发布日期:2024-01-29 11:19:14

测控电路十篇

今天给各位分享测控电路十篇的知识,其中也会对初始化工作包括对DSP、RAM、网络接口和串口等部分的设置进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文导读目录:

1、测控电路十篇

2、测控电路实训心得(4篇)

3、光电检测技术十篇

  测控电路篇1

  1.1孤垂计算和交叉跨越的校检注意事项产生电力线路孤垂问题是因为线路导线受环境温度变化的影响而发生了长度的变化。对于已经架设好的电力线路,一旦环境的温度上升幅度超过以前最高的使用温度,电力电路导线的孤垂将会发生新的变化,孤垂将会比以前更大,造成新的困难。因此,孤垂调控的目的就是通过合理的方式,在保证不破坏电力线路功能的前提下,尽量减小孤垂导线的伸长量,避免增加线路相关工作的难度。孤垂长度的增加和多种因素有关,如环境温度的变化幅度、线路导线的材质、线路的膨胀系数等,当然也和线路的架设方式有较大的关系。在进行线路孤垂综合调控的过程中,应当全面考虑影响孤垂长度的多种因素,采取综合性的方法进行调控,不仅要从线路的校准、调整入手,也要充分考虑线路杆塔的架设问题、强度问题等。目前,国内一般采用耐热导线,在一定程度上控制孤垂长度由于环境温度变化而产生的变化。在耐热导线设计和安装的过程中,导线的安全系数是重中之重,唯有保证安全性能,才能够将耐热导线投入到电力线路的安装中。耐热导线的安装过程中,要注意导线和整体工程的高度契合,因为耐热导线和工程整体质量是相互联系和制约的,二者结合起来才能保证整体电力线路架设工程的质量和安全性。

  1.2孤垂测控首选方法在电力线路大档距孤垂测控中,经过综合分析各种因素,首选方法是档端角度法。档端角度法适用于大档距孤垂测控的原因是,大档距电力线路架设时,孤垂一般不会太小,而孤垂大则决定了b值也会相应变大,b值越大、孤垂越大,则a值就有越大的适应范围,这样可以保证大档距电力线路架设的安全性。具体操作中,档端角度的范围有明确规定,这种规定总结长期的经验得到的,即a值应当大小适中,过大过小都不可以,孤垂值应当保证不可太小,b值应当适当大一些,保证结果的准确。另外,总结相关的大档距测控经验发现,大档距测控应当把平视法作为首选观测方法,这样可以在一定程度上减少测控的误差,使测量的准确度得到一定的提升。因为在档距和高度差非常大的情况下,应用观测仪器俯视测量得到的数据会由于观测到的孤垂切点部位的偏移而形成误差,和实际情况截然不同。

  1.3电力线路大档距孤垂测控和实践检查的方法创新大档距电力线路,一般面临复杂的地形和条件,可视条件差,即使采用测量仪器也难以进行精确测量,而且测量过程中还存在不小的安全威胁。对电力线路大档距孤垂测控的方法进行创新,具有非常重要的现实意义,可以帮助提升电力线路大档距孤垂测控的安全性和数据的可靠性,帮助相关电力线路架设人员更好地克服大档距电力线路架设的难题。在一些情况下,上测点和下测点的连线不是铅垂线,导致上测点和下测点与A点的水平距离不同,不过如果这两者相差特别小,可以忽略不计。当然,也可以选取杆塔在同一条铅垂线上的相应参照点作为上测点和下测点。

  1.3.1大档距孤垂测控和调整大档距孤垂测控和调整的新方法,是为了解决紧线孤垂施工中,紧线长度的微调造成孤垂超出设计,使得施工人员难以控制紧线的速率的问题。新方法的原理,是依据线长的相关原理,经过适当的推导得到孤垂控制的公式,从而实现通过线长调整量在紧线之前对大档距目测观测控制孤垂进行预先计算。这种方法可以避免一些安全事故的产生,提高大档距电力线路架设的施工质量。再根据控制孤垂计算出控制孤垂的观测角度,对仪器角度进行适当的调整,等到紧线孤垂适宜,放慢紧线速度,告知紧线操作人员应当牵引的线长,并进行相应的校对工作。当经纬仪中丝出现导线孤垂时,就可以停止牵引工作。

  1.3.2紧线段孤垂调控方法在紧线工作结束后,可能面临一些需要调整校对的问题,紧线段孤垂调整就是其中一项重要工作。紧线段孤垂出现问题一般是由于摩擦力的存在,调整方法一般是采用牵引设备,逐步将紧线段孤垂调整到适合的程度,使孤垂达到相关的要求标准。在这个过程中要注意,孤垂的调整一般是先将孤垂调整到小于标准孤垂,然后再将孤垂回落,直到达到标准孤垂。如果孤垂在调整过程中张力过大,施工人员可以采用手扳葫芦来进行调整,这样可以极大地保证调整过程中的可控性和调整的最终效果。另外,在调整过程中,观测方法一般采取经纬角度法,少数小档距的情况用目测观测,经纬角度法具有观测准确、操作简单、效果良好等优点,相关电力线路施工人员在施工过程中应当熟练掌握这项观测技术。经过准确的观测后,再进行划印截线的工作,在线路上安装耐张线夹,并进行线路的挂接工作。在挂线完成后,仍然需要采取和紧张耐线段孤垂调整相同的方法,对线路挂线完成后的线路进行检测,观察是否存在孤垂误差。这些孤垂误差多是由连接工具的测量误差引起的,调整的方法一般采用连接金具扇形板,如果设计中没有调整版,则可以用增加或者减少连接金具的方法进行简单调整,最终达到应有的线路孤垂标准。

  2总结

  测控电路篇2

  【关键词】 电阻测量法 电力拖动控制线路

  学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外,主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中,电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样,常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点,但由于要带电测量,在实际操作中学生存在触电的恐惧心理,多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。

  一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用

  控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电,但又怕通电失败,通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾,反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性,这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理,同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量,下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解,电路图如图1、接触器选择CJ10-20。

  安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要更换新的,同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻,具体的数值不同型号的接触器有较大有差别,如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先,用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好,然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位,档位过大使示数太小、误判是短路,档位过小使示数很大、误判为开路,严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开,从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。

  (一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数)

  1、按钮功能检查

  (1)正转控制检查:

  按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。

  1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)

  2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)

  3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)

  (2)反转控制检查:

  按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。

  (1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)

  (2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)

  (3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)

  2、自锁各互锁检查

  (1)正转控制:

  按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM1常开辅助触头3、4两点接通KM1线圈控制回路)

  1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。

  2) 松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2常闭辅助触头4、5两点切断),则互锁正常。

  (2)反转控制:

  按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM2常开辅助触头3、6两点接通KM2线圈控制回路)

  1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。

  2) 松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1常闭辅助触头6、7两点切断),则互锁正常。

  (二)主电路的检查

  主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行,主要目的是为了检查主电路是否存在短路。在检查主电路时由于电动机每相绕组的直流电阻较小,一般在10Ω以下,电阻档应该选择×1Ω档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架模拟接触器工作,同时用万能表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻,电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零,说明主电路出现短路;如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。

  在图1电路中,假设电动机M的绕组是形连接,每相绕组电阻为5Ω,测量步骤如下:

  1.按下KM1触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;

  2.按下KM2触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;

  在本例中为了检查反转时KM2进、出线的U相W相是否换相,要同时按下KM1、KM2触头支架进行(下转第150 页)

  测控电路篇3

  关键词:输电线路 监控 信息 远红外 智能电网

  中图分类号: TM7 文献标识码: A

  输电线路设备绝大多数地处山岭、沟壑、荒野中,运行环境较为恶劣复杂,加之一些人为的破坏行为,更加大了其运行维护难度,多年来输电线路专业一直都延用着人力巡视、检查的办法进行着设备巡视检查和维护消缺工作,这种方法,一方面人、材、机的投入较为巨大;另一方面,线路设备出现的问题、故障以及障碍通常得不到及时的发现、处理和防范,从而导致了线路设备的故障和故障发生。另外对于一些已发的设备故障和障碍,由于不能及时采集当时的数据和信息,从而加大了我们对设备故障和障碍的判断、分析难度,甚至无法准确定论,因此极大的制约和影响到我们对设备故障和障碍的整治措施和防控效果。线路设备安全可靠运行不容懈怠,但专业人员匮乏,专业管理手段落后,设备故障、障碍不能有效管控,这些都以成为严重制约输电线路专业向前发展的障碍。向智能化、科技化管理推进已成为输电专业管理的急需。

  1 输电线路专业管理面对的现况和问题

  在电网结构中,输电线路的构成有一定的特殊性,其设备和元件布置较为分散、地域环境偏远、运行环境相对比较恶劣,专业上对于线路设备的管理一直沿用的是以人力为主的较落后的方式既:巡视、检查汇总、分析、准备检修、消缺记录备案运行、检修分析制定改进、预防控制措施实施整治,依此循环。这一管理模式主要是依靠专业人员通过定期或不定期的人力巡视、检查开展和进行的,多年以来,因为受设备巡视周期、人员技术状况、巡视装备落后等因素的制约,使得我们的这一专业管理链条始终运行不畅,主要反应出以下几个方面的问题:(1)受到巡视检查周期的限制,对设备和设备周边随机发生的问题不能及时了解和掌握,以至延误检修和防控时机,引发设备故障或障碍。(2)由于人员技术水平和责任心的原因,使的设备隐患和存在的问题在巡视周期内未得到及时发现,从而使小问题演变成大缺陷,甚至引发设备发生故障或障碍。(3)由于专业管理手段和装备的落后,使得我们对设备运行中存在的一些根本问题,一直无法进行有效的、根本的解决和落实,以至严重影响着设备的安全健康运行,也制约着专业管理水平的提高。例如:早期设备的资料、档案的不完整、缺失,现有的资料、档案与设备实际不相符,以及一些设备在投运时遗留的死缺陷的监控等问题,由于技术装备和监测、采集手段的落后,都不能得到及时完善、补充和整治根除,这些问题都使得线路设备运行管理工作一直处在补救、堵漏、造假的恶性循环当中,大量专业管理工作都处在拖欠、堆积状态,使得我们无法真正放开手脚向设备运行管理更高的要求和水平快速、有效的推进。同时,现有的落后和不完善的线路设备巡检、维护、监测手段,对于设备出现的一些问题也不能做到及时发现和准确分析处理,以至造成线路设备出现事故和故障,也都直接影响到电网安全、可靠运行。

  面对现状和存在的问题,我们该如何来解决呢?如何提高我们专业生产管理的效率?如何使我们的人、材、机等资源得到解放和最大限度的发挥作用?这些就成了当前电力企业输电线路专业管理所要思考和解决的主要课题,而输电线路专业管理向智能化、科技化管理推进,就是我们解决上述所有问题的根本所在,因此,为输电线路引入和装备高科技先进的远程监控、监测装置就是输电线路专业管理向智能化、科技化管理推进的前提和标志。这里我就输电线路远程监控、监测装置及其系统的开发和应用谈一些个人的构想和思路,希望能够得到专业管理方面的领导、同志们的点评、指导和参考,以便为我们能更好的提高专业管理水平,将输电专业向智能化、科技化管理推进,积累一些经验,同时也希望能使我们及早获得解决专业管理中存在的实际问题的好方法。

