而不是将其砍倒。最终带来了这样令人惊讶的成果。

摘自《新科学家》

2006年10月14日

高科技并非万能

拜访白宫时得让手提包通过X射线机，游客自己也得通过金属探测器的检查。虽然如此麻烦，但是白宫却从中获益靠X射线反向散射技术，设备能捕获目标反射回的辐射。这种装置能生成比常规X射线机更详细的图像，还能在发现例如液体炸药这样的有机材料时鸣警。

这种高科技装置已经迅速走向了前台，对付现在的活动。其实，作为解决劫机等事件的方案，早在20世纪80年代以前反向散射装置就大受追捧。除此以外，其他价格差不多的多种高科技解决方案也能探测到大量的威胁。美国已经在全国的各大机场安装了至少100个跟踪探测器。但最终还是没能完美地解决安全问题，可见保证安全仅有高科技是不够的。