  2 输电线路远程监控、监测系统开发的环境和可行性

  2 .1 输电线路专业管理对现代化管理手段、

  高科技技术及装置、设备的应用现状在庞大的电力系统中,绝大部分的专业领域都已实现了设备远程监测、监控以及远程操作和人机对话等先进管理模式。但是在输电线路专业管理领域,对于这些先进的管理技术应用方面,就不容乐观了,虽然微机和一些生产管理系统电脑软件已经引入了输电线路的管理当中,但是其作用还只停留在简单的资料、数据和档案管理当中,而且发挥的作用也是可见一斑,目前输电线路管理应用的PMS生产管理系统,其基础数据、资料仍然是以人力巡视、手工记录和输入为主要手段,其真实性、及时性、准确性和科学性都存在较严重的先天不足,这使得专业管理能力和目前的系统软件应用水平都受到极大的制约。高科技技术和装置、设备的应用方面,也是捉襟见肘,远红外测温设备较为落后且人工操作,及时性和准确性都不高,采集的数据利用价值很低,不能有效的用于设备运行分析和比对当中,同样,在线监测、检测装置方面,在输电线路方面几乎还是一项空白,这使得我们对输电线路设备运行气象环境、老化状况、污秽状况、绝缘状况等诸多方面的分析研究,只能停留和徘徊在经验判定和表象掌控的水平上,进行深入的科学的分析判断根本无从谈起,现状不容我们乐观。

  2 .2 输电线路远程监控、监测系统的开发环境和可行性

  目前数字、数码、有线、无线信号传输、网络等先进信息传递技术和设备已在各个领域得到了广泛的使用和普及,电力系统的应用也是不断加强的深入,发、变电专业的监测、监控、信号传输、远动操作和继电、通讯保护等诸多领域都有许多成功的应用经验。输电专业远程监控、监测系统的开发应用,以及先进装置设备的研发其环境是完全具备的,原因有以下几个方面:第一,现有的大量的高端电子技术和产品都是成熟可用的,我们只需开发一些相应的应用程序和软件。第二,输电线路基本都架设了IDSS或OPGW光缆,具备较完善的传输通道和信号收发系统。第三,经过近年大量的设备改造和更新,输电线路的构造和分布相对集中和区域化了,例如电力走廊的形成,多回路同杆塔架设线路的大量出现等,都为输电线路实现远程监测、监控奠定了有利的前提条件。同时,我们目前的电力系统局域网信息系统是成熟完善的,因此,综上所述,电网管理实现智能化、现代化的硬件条件我们都是完全具备的。所以,对输电线路进行远程监控、监测完全能够实现,其整套系统的开发和应用的可行性毋须质疑。

  3 输电线路远程监控、监测系统开发后的结构及其关键装置

  3 . 1 输电线路远程监控、监测系统的结构

  那么如何来实现对输电线路的远程监控和监测呢。我们可以通过以下系统结构和装置,来完成和实现我们以前一直需要耗费大量人、材、机的投入,才能够完成和实现的工作(见系统结构图1),而且完全能够达到专业管理所需要的及时、准确、全面的管理、作业要求和管理信息采集要求,如果在系统应用的过程中,我们还能辅助以专业性和实用性较强的分析、验算等应用软件,那么,整套系统的实用性还将得到更大的增强,而且其进一步深入开发的前景也将进一步得到拓展,对实现智能电网将起到巨大的作用和影响。

  3 .2 输电线路远程监控、监测系统结构中要

  解决的问题以及对关键装置的要求从上述的系统结构中,我们可以看出,系统的主要构件也是关键装置,就是信息和图像的采集装置和发送、传输装置,这两个关键装置的功能和性能将直接影响到我们后续的大量工作和整套系统的可用价值。

  3.2.1 系统结构中对信息、图像采集装置的要求

  由于输电线路的结构特点,信息和图像的采集装置可以在输电线路上多点、分段安置,以确保监控范围相互衔接为原则,该装置需要具备以下几点基本功能(:1)接收指令进行多角度摄像功能。(2)既时温、湿度监测及传送数据功能。(3)红外测温及数据传送功能。(4)绝缘子泄露电流的即时监测以及数据传送功能。(5)最大范围的线路设备周边环境的监控及影像传送功能。(6)对装置点空气尘埃中的酸、碱、盐的检测数据及数据传送功能。(7)该装置的构成元件本身,需要具备较强的抵抗野外恶劣气象环境的性能。

  3.2.2 系统结构中对信息、图像传输装置的要求

  由于输电线路的结构特点较特殊,其延伸距离较大,输电线路短则几公里,长则数十公里,且途经的地形高低、起伏不一,如果对较长的线路进行全程有线传输,可能会无法实现,那么还应考虑对信息和图像进行无线传输,可以考虑配置信息站来解决这一问题。因此,对于无线传输的装置,就要求具备以下几点基本功能(:1)传输信号功能较强,具备良好的抗干扰性能。(2)具备信号转换功能 ,在信号传输故障情况或意外情况下,可以及时进行信息转换存储功能。(3)具备在特殊和恶劣气象条件下保持正常工作的功能。

  整套系统中的其它未强调的装置,按照目前我们对输电线路专业管理的技术情况看,均可以完全实现,因此不再要求。

  4 输电线路远程监控、监测系统其目的和作用

  输电线路远程监控、监测系统的开发应用,其目的在于真正促进智能化电网的实现,最大限度的解放生产力,提高电力系统生产力的水平,为确保电网的安全可靠、良好持续运行提供保障。输电线路远程监控、监测系统的开发和运用,将会彻底改变输电线路的较落后的生产、运行及管理模式,会对专业生产和管理人员提出新的、较高的知识和技能要求,使专业管理现代化、科技化得到实现,从而使电网中的重要组成元件之一的输电线路,为我们打造“坚强电网”、“智能电网”提供保障。

  测控电路篇4

  【关键词】控制线路图,故障现象,排除方法

  “双重联锁正反转控制电路”由于在生产实际中应用较广,所以在电工学的实习教学中也是必备的课题。它的线路虽然不是很复杂,但笔者发现学生在安装时一旦遇到故障往往束手无策。这是源于他们所学的线路工作原理只反映了电路正常时的工作状况,而对异常时的现象缺乏理性和感性的认识所致。这本是教师在实习教学中应予填补的空白。但笔者在参加多所学校的电工专业技能考试应知和应会考评后,却发现这是一个常被忽略的问题。所以在实习时如何让学生提高安装质量,学会运用图纸和仪表进行检测和排除故障,也必须安排系统的教学计划。笔者曾在实践教学中作过一番探索。

  一、将故障防范在安装之前

  在学生进入工作台时,要求学生首先清点安装“双重联锁正反转控制电路”配发的全部电器元件。注意:①规格有无差错;②外观是否完好;③各触点是否光滑整洁;④操作机构复位是否灵活;⑤线圈是否完好;⑥各连接螺丝有无操作。不合格者一律调换,将故障防范于安装之前。然后再带领同学们重温电路图及工作原理,要求摸清吃透各电器元件之间的逻辑关系及实现它的联接方式。接着统一规范控制板上各电器元件排列设计。为便于右手操作将按钮布置在控制板右侧,主电路各电器布置于左侧。主电路三相导线按黄、绿、红三色顺序布线,线径按电动机额定功率选配。控制线路从L1相用黄线引出,在耗能元件接触器线圈KM1、KM2处改为绿线进入L2相。并要求导线所有转角处均要弯成直角,走线平直、不准交叉、平行排列、平整地贴靠版面。接线都要通过接线排连接。导线进入按钮盒处要装橡皮垫圈。

  通过这样要求,不仅产品美观整齐,更主要的便于查线,易于检测。

  二、为通电试车做好准备

  安装完毕后,做好清理和各项检测是先期发现故障,为通电试车防患于未然的必要技术手段。首先要学生检查各电器元件是否安装牢固、位置正确、外观整洁。各部分连线的直径、颜色有无差错,走线是否正确美观,各接线桩桩头连接是否安全可靠。重点查看两只接触器的主触点相序是否调换两相。对工作时留下的线头碎屑一定要清理干净,以防造成短路或接触不良或电器活动部分的卡阻。将热继电器整定电流值调到电动机的额定电流值,再用摇表查电动机的绝缘电阻达标后,便可“校线”,即在不通电的情况下用手按动按钮和接触器的触头,从万用表的电阻档看线路的通断。从而判断各电器元件的逻辑关系是否正确,预设的控制功能是否全部实现。

  三、运用正确的逻辑思维指导检查故障

  由于电器元件在额定电压下的工作状态与不通电时不完全一样,所以通电试车后验收是安装工作的最后一道工序。而故障往往就多发生于此时,我们必须认真观察,按图索骥,让学生在理论学习时训练出的逻辑思维能力得到充分发挥,从而根据线路工作的表现,迅速找出故障,进行有效的维修。笔者根据教学实践所得,将“双重联锁正反转控制电路”常见故障,系统分类如下,以供同行切磋。

  A方案: ①查熔断器FU1熔丝是否完好;②电源电压是否正常;③各接触器主触头是否接触良好,有无卡阻及接线错误;④电动机接线盒内接线是否松动;⑤电机绕组是否断线;⑥电机是否有太重负荷。

  B方案: ①查熔断器FU2熔丝是否烧毁;②热继电器常闭触头是否动作后未复位;③两只接触器线圈是否断线,接线是否松动;④两只接触器衔铁是否卡阻触头被烧焊粘连不能复位;⑤常闭触头SB1、SB2、SB3是否复位闭合;⑥常开触头SB1、SB2的触头接触是否良好。

  2.按下启动按钮,熔断器立即烧坏。如发生在熔断器FU1上, ①查该按钮所控制接触器主触头接线有无错误;②另一接触器主触头是否有烧焊粘连或衔铁机构卡阻不能复位且该按钮所控制接触器联锁失效。

  如发生在熔断器FU2上,查该按钮所控的接触器线圈本身是否短路或因接线错误被短接。

  3.电机只能点动控制。查只能点动控制的接触器的自锁触头接触是否良好或接线有无错误或松脱。

  4.按停止按钮,不能停车。用隔离开关QS, ①查正工作的接触器主触头是否烧焊粘连或其活动部分机械卡阻或衔铁油腻过多粘连不能复位;②停止按钮常闭触头SB3是否接线错误或损坏或受潮而短路。

  5.电机起动时不能运转,或运转中突然转速变慢,且都发出嗡嗡声,属于电源缺相。立即切断电源开关QS,拆除电机后用电压表查出断相,再从电源依次查断点位置。①查该相隔离开关QS触头及断相运行的接触器主触头接触是否良好;②该相熔断器FU1熔丝是否烧断;③电源线及主电路线有无断路,各接线桩头有无松脱;④电机接线盒中定子绕组端头接线状况是否良好、规范。

  6.运行中自行停止后不能起动。①如按下起动按钮,接触器吸合查熔断器FU1是否烧断;②查热继电器FR是否动作复位。如属此类要考虑整定电流值能否允许调大,规格型号能否调换?起动是否过于频繁或负荷太重。查出后将其复位,便可起动;③如热继电器FR未动作,查熔断器FU2熔丝是否烧断。

  7.电机不能反转: ①查两只接触器接线的相序是否调换其中两相;②是否上接线桩桩头调换了两相相序,下桩头又调换回去了;③是否三相都同时调换了相序;④正工作的接触器主触头是否烧焊粘连。

  8.电机运转时必须先停车,才能转向。查是否漏接按钮联锁常闭触头SB1和SB2。

  9.电机运转时温升太大。①查热继电器整定电流是否过大;②电机轴承油封有无损坏;③考虑是否起动频繁,负载过大。

  一般的讲,该线路安装通过以上几番检测和维修,是可以圆满交付使用了。而学生如果在实习过程中能多遇到一点故障且自己能够试着测试和维修成功,则是比完成一次安装工作有更大的收益。教师则更希望学生能由此学会如何思考,如何判断,如何动手排除故障。只要学生能领略其中滋味,一个合格的电工便呼之欲出了。

  参考文献:

  测控电路篇5

  关键词:维修电工 技能考核 线路检测

  维修电工控制线路实操培训实习及技能鉴定对接线板一般用万用表测试和实际通电试验,存在检测者与操作者之间互动脱离,万用表测试判断对错直观性较差,通电试验存在有一定的安全隐患等实际问题。

  为了克服上述不足之处,现介绍一种控制线路简易检测器,其工作原理及使用简介如下。

  一、检测器的工作原理

  1.检测电路短路的原理

  采用直流12V(电源适配器)的安全电压作为检测的电源,利用R3水泥电阻有电流流过时电阻两端会有电位差的原理,当测试端3和4有短路或电阻两端有够高的电压时,电流流向R1、R2(精密电阻)驱动Q1三极管,使Q1三极管导通;Q3继电器①脚和②脚接通,线圈通电;Q3继电器③脚③和④脚之间的常闭触点打开,③脚和⑤脚接通,SP1蜂鸣器得电发出声音的原理,来检测电路是否短路(电路原理如图1所示)。

  图1

  2.检测电路断路和正常的原理

  检测器通电后,测试接头触点1和2向所检查的控制线路(主电路或控制电路)供电,检测器内部小灯泡电路引出的测试接头触点5和6、7经控制线路(主电路或控制电路)的某测试点与1和2形成回路,并进行相应的按钮和交流接触器的手动操作,之间如断路或短路,相对应的小灯泡不亮,如相对应的小灯泡亮,说明该路之间正常(电路原理如图2)。

  图2

  二、使用简介

  以检测双重连锁正反转控制线路(图3)为例。

  1.在控制线路的接线板标出主要测试触点的位置标志

  在图二主电路中用A1、B1、C1、A2、B2、C2标志;在控制电路中用A3、B3、D1、D2标志。

  2.短路检测

  (1)控制电路的检测。首先把FU2熔断器旋下;电源适配器向检测器通电,测试器的接头触点3和4接到A3和B3的接线点上。此时如蜂鸣器发声,说明控制电路有短路;如按下SB1或SB2才发声,说明B3与D1或D2之间有短路;可逐段排除直至不发声。

  (2)主电路的检测。测试器的接头触点3和4接到A1和B1,或A1和C1,或B1和C1的接线点上;电源适配器向检测器通电,按下KM1或KM2。此时如蜂鸣器发声,说明主电路有短路,可逐段排除直至不发声。

  3.通路、断路的检测

  (1)主电路的检测。测试器的接头触点3和4接到A1和A2,或B1和B2,或C1和C2的接线点上;电源适配器向检测器通电,按下KM1或KM2。此时如蜂鸣器发声,说明该路有通路,正常;如按下KM1或KM2后,蜂鸣器不发声,说明该路有断路,可逐段排除直至更换交流接触器。

  (2)测试器的接头触点3和4接到电路中的任意某两点后,如蜂鸣器不发声,说明该两点有断路;如蜂鸣器发声,说明该两点通路。

  4.无短路的情况下,进行接线是否正确的检测

  首先将FU2熔断器旋上,确认A1与A3、B1与B3之间在通路状态。

  (1)控制电路接线是否正确的检测。测试器的接头触点1和2接到A1和B1,或A3和B3接线点上;测试器的接头触点5和6、7分别接到B3和D1、D2的接线点上。当按下SB1或KM1时,灯泡1有亮,说明该路正常,如不亮就有断路或其他故障原因。在灯泡1有亮后,按下SB2或KM2,则要熄灭才正常。同理进行灯泡2所处的电路测试。当按下KM1或KM2后,因有12V的直流电通过线圈,有一定的吸合力,所以要按下SB3、KM1或KM2才能复位。

  (2)主电路接线是否正确的检测。测试器的接头触点1和2接到B1和A1,或B1和C1接线点上;测试器的接头触点5和6、7分别接到B2和A2、C2的接线点上。当用手动按下任意一个交流接触器时,其中一个小灯泡有亮,说明该路正常,如不亮就有断路或其他故障原因。此时再用手动按下另外一个交流接触器时,原先吸合的交流接触器复位,有亮的小灯泡熄灭,另外一个小灯泡有亮,说明该路正常,如不亮就有断路或其他故障原因。当按下KM1或KM2后,因有12V的直流电通过线圈,有一定的吸合力,所以要按下SB3才能复位。

  三、小结

  测控电路篇6

  关键词 Google Earth;手持GPS;航测外控;选刺点

  中图分类号V1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)33-0221-02

  随着航测技术的发展,应用航测手段进行送电线路的选线及断面测量因其省时、省力、准确度高,已越来越多的受到各科研生产单位的青睐。

  我们传统的航测外业选刺点工作是利用航测像片与实地位置进行比对,选取一些特征位置作为像控点并做好标记,然后在航片相对应的像控点目标位置刺上圆孔并做好记录整饰。以上方法实施起来效率较低,还得耗费相当多的人力资源,尤其是外业人员经验不足时,往往会由于航片判读错误而造成返工。在工程实践中,我们发现利用Google Earth 配合手持机在送电线路航测外控选刺点的工作中,能够迅速在实地找到像控点目标,另外送电线路工程通常采用单航带,仅通过单航带航片在某些区域会有局限性,而利用Google Earth能充分弥补这方面不足,从而节省外业人员在判读过程中所花费的时间。

  1像控点的选择与标定

  通常情况下应选择那些既容易在像片上判读,又能够在实地中快速找到的位置作为像控点,根据规程规范要求:像控点应选在影像清晰的、交角良好的固定地物,交角和影像小于0.2mm的点状地物中心,比如可以选择道路的交叉路口、道路拐点等等这样具有明显特征的位置。

  选择好了合适的像控点目标后,需要我们在现场打下木桩予以标定,同时还要在像片上相对应的位置上准确标定出来,即我们常说的刺点工作,用细针在像片上刺直径小于0.1mm的小孔,以此表示像控点在像片上的精确位置。刺点时必须刺透,并且不得出现双孔;需对像片与实地进行认真比对与判断确认无误后,根据规范要求在像片上做好像控点的整饰工作。

  2 Google Earth配合手持GPS在选刺点工作中的作业流程

  1)外业刺点前我们可先在航片上选择好刺点的位置,如图1所示。

  2)在Google Earth提供的卫星地图上找到该刺点相对应的位置;

  3)利用Google Earth中的坐标提取功能,获取该位置的WGS-84坐标,如图2所示。

  当完成以上目标位置坐标提取后即可开始像控点的现场标定工作了。此时,开启手持GPS,将坐标系统设置为WGS-84坐标,与Google Earth地图中获取的坐标保持一致性,键入提取的坐标,开启导航功能,按照手持GPS的方向指示,即可迅速的在现场找到目标位置,从而完成像控点的标定。

  3 工程实践

  750KV乌苏-精河输电线路工程,该线路工程总体呈东南-西北方向走线,沿线地形较为平缓,主要为戈壁草场及山前冲刷地貌,覆盖少量的植被,且整个测区范围内明显地物较少,对于像控点的选刺及标定工作极为不利。根据上述的操作过程进行作业,我们体会到了Google Earth配合手持GPS在航测外控工作中的强大优势,使得外控工作能得以高效、顺利的完成。

  4 Google Earth配合手持GPS在送电线路航测外控选刺点中的优劣分析

  4.1准确度高

  在地形地貌较为相似的区域,判读极为困难,即使经验丰富的作业人员也需要反复比对,以免发生刺错的的情况。通过工程实践可知,Google Earth获取坐标点位误差通常在5m范围之内,而手持机的定位精度也能控制在5m之内,由此可以将刺错点位的的几率降至最低,保证室内选刺点与实地位置的一致性。

  4.2高效率

  相比较传统的选刺点工作,我们借助于GPS导航功能能快速的找到目标位置,从而大大减少我们在图面判读中所花费的时间和人力。另外,送电线路工程常采用是单航带,航片所反映出来的信息有局限性,而Google Earth恰恰能够弥补这方面的不足,比如道路信息,利用这一点,我们在内业选择刺点位置的同时,可以查看刺点位置周围的交通情况,优化外业作业模式,统筹安排车辆和人员,提高整体工作效率。

  4.3局限性

  Google Earth虽然在大多情况下能够提供分辨率较高的卫星地图,但在人烟稀少的区域,其地图分辨率是不能满足我们选刺点工作需要的。其次,Google Earth在卫星影像资料的更新上缺乏时效性,很多卫星地图已经是多年前所获取的,与现状地形地貌有较大差别。

  5结论

  通过工程中的应用,证实了Google Earth配合手持GPS在送电线路航测外控选刺点中的可行性及可靠性,虽然某些方面还是有局限性,但是相对于传统的选刺点工作,该方法能够明显的提高工作效率,在工程实践中还是值得推荐的。

  参考文献

  [1]架空送电线路航空摄影测量技术规程.北京:中国电力出版社,2002.

  测控电路篇7

  关键词:ABB PLC 智能马达保护单元 触摸屏

  1、概 述

  电动机在工业生产中大量的使用,目前,大多数现场的电机配有智能马达保护单元,通过通讯将电机的信息都纳入监控系统。但是,由于控制中心集中完成大量的数据采集、处理和控制功能,处理速度难以满足实时性要求。同时,一些电机的信息也被“瘦”身。如由智能马达保护单元实现电动机信息采集有上百种可以选择如:开关状态、电机状态、告警、额定功率、额定电流、三相电流、线电压、热容值、运行时间、保护参数等等,而往往控制中心只采集电机状态、告警、三相平均电流。在此介绍一种采用ABB PLC作为通讯管理机,ABB的智能马达保护单元,配合ABB的触摸屏实现在现场查看每台电机的各种信息的方案。

  2、ABB解决方案

  2.1 网络拓扑图

  网络拓扑图如图1所示。

  2.2 PLC配置

  PLC配置见表1。

  2.3 方案描述

  (1)通讯管理机采用两套ABB PLC PM581(CPIT),主从冗余结构:一个CPU不能正常运行,立即切换到另一个CPU;

  (2)总线结构是采用总线冗余:马达保护单元M102的两个独立RS485通讯接口分别接至两条总线,同一时间只有一条总线在使用,同时冗余的总线支持CPU冗余;

  (3)通讯管理机对上采用Ethernet以太网通讯扩展模块CM577的网络口通过交换机与DCS和触摸屏CP450通讯,通讯规约为MODBUS TCP/IP;

  (4)通讯管理机对下通过MODBUS通讯扩展模块CM574的RS-485通讯口与ABB的马达保护单元M102通讯采集各个马达保护单元的信息,进行数据采集、整理,并实现控制电机启停,通讯规约MODBUS

  (5)现场每个系统配一台触摸屏,采用ABB触摸屏CP450作为现场监视屏监视各个回路的状态及电参量;每台触摸屏与两个PM581通过网络口通讯。

  2.4 方案分析

  (1)通讯管理机本身采集的信息量非常大,全部传送到后台不现实,也没有必要。有些信息不需要实时性,但需要在希望查看时,能够看到,如:运行时间、保护参数的设置等等,

  在希望更改时,能够下发数据。

  (2)现场开关柜上,往往电机保护模块中的保护参数通常都需要逐个去设置,需要另外配一台便携式电脑,通过一条数据线,逐个连接到电机保护模块上。但是,电机保护模块往往分布在几排开关柜上,在同一台柜子上从上到下有若干个电机保护模块,并且,电机保护模块的显示屏幕较小,数据查看及参数设置的操作不方便的同时,也需花费很多时间;

  (3)本方案中,采用通讯管理机PM581+触摸屏CP450+马达保护单元M102彻底解决了上述问题;

  (4)通讯管理机PM581:

  ①数据内存288KB,内部字65535个,因而所能采集的信息量可以非常大;

  ②有7个RS485可用,可接7条总线,考虑数据刷新时间,一条总线挂不超过16个M102;

  ③1个网口可用,通过交换机可以同时接至触摸屏及监控中心。

  (5)触摸屏:

  ①通讯管理机采用网络联接,传输速度快。触摸屏信息刷新快;

  ②画面将开关柜及抽屉按实际情况排布,界面友好、美观、易于操作;

  ③用户可以轻松地轻触某回路即可将其参数数据显示出来,并可以修改保护参数,下发保护参数到智能马达保护单元,清晰、快捷;

  ④用户也可以在触摸屏上对任一回路的电机进行启动、停止控制,实现屏控;

  ⑤监控中心还可以发出的命令,通过通讯,远程控制电机的启动、停止,实现遥控。

  (6)马达保护单元M102:

  ①通过通讯口所能采集的信息数量高达上百个,用户可以选择看哪些信息;

  ②M102有一个用户定义区,可以非常方便地选择用户希望实时关注的信息,这些信息实时地送往监控中心,即使用户需要更改也非常方便,只要在用户定义区更改,通讯处理机和监控中心后台的程序无需更改;

  ③模块本身具有两个独立的通讯接口,个别模块通讯不上,切换至另一条总线上仍可通讯,不影响整个系统正常运行,经济灵活、可靠性高。

  测控电路篇8

  【关键词】可控串补装置;输电线路;行波故障测距

  1.引言

  可控串联电容补偿装置(下文简称为可控串补装置)可用于提高长距离输电线路的输送能力、增加稳定裕度等,从电网发展趋势来看,输电线路可控串补装置将会得到越来越广泛的应用。输电线路故障测距主要用于短路点的定位[1-2],其原理大致可分为2类:阻抗法和行波法。由于可控串补装置在阻抗特性上相当于改变了线路的电气长度,特别是MOV的非线性特性又严重影响了阻抗法的计算[3],从实际运行经验看,可控串补线路的阻抗法测距结果在部分情况下误差可达数十公里,因此,可控串补线路采用行波测距法更为适合。

  如文献[4-10]所述,以往的研究认为,可控串补装置整体上作为电容串联在线路上,不会对暂态行波的通过造成影响,不会影响到行波测距装置的工作。但从测距装置在伊敏—冯屯线路上的实际运行经验看,基于暂态量的行波故障测距算法仍然受到了影响,在部分情况下,测距误差明显扩大。

  2.可控串补装置及输电线路行波测距基本原理

  2.1 输电线路行波测距基本原理

  目前,实际应用较多的输电线路行波测距法是双端法,其利用故障产生的行波信号,通过计算第1个故障行波波头到达线路两端的时间差来计算故障位置,工作原理如图1所示,其计算公式为:

  式中:l1、l2分别为故障点到两端的距离;t1、t2分别为行波到达线路两端的时间;L为线路全长。由于双端行波测距法只需要识别故障初始波头,因此,双端测距法原理上具有简单可靠的特点,工程中考虑到互感器的暂态响应特性,主要采用暂态电流行波的双端行波来进行测距。

  2.2 可控串补装置基本原理及工作模式

  可控串补装置的基本结构是Vithay-athil等于1986年提出的,原理电路如图2(a)所示,实际运行中,装置由多组基本补偿器串联在一起构成,基本控制思想是通过调节电感支路(TCR支路)来部分补偿电容的大小,以提供一个连续可变的电容,主要用于电力系统降低输电线路从送端到受端间总的等效串联阻抗,即改变输电线路传输特性中的X。

  可控串补装置的基本工作模式包括以下4种:

  1)晶闸管闭锁模式。该模式下,TCR支路闭锁,可控串补装置与固定串补没有区别。

  2)容抗调节模式。当可控串补装置触发角αcrt

  3)TCR旁路模式。这时,电感L处于全接入状态,相当于L与C并联构成LC回路。

  4)感抗调节模式。该模式下线路的谐波较大,对晶闸管也提出较高的要求,伊冯线路上所装的可控串补装置不会工作在此状态下。

  由工作模式可知,当可控串补装置工作在晶闸管闭锁或TCR旁路状态时,整体上相当于一个大电容,阻止电压突变,但不影响电流突变,不会对行波故障测距装置(主要依靠故障电流行波测距)的工作造成影响。因此,本文重点分析当可控串补装置处于容抗调节状态对行波故障测距的影响。

  3.可控串补装置对行波测距的影响

  3.1 故障电流通过可控串补装置的暂态过程分析

  由可控串补装置的工作原理可知,故障电流通过可控串补装置的暂态过程包括:

  1)故障电流到达可控串补装置,MOV尚未导通前的暂态过程。该过程时长与MOV定值设置及故障电流幅值相关,约为1~3ms,此过程中MOV未导通,可控串补装置相当于一组串联的LC回路,如图3所示。

  2)MOV导通后的暂态过程。该过程中MOV导通,阻抗逐渐降低,直至稳定状态,该过程持续时间及波形特点与MOV的非线性特性相关。

  3)FSC启动后的暂态过程。此过程中,电容电感回路被旁路。

  其中,暂态过程1是影响行波测距算法的关键,特别是容抗调节模式下的暂态过程。

  可控串补装置工作在容抗调节模式时,在稳态工作条件下,电感支路电流iL与电容支路电流iC反向,iL通过电容C形成回路,基本上不流入线路,由于线路电流iT和iL均通过电容支路,导致∣iC∣>∣iT∣,随着TCSC容抗的增加,iC和iT的差别也加大。

  在暂态情况下,由于故障电流行波通过TCSC时间极短,在初期电感支路电流iL(0+)不变,电感支路可视为一电流源,与故障前电感支路电流iL(0-)相同,故障电流通过电容达到母线。此时,可控串补偿装置电容回路两侧的电流如式(3)所示。

  由电路原理可知,当故障初始波头到达串补装置时,由于电感支路的存在,阻止电感支路电流的突变,即:

  电容支路电流iC,则与电容支路电压vC(t)相关,幅值上与进入可控串补装置前线路电路iT、XL、XC以及RMOV相关,即:

  则故障电流通过TCSC装置后,

  考虑到MOV的影响和电感支路iL(0-)与电容回路电流反向问题。因此,在到达稳定状态前,相对普通线路,安装可控串补装置的线路电流iT低于无串补装置情况下的iT,降低了初始行波波头幅值,相当于对初始波头进行了平滑,与高阻接地故障和小故障电压初相角时故障电流的情况类似。在持续时间上,电感回路对电容进行反向充电的充电周期与XL、XC大小相关,以及与故障电流行波到达时刻相关。

  如前所述,可控串补装置只是在部分工作模式下才会对行波测距造成影响。并且需要指出的是,不是在所有故障条件下,可控串补装置对初始波头的平滑都会造成测距精度的降低,还受故障电流幅值大小、测距算法阈值等因素的影响。当故障为金属性短路或雷击故障情况下,由于初始波头幅值较大,即使可控串补装置导致对初始波头的平滑,也不会影响到行波测距装置的精度。

  以伊敏—冯屯线路为例,冯屯变电站一侧装有可控串补装置,在历年故障统计中,行波测距装置精度都能达到1km以内,但在少数几次故障中出现了10~15km的测距误差,这表明可控串补装置的工作状态会影响测距装置的工作。同时,故障测距装置测距结果与实际巡线结果相比较,都偏向伊敏一侧,这也表明由可控串补装置造成的时延主要出现在冯屯一侧,是导致测距误差的主要因素。

  3.2 可控串补线路故障电流波形特征

  EMTDC仿真线路电流波形如图4所示,由图4(a)(b)对比可知,可控串补线路与普通线路相比较,在故障电流初始阶段,故障电流受可控串补装置的影响,初始故障电流行波波头相对平滑。

  伊冯可控串补线路的实际故障录波波形如图5所示,图5(b)为安装有可控串补装置的冯屯变电站录波波形,图5(a)为线路对端伊敏站录波数据,两侧分支接线、CT变比基本一致,波形特征与仿真结果基本一致,故障初始波头幅值降低,相对平滑。定量化的EMTDC仿真结果如表1所示。

  注:1)TCSC(可控串补)线路与普通线路故障仿真模型相同,参照伊冯串补工程[11];2)采用小波变换模极大值作为幅值衡量标准,分析小波为Bd导数型小波。

  从EMTDC仿真结果看,可控串补线路与普通线路相比较,初始波头的小波变换模极大值幅值平均降低34%左右,且降低程度与过渡电阻相关性较小,而与可控串补装置相关。

  4.适用于可控串补线路的输电线路行波测距方法

  如前所述,由于可控串补装置在容抗调节状态下,多级串联的可调LC回路会造成故障电流行波到达可控串补一侧母线的时延,对于故障测距而言,可以采取以下2个途径进行修正:

  1)直接修正法,计算可控串补装置导致的延迟程度,在计算中予以修正。

  2)间接修正法,考虑故障电流行波达到另一侧母线的时刻不受可控串补装置的影响,利用线路对端数据进行单端测距予以修正。

  由于可控串补装置控制主要基于电压量计算,因此,在实际工程实施中需要增加额外硬件接线,并且如前所述,可控串补装置是通过对幅值的影响从而影响到时延,量化计算较难,因此,本文研究中采用间接修正法进行修正。

  如图6所示,输电线路短路故障后,向线路两侧(M、N端)传输,在正常情况下经过t1、t2到达线路两侧,由于可控串补装置导致的Δt,测距装置实际测量到N端母线时间为t2+Δt,从而导致了测距误差。对于可控串补线路而言(线路两侧均有多条分支接线),多数情况下,故障电流行波中能够识别出故障点反射波和母线反射波,其中故障点反射波只与本侧母线分支接线及故障点过渡电阻相关,而与线路对侧母线、设备无关,即不受可控串补装置的影响。

  如图6所示,故障后产生的故障电流行波经t1时间到达M端母线,经时间反射回故障点,再经回到母线,故障电流行波在此过程中完全不受可控串补装置的影响,因此,可以采用M端数据进行单端测距避免可控串补装置的影响。单端测距公式[12]如下:

  式中:l1为故障距离;L为线路全长;TM1、TM2分别故障初始波头和故障点反射波到达测量端母线时刻;为对端母线反射波到达时刻;v为行波传播速度。

  单端行波法在实际应用中存在的主要问题是暂态行波中存在多种类型反射波头,确定故障点反射波或母线反射波难度较大。考虑到伊敏—冯屯线路上安装从的行波测距装置已经能够提供线路两端数据,并提供初步的测距结果,因此,在基于双端测距结果的基础上,结合历史数据,确定单端测距时窗可以解决以往单端行波法反射波头识别的困难,同时又避免了TCSC装置对测距的影响。具体算法流程如下:

  1)利用可控串补线路双端数据进行初步故障定位,根据双端测距结果、装置参数及以往历史数据可得一故障范围,算法流程如图7所示。

  2)利用该故障范围确定一时间窗口,在此时间窗口内基于故障点反射波头进行单端故障定位,如图8所示。实际运行经验表明,在反射波头识别正确的情况下,单端测距可以达到与双端测距基本相当的测距精度。

  以下以伊冯线为例进行说明,2011年8月5日伊敏—冯屯乙线C相故障,巡线距离为261.49km,双端故障测距结果为275.49km,测距误差达14km,故障电流原始波形如图9(a)所示,小波变换波形如图9(b)所示,每采样点间隔1.6ms。

  由图9可知,故障电流原始波形经小波变换后,根据反射波极性及幅值可识别出故障点反射波和母线反射波。其中,伊敏侧故障初始波头时刻t0=22061ms(采样点13788);故障点反射波时刻t1=23826ms(采样点14891);波速度初步确定为2.95×108m/s,l1=(t1-t0)×v/2=260337.5m;即故障点距离伊敏侧260.337km,采用单端测距法校验后,测距误差由14km减少为0.16km。

  5.结语

  1)安装有可控串补装置的输电线路发生故障后,由于可控串补装置影响了暂态电流行波的传输,对故障电流行波的初始波头进行了平滑,在故障电流本身幅值较小的情况下,会造成一定程度的时延,从而影响到测距精度。

  2)可控串补装置的不同工作模式对行波测距精度造成的影响不尽相同。以伊敏—冯屯线路为例:当可控串补装置处于晶闸管闭锁模式,TCR支路模式下,就不会对行波测距造成影响;容抗调节模式下,可控串补装置才会对行波波头到达时间造成影响。

  3)针对可控串补装置对基于暂态量的行波故障方法造成的影响,本文提出通过以下方法解决:在故障定位算法方面,研究中提出了单端法与双端法相结合的串补线路故障定位修正方法。通过双端法初步确定时间窗口,在此时间窗口内,利用单端行波法进行二次测距计算。实际数据验证表明,该方法测距精度在多数情况下可以达到现有普通线路测距精度的水平。

  参考文献

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  [10]韩彦华,施围.串补输电线路的精确定位算法[J].中国电机工程学报,2002,22(5):75-77.

  测控电路篇9

  测控技术作为新兴产业,是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域,还是在工业领域,都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中,可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行,本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。

  关键词:

  测控电路;电子技术;应用

  科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中,是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展,电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠,就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。

  一、测控系统干扰源的分析

  (一)电磁干扰

  当电子设备处于运行状态的时候,就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于,电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是,这种变化或者是连续发生的,或者是间歇性的,如果电压和电流的变化速度过快,就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内,而是会以电路为主体,不断地扩展活动范围,由此而影响了测控电路的正常运行。

  (二)地线干扰

  地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候,就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大,电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候,如果电子设备为大功率设备,在地线中就会有强电流通过,随之,连接电子设备的电缆上也会有电流通过,而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性,导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同,这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在,就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此,应在测控电路中增加相应的过压保护电路,以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。(图1:过压保护电路)

  (三)湿度干扰

  电路处于运行中如果环境湿度过低,就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰,特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效,最终造成整个测控系统无法正常运行;如果环境湿度过高,就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀,在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升,而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀,就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。

  二、电子测控技术的应用

  (一)合理的电路设计

  所有的元器件在使用之前都要做好测试,并根据实际应用需要而经过技术处理,调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件,要采用接地技术,以提高电路的抗干扰能力,确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上,注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用,且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线,并在连接接地线之前,要做好加粗处理工作,以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候,折线的角度不可以超过90度,以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰,还要采用接入旁路电容的方法,即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近,注意接入的引线长度要合适,避免由于过长而影响技术处理效果。

  (二)屏蔽技术的应用

  如果是对电磁场屏蔽,就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来,可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主,控制好中心导线的长度,以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的,网孔要尽量小,且要采用单端接地的方式,以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度,在设计屏蔽电路的时候,就需要采用双层屏蔽技术。但是,这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路,且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接,一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大,以确保获得最好的屏蔽效果,而且屏蔽层之间不可以有间隙,间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波,很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽,屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的,且有绝缘衬垫安装在其中,所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确,以在发挥屏蔽作用的同时,还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外,可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路,可以将骚扰电磁过滤掉。(图2:滤波电路)

  (三)接地技术的应用

  测控系统的接地多会采用三条地线,其一为信号地线,用于低电平电路接地;其二为噪声地线,包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等;其三为外接地线,连接在交流电源的接地线上,用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用,但是要获得良好的抗干扰效果,则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时,工作频率没有超过1兆赫,就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计,地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫,就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗,特别是连接印刷板上的接地线,要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路,就需要接地线的线路为闭环线路。

  三、总结

  综上所述,电子技术中,测控技术属于是新型的技术,而且随着电子技术的发展,测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同,对使用环境也具有不同的要求,当然,其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力,在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路,以确保测控系统处于良性运行状态。

  参考文献:

  [1]彭捷.电子技术中测控技术的应用[J].应用技术,2014(08):235-236.

  [2]刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012(12):114-115.

  [3]冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用[J].基本建设经济,2014(03):197-198.

  测控电路篇10

  1系统设计

  无线电经纬仪探测信号生成系统主要由上位机、控制电路、调制电路、信号产生电路、数控移相器以及和差信号形成网络组成,如图1所示。无线电经纬仪数据处理计算机作为上位机,通过管理软件向控制电路下发探测模拟信息和放球、电磁干扰等控制指令。控制电路主要由DSP及附属电路组成,控制电路将接收到的温度、气压和相对湿度信息按固定格式转换为二进制流,并通过串口发送给调制电路;将接收到的天线角度偏移信息根据单脉冲测角原理分成四路移相控制信号,发送给数控移相器。在探空二进制流作用下,调制电路实现对信号产生电路输出的中频信号调制,产生模拟探空信号,经过放大器放大后,通过功分器分成四路。数控移相器在移相控制信号作用下对四路探空信号进行相位控制,并通过环形器将四路信号生成一路包含探空信息的和信号,以及两路包含测角信息的方位差和俯仰差信号,最后三路信号输入至无线电经纬仪的中频接收机中,从而实现了探空和测角信号的模拟。当需要进行复杂电磁环境训练时,控制电路可控制信号产生电路产生干扰信号,通过耦合器加载到探空信号中。图1系统组成框图

  2硬件系统设计

  2.1控制电路

  控制电路是无线电经纬仪探测信号生成系统的控制核心,探空信号、测角信号和干扰信号都是在该电路控制下产生的。它主要由数字信号处理器DSP、串口扩展芯片、RAM和一些电路组成,如图2所示。为满足高速运算要求,选用TI公司生产的主频为40MHz的TMS320LF2407作为数字信号处理器,该DSP运算性能高,片上资源丰富,具有544字DARAM、2K字SARAM、32字FLASH、2个事件管理器和丰富的外部存储器接口[2],程序存储于DSP内置的FLASH中,当电路加电后,FLASH中的程序代码装入RAM中,在RAM中运行程序代码。控制电路需要6路串口进行数据通信,因此选用2片德州仪器公司生产的4通道异步收发器TL16C754B作为串口扩展芯片,共扩展出8个串口,数据率可达3Mbps[3]。图2控制电路框图

  2.2调制电路

  由于的中频探空信号是受32.7kHz的方波和二进制气象代码多重调制的,因此调制电路通过多谐路振荡器产生32.7kHz的方波信号,通过模拟电子开关4066实现信号的选通。当控制电路发送来的探空二进制信息为“1”时,模拟电子开关选通32.7kHz方波,并传输至信号产生电路中的晶体管振荡器。方波正负半周变化,改变晶体管的偏置电压,使振荡器振荡回路中的电容量发生变化,从而使振荡器频率发生变化,方波的正半周发射载波频率为f1,负半周的发射载波频率为f2。当二进制信息为“0”时,模拟电子开关停止输出32.7kHz方波,信号产生电路中晶体管的偏置电压是一恒定电压,因此只输出f1一个频率。

  2.3信号产生电路

  信号产生电路主要用于产生模拟探空信号所需要的中频信号和用于复杂环境构建的噪声干扰信号。其中中频信号由晶体三极管产生,经过缓冲放大器放大后,再通过去耦电路滤除高次谐波以保证波形的纯度。噪声干扰信号产生电路主要由FPGA、DDS、时钟电路、PDRO、放大滤波电路构成,如图3所示。图3噪声产生电路框图控制电路通过串口向FPGA噪声控制器发送控制指令,使其产生DDS可识别的噪声数据,再通过时序电路的控制DDS和PDRO产生所需要的噪声信号,最后通过放大滤波电路输出到耦合器。DDS采用ADI公司生产的AD9739,FPGA选用低功耗ACEX1K系列器件,并在FPGA内部以文件形式存储随机噪声数据[4-5]。

  3软件系统设计

  3.1管理软件

  管理软件部署在上位机中,采用VC++6.0作为开发工具,通过网络与控制电路进行数据通信,主要由探测信号管理模块、信号设置模块和网络通信模块组成。探测信号管理模块主要用于对不同高度的气温、气压、相对湿度和不同探测时刻无线电经纬仪天线的仰角和方位角数据的添加、删除和修改操作。由于探测信号的数据量非常大,所以该模块提供实装探测数据自动识别录入功能,从而减少操作量。信号设置模块主要用于对探空、角度以及干扰信号进行选择和设置,通过网络通信模块将设置和选择的信息发送至控制电路的DSP。

  3.2主控制程序

  主控制程序部署在控制电路中,是无线电经纬仪探测信号生成系统的程序核心和主线。程序启动后首先进行初始化工作,然后进行运行前处理,最后转入死循环,通过中断触发、时间标志等方式进行工作。初始化工作包括对DSP、RAM、网络接口和串口等部分的设置。运行前处理包括探空和测角信号的接收和初始化,干扰信号设置参数等。主控制程序流程如图4所示。图4主控制程序流程

  3.3探空编码程序

  探空编码程序主要用于将DSP接收到的气温、气压和相对湿度信息进行编码处理,最后生成与真实探空信号相同的二进制流。其中帧速率为0.3~1Hz,数据(二进制符号)传输速率为960~1200bps,每个信息字的数据位为8位,按RS-232C协议E82方式编码。

  3.4移相控制程序

  移相控制程序主要用于生成上、下、左、右4路相位偏差信号,从而为无线电经纬仪提供模拟角度跟踪信息。当DSP接收到上位机发送来的探空仪模拟角度和无线电经纬仪天线真实角度信息后,将二者的俯仰和方位角度进行比较得到偏角。根据相位和差式单脉冲测角原理,目标的偏角与和差比率成正比[6]。因此,可通过查表的方法通过偏角查取偏移的相位。

  4结束语  人的记忆力会随着岁月的流逝而衰退,写作可以弥补记忆的不足,将曾经的人生经历和感悟记录下来,也便于保存一份美好的回忆。大家想知道怎么样才能写一篇比较优质的范文吗?接下来小编就给大家介绍一下优秀的范文该怎么写,我们一起来看一看吧。

  1.生产实习安排在学生已掌握部分专业基础课及专业课后进行。是学生理论联系实际的重要课堂。通过实习,要培养学生理论联系实际的作风,业务上应使学生对所学专业课加深认识,提高应用知识的能力,对即将学习的专业理论课课堂教学内容有一定的理解,进一步培养学生观察、思考问题的能力,包括根据工作需要收集生产现场数据和资料的能力,发现问题和分析问题的能力。通过生产实习,。让学生利用所学的基础理论知识和专业理论知识去分析实际生产过程,培养和锻炼学生分析和解决高分子材料制备和应用过程中有关技术问题的能力。加强加工用模具设计制作、材料常用检测设备和仪器的使用方法等方面的知识,并了解本专业与其他专业的协作关系,为今后的毕业设计及走入工作岗位打下良好的基础。

  2.生产实习是专业课教学的一个重要环节,是理论联系实际的有力手段,是进行现场教学,补充理论教学的场所,每个学生必须高度重视,认真对待。

  通过生产实习获得必要的感性认识,扩大知识面,为学习专业打好基础。生产实习中根据工厂实际情况和教学安排,有条件时可参加一些生产和力所能及的调查研究,以培养学生分析问题和解决问题的能力。

  通过生产实习,了解工厂生产规模、生产方法、产品品种及应用;了解生产工艺过程、工艺条件条件、控制因素和产品质量检测方法;了解生产设备的结构性能、工作原理、操作条件及设备的维修、保养及使用注意事项。

  实习过程中应结合所学理论知识,分析实习工厂的生产特点及生产中存在的问题,尽可能提出建议、意见及改进措施。

  了解各车间所用设备、生产能力、原料消耗指示及生产中存在的问题;了解生产中曾出现过的故障及其原因,采用的措施及今后的打算。了解生产中所用的控制仪表、操作规程及生产技术管理情况、工厂的生产经验、合理化建议及技术改造概况、生产实习效果和存在的问题。

  3.生产实习是高等工科院校在教学过程中的一个重要的实践环节,是理论与实际相结合的有效方式,对于同学们接触工人、了解工厂、热爱自己的专业、热爱未来工作、扩大视野,并为后续课程学习增加感性认识提供了一个难得的机会。

  生产实习目的是:

  1.通过观察和分析机械制造装备和电子元器件的生产过程,学到本专业的生产实践知识和了解测控系统和自动化系统的感性认识,有利于对后续课程的理解;

  2.理论联系实际。用已学的理论知识去分析实习场所看到的实际生产技术,使理论知识得到充实、印证、巩固、深化,既体会学习书本知识的必要性,又提高解决实际工程技术问题的能力;

  3.得到一次综合能力的训练和培养。

  二、实习的时间分配

  实习工作安排一览表

  三、实习地点选择

  1.

  贵州省工程复合材料中心

  :了解挤出型材的生产过程,塑料制品的注塑成型。

  2.

  国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心/贵州凯科特材料有限公司:了解聚合物改性材料的研究、开发和生产过程,生产线的布置,材料结构和性能的分析检测。

  四、实习内容安排与要求

  (一)项目一:了解挤出型材的生产过程,塑料制品的注塑成型

  1、实习内容:挤出型材的生产过程,模具结构特点,制品检测方法,对材料性能的要求;塑料注塑成型制品的原材料、工艺参数、注塑机的开合模过程,模具结构特点,制品检测方法,对原材料性能的要求。

  2、操作过程:以分组的形式将全班同学分成不同的小组,安排到各车间跟班进行制品生产全过程。

  3、基本要求:同学们应当将所学的专业知识与实践联系起来,将制品生产过程与对材料性能的要求相结合,将生产制造高质量产品的各个要素串接起来,形成系统概念,还要知道如何提高产品质量,多提出合理化建议。

  (二)项目二:聚合物改性材料的研发和生产

  1.

  实习内容:聚合物改性材料的性能要求、研发生产过程。

  2.

  操作过程:研发和生产人员进行大课讲解,以分组的形式将全班同学分成不同的小组,安排到实验室和车间跟班进行材料检测和生产全过程,

  3.

  基本要求:聚合物改性材料的性能要求和研发的工作程序,材料配方设计的方法,

  共混改性工艺优化,材料结构分析和性能检测的方法,对配料搅拌、输送、混炼、冷却、切粒、均化、包装等生产环节进行充分了解,从而为进一步的专业学习奠定基础。

  五、实习内容

  1.中心简介:

  国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心(简称“工程中心”)是2004年国家科技部立项组建的国家工程技术研究中心,是贵州省的第一个工程技术研究中心。“工程中心”依托贵州省材料技术创新基地,联合贵州科学院、贵州大学和浙江大学,以合作共建模式共同组建。按照凝聚人才进行技术研发集成、成果转化推进产业化、为行业提供公共技术服务等主体功能进行建设,是我国目前新材料领域一个集科研、成果转化、人才培养为一体的崭新平台,于2008年10月通过国家科技部验收,正式挂牌运行。

  “工程中心”面向军工、民用汽车、家电、包装等行业,以复合改性聚合物材料工程技术研究为主要研发方向,以通过复合改性技术实现通用塑料高性能化、功能化、环境友好化的相关工程技术研发、孵化、集成和产业化为主要任务,以超微细粉体/聚合物复合改性为主要特色,通过对超微细粉体制备、粉体表面处理、粉体/聚合物共混、制品成型加工等多学科技术和工艺的配套集成,对通用塑料进行复合改性,研发军工、家电、汽车、微电子、设施农业等行业大量需求的各类复合改性专用料、特殊功能母粒和聚合物合金,以及高档改性料的制成品。通过转化辐射成熟、成套技术推动行业的技术进步。

  “工程中心”拥有产业化示范车间2000余平方米,研发实验室1000余平方米;专家公寓和研究生公寓1200平方米。同时,投入1500余万元添置相关检测仪器及工程化设施装备50台(套),建成了分析检测实验室、合成工艺实验室、聚合物共混改性工艺实验室和制品成型工艺实验室,构建了较为完备的工程化技术综合配套研究开发平台,为“工程中心”的工程化技术开发和产业化示范提供了良好的基础设施。

  “工程中心”发展定位为:凝聚高层次人才,培育、壮大技术团队,研发、引进、吸收、集成复合改性聚合物材料及相关技术成果,形成技术集群;孵化成套工程化技术成果,实验成套技术的中试和产业化示范,建立服务于相关行业的质量保障和监控体系。

  2.塑料挤出:塑料挤出过程:一、配料

  二、混料

  三、挤出

  四、冷却

  五、干燥

  六、造粒

  七、均化

  八、包装

  我们公司所用机器全是双螺杆挤出机。其优点为:

  1、原料被挤出塑化呈熔融态,在生产过程中产生的摩擦热量少。

  2、原料在螺杆里受剪切力稳定,多种原料混合和塑化较好。

  3、原料在机筒停留时间短,挤出成型产量高。

  4、粉状能直接投入机筒内塑化,混合塑化质量稳定。

  5、双螺杆齿合,完成旋转工作,机筒残料可自动清理。

  挤出机组成:

  塑化系统、传动系统、供料系统、加热冷却系统和控制系统。

  3.注塑成型:

  注塑成型是将材料热融化后_

  注入到模具内,经由冷却与塑化后得到成形品的方法,而注塑机就是完成这个过程的设备。注塑机特点:它具有一次能够成型复杂、尺寸精确或带有嵌件的制品,适用于各种聚合物的成型,后加工量少、易于实现自动化等特点。

  注塑机工作原理

  注塑成型是利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中,料筒外由加热圈加热,使物料熔融,在料筒内装有在外动力马达作用下驱动旋转的螺杆,物料在螺杆的作用下,沿着螺槽向前输送并压实,物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐渐地塑化,熔融和均化,当螺杆旋转时,物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下,把已熔融的物料推到螺杆的头部,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程,然后,螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中,型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后,模具在合模机构的作用下,开启模具,并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。

  五、注意事项

  为了对注塑制品加工制备及挤出材料的加工设备有一个全面地了解,在教学经费十分紧张的情况下,我们一定珍惜此次实习机会,确保实习任务的圆满完成,为此特提出以下要求:

  1、要以当代大学生的精神面貌出现在社会、工厂,以自己的实际行动来证明我们是祖国经济建设的可靠_

  人。在实习期间,要积极宣传党的各项方针政策,促进安定团结,为和谐社会的建立贡献力量。

  2、要以集体主义观念来要求自己,每个学生的一言一行都应与整个实习队和贵州大学紧密相连,每个学生都有责任维护贵州大学、学院及班级的名誉。

  3、实习是理论联系实际的重要环节,要虚心向工程技术人员及工人师傅学习,要参加具体工作以培养实际工作能力。

  4、实习期间,要遵守实习单位的工作和生活制度,不得无故缺勤、迟到早退,实习期间一般不准事假,特殊情况要取得实习指导人和学校的同意,病假要有县级医院医生证明。在实习未结束前,不得提前离开实习单位,更不得擅自离开工地外出游山玩水,在实习期间不得安排与实习无关的参观,否则严重处理;

  5、要在指定的工序实习,不准到与实习内容无关的车间或工序,在实习地段不要打闹、玩耍,在公共场所要自觉遵守公共秩序,维护社会公德。

  6、实习的好坏很大程度取决于每个学生的实习态度,学生应在短时间内与自己的实习指导人建立起较好的师生关系,工作中要积极主动,遵守纪律,服从实习指导人的工作安排,对重大问题应事先向实习指导人反映,共同协商解决,学生不得擅自处理。

  7、整个实习期间,对安全问题一定要予以高度重视,实习期间,要求学生都要穿长裤,不能穿拖鞋或凉鞋,而且女同学不能穿裙子、高跟鞋。

  8、学生在实习期间,随时纪录实习笔记,认真写好每一天的实习小节,根据实习内容,用文字、图表等简明地进行记述,做好资料积累工作,对生产参观、工作例会、听课、专题报告、现场教学、技术调查及实习中的收获与体会等亦应及时写入实习日记中,为写实习报告积累素材。

  实习总结及体会

  在大三后半学期即将开始的时候,我们迎来了两周的认识实习。作为一名材料科学与工程专业的学生,认识实习是我们的必修课之一。通过这两周的实习,我的收获不少。首先,对于我们材料有关的企业有了一定的了解,了解了他们的组织构成,生产管理,设备维护,安全技术,环境保护等方面的基本情况。其次,了解了一些产品的生产工艺流程,加深了理论学习中的一些基本原理的印象和理解。

  “现在,项目测控部的测量人员是最让我们放心的了!”在7月份的生产会上,项目技术处处长刘晟不无感慨地对着会上来自各个施工段、各个部门的项目精英说道。当听到这句话时,测控部的全体人员感到无比的欣慰,因为他们的辛勤努力没有付之东流,得到了领导的肯定,赢得了同事的称赞。

  然而,当这一切肯定、称赞的荣誉来临时,谁又会想到,测控部曾经是多么的让人不放心,甚至受到项目领导的质疑。刚进驻甬江大桥项目时,测控部的那群小伙子基本都是刚从大学毕业的新生,实践实战经验不足,工作认识高度不够。当碰到甬江大桥这个大型工程时,项目领导难免有些担心质疑——他们能在短期胜任吗?时间给了这个“担心质疑”一个圆满的答复:测控部的小伙子很棒,很让人放心。

  “我不是在工地,就是在回工地的路上。”这是测控部高冲师兄在腾讯通qq上的离线留言个性签名。清晨,当你按正常上班时间起床时,大多时候你是见不着测控部人员。因为他们已经奔向工地开始测量工作了。

  每天,天还没有亮,测控部人员就向工地出发。下午,他们总是直到天黑看不见的时候,才肯扛着仪器往回走。大多时候,正常开饭时间,你们在餐桌上也见不着他们。为了不饿着肚子,他们通常是让食堂给他们预留好饭菜,然后等着回去“填”肚子。晚上他们也闲不得,总是聚在一起,将白天采集的数据收集起来,然后对数据进行整理。

  “起早贪黑”一词用在测控部这群小伙子身上真是再合适不过了。

  内业工作:细心认真

  也许有人认为测控部的工作都是在户外跑跑、测测而已。其实,这个“认为”是错的。测控部的工作不单单是外业工作,他们还有内业工作。内业工作是外业工作的结果,它直接关系着所建工程的好坏。所谓“差之毫厘,失之千里”。

  如果说,外业工作偏向于劳力劳动,那么内业工作则偏向于脑力劳动。白天,忙碌了一天的外业工作后,晚上,测控部的成员们又转入内业工作中去。他们将外业数据收集起来整理,然后根据测量采集的数据,分析每一个测量点,把一个个观测的测量点“神奇”的组成一条条江河、一条条道路、一栋栋房子等。最后,描绘着河流、房屋、山田的图纸呈现在眼前,图纸上的内容是那般的整齐、那般的规范。“不过,面对着测绘图上拿密密麻麻的线条和图示,直看得我们眼花缭乱。”对着图纸,不禁让旁观者叹气道。除了工作外,测量部还加强了技术学习、知识充电以及交流沟通,营造出浓厚的学习氛围。从对新进仪器徕卡tca20_

  的研究,到cad制图软件、控制网导线测量平差软件等的学习,测控部人员都很上进、认真。

  “每天面对着那些繁杂的数字,你们会感到烦、晕眩吗?”我们不禁问道。他们回答道,甬江特大桥项目所有的测量计算数据加一块可能有500页a4纸那么多,晕了就会出错的。所以我们慢慢的将那些数据理顺,有时候,看着这些数据,我们眼前就仿佛出现了甬江特大桥的整体构造。

  如此的工程量,如此的整齐规范,要不是有超强的耐心,坚强的意志以及任劳任怨的态度,一丝不苟的精神是难以做到的。

  大多数人对本专业的认识还是寥寥无几,在测控技术与仪器周围缠绕不定,在大二期末学院曾为我们组织了一个星期的见习,但由于当时所学知识涉及本专业知识不多,所看到的东西与本专业根本就很难联系起来,在很多同学心里面对于本专业一直很茫然。

  今年暑假,学院本来是组织我们去上海实习,但由于突如其来的非典型疫症,使得全盘计划不得不重新来定。经过学院的努力,最终选择了顺德作为我们的实习基地。什么是测控技术与仪器?本专业适合干哪方面的工作?本专业前途如何?带着这些问题,我们参加了这次的生产实习。本次生产实习由查晓春、黄爱华和黎勉三个老师带领,测控专业总共四个班,150几人参加实习。6月30日出发去顺德,安住在顺德大良风城中学。

  三年来第一次来到一个陌生的地方,真是一件令人兴奋的事情,我们住的中学环境很好,由于这是一所中学,又遇暑假,这里很静,真是学习的好地方,本人正好想在实习之余顺便的进行自己的网络工程师计划,这样可以让时间滴水不漏了。

  本次实习预定是三个星期,但由于出现些预想不到的事情,最终把行程缩短为两个星期,而本次生产实习在教学计划是四个星期,所以剩下的两个星期必须在下学期补回!两个星期的生产实习,我们去过了申菱空调设备有限公司、顺特电气有限公司、美的洗碗机公司、联塑科技实业有限公司、广东泓利机器有限公司、顺德科威电子有限公司、广东锻压机床厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。

  第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在电子工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界。也是对以前所学知识的一个初审吧!这次生产实习对于我们以后学习、找工作也真是受益菲浅,在短短的两个星期中让我们初步让理性回到感性的重新认识,也让我们初步的认识这个社会,对于以后做人所应把握的方向也有所启发!顺德是个美丽的地方,这里的交通路线四通八达,或许这就是顺德为什么一直保持全国百强县之首的原因吧!

  当然还有其体制是否健全原因,社会保障是否完善原因!这里也是我们初涉社会的开端,迈向美好而残酷的未来,我一直坚信自己的能力,即使人生路如顺德四通八达的公路,但方向只有一个,那就是前进,永不言弃,永不退缩!申菱空调设备有限公司7月1日,这是我们实习的第一天,我们来到了申菱,这是一家生产中央空调的厂家。来到该厂,该厂负责人首先介绍了一下申菱的一些生产情况。

  了解到,广东申菱空调设备有限公司于1992年正式建成投产,是集科研、生产、检测、销售、工程服务于一体的现代化企业,是中国500家最大电气机械器材制造企业之一。专业生产“申菱”牌大、中型水冷、风冷单元式空调机,洁净式空调机,恒温恒湿型机房专用空调机,屋顶式空调机,高温环境特种空调机,除湿机,冷水机组成风机盘管、柜式风机盘管和组合式空气处理机等末端设备。其中单元式空调机和洁净式空调机包括冷风型、冷风电热型、热泵型、恒温恒湿型等多个系列和品种。接着将我们分成五组对其生产车间进行参观。

  我们首先来到钣金车间。从车间的定置管理图中,可了解到该车间的生产过程是:下料区-->冲压成型区-->焊料一库-->焊料二库-->冲压转型区-->散件特检点-->铝合金加工区-->钣金半成品周转区-->焊接-->喷涂-->成品。在钣金车间,观看了各种机器的生产情况。有m-20_

  剪板机、j23-25冲床、j23-40冲床、j23-60冲床、j23-80冲床、j28-500四柱油压机、csw-250冲角床、ta-60t弯板机、rg-80弯板机等等,各种我们熟悉和陌生的机器。接着是两器车间。

  在两器车间,我们观看了压力容器用钻床、翅片冲床的生产过程,以及一些已经记不清名字的机器的生产。在总装车间,该厂负责人为我们讲解了管壳式换热器和水冷冷凝器的原理。在这个车间,我们已经能够看到完整的中央空调的雏形,在这个庞然大物中,用到了我们所学过各种各样的知识,有传感器了,有电子技术,精密机器制造等等。从申菱公司生产车间,我们可以看到中国空调技术已经基本成熟,看是它的中央处理芯片

  还是要靠进口!在出厂检验车间,师傅为我们讲解了产品检验的过程,并给我示范了检验是如何进行的,所用到的仪器,有精密仪表了,有常用工具了,有一种仪表是我们从来没见过的,那就是利用传感器技术的安培表。在检测中心。在与师傅的交流中,我们了解到产品检测进行的过程,以及相关的工作。

  一天的参观,在学习之余,也对该厂有了一个初步的印象,虽然该厂用了许多先进的机器,但实话说,这里的自动化程度,实在不敢恭维,而工人的工作条件,也实在是一般!同组的同学对我说,你不要要求得太高,他们制造的是中央空调,这么宠大的物品,要想完成自动化生产实在不容易,或许是吧!但作为中国工业中的一员,我想他们也有必要寻找另一种更好的生产办法!顺特电气有限公司7月2日一站是顺特电气有限公司,这是一家特种变压厂,一家年产值有10.3个亿的大型企业,厂内还建立有技术开发中心(广东省变压器技术开发中心),为该厂生产提供了强大的技术支持。该厂以生产干式变压器为主体。

  干式变压器,作为“中国变压器行业第一品牌”(中国调查统计事务所评)、国家科委授予的实施火炬计划的高新技术企业,自1992年起,顺特电气干式变压器市场占有率连续20_

  年位居全国第一,占35%以上。目前,干式变压器已发展了sc-sc3-scb3-sc8(scb8)-sc9(scb9)-scl0(scb10)等六代产品,其中sc10系列产品的技术参数水平已全面达到当今国际先进水平。环氧树脂浇注干式变压器,就是顺特第一台干式变压器,也是全中国第一台。干式变压器产品特点:

  1、安全,难燃防火,无污染,可直接安装在负荷中心。

  2、免维护、安装简便,综合运行成本低。

  3、防潮性能好,可在100%湿度下正常运行,停运后不经预干燥即可投入运行。

  4、损耗低、局部放电量低、噪音小,散热能力强,强迫风冷条件下可以150%额定负载运行。

  5、配备有完善的温度保护控制系统,为变压器安全运行提供可靠保障。

  6、可靠性高。据对已经投入运行的_

  0多台产品的运行研究,产品的可靠性指标达到国际先进水平。在干式变压器技术上走上了自我发展创新的道路、达到了国际先进水平的同时,该厂还开发研制了许多其他类型的城网电气产品如电抗器、美式箱变、组合式变电站、sf6互感器、成套装置、开关柜等。参观完展示厅,接着我们去参观了生产车间。

  大家都知道变压器的两大部分:①铁芯、②线圈。在铁芯车间和线圈车间我们就分别看到了这两大部分的生产过程,这么宠大的变压器器件也是我第一次看到的,真让人瞠目结舌!带领我们参观的是一位资深工程师,他一边带领我们参观,一边为我们讲解变压器的相关知识。

  在线圈车间,他问我们,为了保证附件不生锈,我们应该如何处理?各人各议,但都不全,他接着说,有两种:①热喷金、②热镀金。接着又去了总装车间。我觉得本日给我印象最深的莫过于顺特的自动化仓库和成套镀金车间的数控机床。虽然在很遗憾不能看到自动化仓库的运作,但有幸第一次看到这种自动化仓库实在难得。

  而那部从日本进口的数控机床,它的自动化程度,它的精密度,它性能指标也实在令人感叹不矣!而我们中国又什么时候能够生产出这种机器呢?在顺特参观的时间很短,但每天的新景象都让我们的大脑得到了充实,对于不同知识的了解,不同领域的接触,让我们的眼界也得到了开阔。美的洗碗机制造有限公司7月3日,我们来到顺德美的洗碗机制造有限公司。顺德美的洗碗机制造有限公司座落于顺德市北窖镇工业园内。

  是1999年顺德市十大招商项目之一,由广东美的集团股份有限公司、意大利普诺泰科有限公司和香港西达有限公司三方共同合资经营。美的洗碗机制造有限公司投巨资引进意大利梅洛尼公司先进的产品技术及关键的检测设备、制造设备和模具,生产经营洗碗机及其配件,其生产自动化程度在国际同行业中位居前列,在国内更是首屈一指,目前可以年产各式洗碗机50多万台。二期投资完成后,将形成年产100万台各式洗碗机的生产能力。

  美的洗碗机制造有限公司坚持以“出口市场支撑为主,带动国内销售为辅”的指导思路,以出口为导向,实现产品的国际化,现在开发出的3大系列近30款产品通过了全球著名认证机构德国

  tuv的gs、ce、emc,美国的ul,加拿大的csa等多种认证,拿到了产品顺利进入欧洲和美洲市场的有效“通行证”。而且,美的洗碗机公司开发生产的18寸柜式洗碗机的性能指标已达到了aab级标准。到目前为止,美的洗碗机已成功的销往15个国家和地区,以良好的质量广受欢迎。美的洗碗机制造有限公司主要生产台式洗碗机和柜式洗碗机。

  台式洗碗机的主要参数是:

  党炭仄鳌

  ?/span>最高水温85℃最高喷水速度7.8米/秒

  余热干燥透明视窗

  供3-5人使用柜式洗碗机的主要参数是:配置软水器

  配置磁化器机械程控器

  三层喷洗最高水温75℃

  最高喷水速度7.2米/秒余热干燥

  不锈钢碗架自动排渣

  供5-8人使用听负责人说,由于原料补给不及时主要生产线正好停产,所以我们所能看到的就只是部分生产部件的生产了。在生产车间中最引人注目的莫过于那套全动化控制的内胆中板生产线了。从抓起原料-à拉裂-à起皱-à划伤-à成品,全部生产过程由机械手和机器全自动化进行。

  在油压机控制点中,可以看到这里由两部分构成。一是单动薄板拉伸液压机,二是闭式双点机械压力机。接着负责人带领我们参观了正好停产的生产线,并为我们讲解生产线的生产过程,他讲得绘声绘色,让人如身临其境其生产,如果能一目其生产过程,真是可一观其壮美景象。紧接着我们去了样机组和工艺试验区。

  以上资料是由该厂制作的广告片中所了解的,该厂负责人特别安排几位华工、广工的师兄带领我们参观,而带领我们的是位华工师兄。华工师兄在带领我们参观的同时,还一边为我们讲解产品的特点、性能、规格等相关知识,方便我们理解。据记录:pvc-u排水管产品特点:适合现代码的大型建筑内壁光滑,减小流体的磨擦阻力采用具有高抗冲能力的环保材料耐腐蚀性强管材管件配套齐全采用溶解性胶粘剂接驳重量轻、易于运输、安装、保养、维修方便寿命长pvc包括管材(lsp系列)、雨水管材(lsy系列)、扩口管材(lsk系列)。pp-r环保健康饮用水管产品特点:卫生、无化学作用、氧化问题安装方便可靠保温节能重量轻、比强度高产品内外壁光滑,流水阴力小,低噪音耐热能力高;低导热体,能承受热水及高压产品高柔韧度,不怕严寒气温,可接受很大的膨胀耐腐蚀,不结垢使用寿命长可回收性产品规格:联塑pp-r管材、管件规格为ф20-ф110mm。此外华工师兄还就其它产品,如pvc-u双壁波纹管、pe健康给水管道、pe安全燃气管道等等产品,为我们作了详细的讲解,以及我们所提的问题,都热情的为我们解答。最后该厂负责人,亲自带领我们去了插座生产车间。

  大学三年已经接近尾声,然而我们对测控这门专业一直都是理性认识,接触的实物很少,对未来的就业发展方向依旧迷茫。本学期学校组织了一次外出生产实习,好让我们接触目前的主流方向,把所学到的专业知识和所看到的东西联系起来,旨在开拓我们的视野,增强专业意识,巩固和理解专业课程,为马上到来的就业做好准备。

  本次生产实习由_

  和_

  两个老师带领,测控专业总共两个班,64人参加实习。5月31号出发去_

  ,安住在_

  宾馆。三人间五人间不等,住宿条件很好,二楼就有洗浴中心,很方便。本来预计是_

  两周的生产实习,但由于出现一些意想不到的问题,实习时间缩短为一周,虽然缩短了实习周期,但是我们还是学到了不少东西。

  这一个星期的实习我们都在_

  量仪股份有限公司,地处_

  市_

  路西段九号。开始实习之前先是由公司的王高工给我们讲解了公司的一些安全注意事项,主要包括操作过程中的一些绞伤砸伤等一些受伤案例,并一再强调安全第一,实习第二,还包括一些在公司内部的注意事项等。

  首先我们去了装配生产车间,这个车间主要是负责设计制造其它厂家订制的仪器,并进行调试安装,运送到那些厂家。在那里我们看到了一些已经包装好的仪器正准备发走,还看到了一台正在调试过程中的y进排气轴颈测量仪,其主要用来测量gama排气凸轮轴的直径、圆度和同轴度等,主要原理就是利用8zg/c传感器,通过托料气缸、压紧气缸、驱动气缸等来完成各项测量,通过数据总线在显示器上显示,找到不达标的部位,重新进行整修,直到满足所需要的误差范围。整个过程都是通过电脑来操控,我们需要做的就是安放被测零部件,大大节省了人力和时间。一位老师傅还给我们现场示范了具体的测量工序,并给我们介绍了_

  量仪的发展历史,原本属于日本的一个工厂,经历了战争的洗礼,最后当战争赔款连厂带设备全部留下了,几经折腾发展到现在的境况,这让我们更加深刻的了解了公司的情况。

  接下来我们去了电装班组,这个车间主要负责电子元器件的安装。由分厂下达月生产计划,按照图纸明细分类写配套表,需要的元器件和工具等到外协库、机电库、元件库、备件库、分厂零件库等分库去领取,并对照配套表仔细核对零件元器件运回班组并进行防锈处理,按照图纸进行装配,有问题的可以找有关技术人员,不合格的直接返修,安装完毕进行调试自检,交捡成品入库,技术工件入工具室。车间内清晰可见的安全技术操作规程穿戴防护服、严格按照操作规程进行操作等等。认识了许多以前没见过的元件,包括振荡器、瓷片电容、云母电容、滤波器和可调电阻等元器件,最后由申老师给我们讲解了该电路板的工作原理,让我们更加深刻的认识了电装班组的工作流程。

  再接下来我们到了二分厂主机组装配生产车间,这个车间负责的也是电器元件的装配。流程如下:按照分厂装配计划领取图纸,按生产库、几点库、外协库的要求分别填写配套表,并认真核对项目名称和数量,由分厂计划员审核签章,经过检查向分厂提交欠件及发现的问题,通知技术员及时处理解决,然后对量仪进行组装,发现问题、提出问题,由技术员提出修理方案,返修件进行返修,然后是设备的精调、外观清洁、整理做好交捡准备,做好用户验收及包装前的准备工作,防锈等,最后是仪器的入库包装,所有技术文件入工具室。

  第一天的行程到此结束,经过这一天的生产实习,让我们认识了很多以前从未见过的元器件,对各种传感器也有了更多的认识,对一些设备的组装程序也有了一定的了解,这对我们今后的工作会有很大的帮助。

  第二天我们去了制造一部电感组的生产车间,该车间主要生产电子柱电感(气电)测微仪dzl-1d(3d),电感测微仪dgb-5b,数显电感测微仪dgs-6c/6d,电子柱电感测微仪dzl-3等。这个车间同时也有气装组,气装组主要负责生产拼合式浮标气动量仪 qfb-a,启动放大器 qfm-a,气电转换器qh-a4,烟支圆周测定仪 ucg-a.b.c.d,微动测量台架bct-1c(5c),普通测量台架pct-100c,两个车间都包括其他一些电动产品,大型量仪,计算器具周检率等。现场我们看到了一些正在调试过程中的仪器,调试的过程也是最复杂的过程,一些重要部位稍有出错就有可能导致整个器件的报废。

  然后是制造一部电测组车间,这个车间主要负责生产电测测量头(差动电感式)dgc-6pg/a(-8zp/c,-8zg/c,-8zg/d), dg-z2,dg-z6,dg-z7,电感测量头(差动变压器式)dgc-6p/a(-9z/b,-8zp/a), dc-dz4a(dz1),e-dt-80sb,触发式传感器 dk-34,也包括其他一些电动产品,大型量仪,计算器具周检率等。

  最后我们去的那个车间也是负责生产组装的,在里面我们看到了调试好摆放整齐的数显电感测微仪dgs-6c,还有磨加工自动控制仪等仪器。

  两天的生产实习很快就过去了,两天来我们看到了很多以前只知道名字的仪器,也了解了很多从未知道的科技,回顾两周来的点点滴滴,感慨颇深。有见到高科技设备的惊奇,也有面对落后技术的无奈,有初入工厂的欣喜,也有面对辛苦的逃避。

  回到学校后,剩下的日程里我们去了一家_

  的_

  新科技股份有限公司参观实习,在这里看到的更多的是该公司新研究的产品,公司的专利项目也有不少,同时也进了车间去参观,看到了更多的高新科技和以前从未见过的设备,让我们大开眼界,感觉自己的知识太贫乏了,工厂里那种紧张的工作气氛特别在无形中给我营造了一个自己求知的欲望。

  第一次亲身感受到了所学知识与实际的应用,传感器在生产设备的应用,电子技术在机械制造工业的应用,精密机械制造在机器制造的应用等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审。进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础。

  经过这次实习,我从中学到了很多课本没有的东西,在就业心态上我也有很大改变,以前我总想找一份适合自己爱好,专业对口的工作,可现在我知道找工作很难,要专业对口更难,很多东西我们初到社会才接触。所以我现在不能再像以前那样等待更好机会的到来,要建立起先就业再择业的就业观。应尽快丢掉对学校的依赖心理,学会在社会上独立,敢于参加与社会竞争,敢于承受社会压力,使自己能够在社会上快速成长。再就是时常要保持一颗学习、思考的心。作为一位大学生,最重要的就是自己学习和思考的能力。在企业这样一个新环境中,由我们很多值得学习、值得思考的地方,这就需要自己保持一颗学习、思考的心。首先在技术方面,要刻苦的补充自己的不足,认真地对待工作,时时刻刻的思考和学习。同时,在企业的环境中,更要注重学习企业先进的管理和人文文化,以丰富自己的社会知识和管理文化知识。这样,可以为自己日后的职业生涯打下良好的基础。

  这次实习让我了结了目前行业的基本情况,只是由于行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一个个生产车间很多工人生产调试的过程,懂了很多。

  两个星期的实习,有带队辅导老师申老师和张老师,工厂师傅的讲解、自己的努力,自己收益不小,非常感谢他们。这次实习把我从学校纯理论学习中拉到了实践中学习的环境,一进入工厂,我意识到,该把学生时代的野性收敛了。没有规矩不成方圆,虽然公司没有老套的束缚,它有不可违反的规定,我就该严于律己。这样不仅可以遵守工厂的规矩,对我们更有好处。这两个星期是我用金钱都买不到的机会,无论从工作、学习、做人上,我都有很大的收获。  光电检测技术篇1

  关键词:光电检测技术;精密测量技术

  中图分类号:TN247文献标识码:A文章编号:

  1.概论

  世界已进入信息时代,人们在利用信息的过程中,首先要解决的就是获取可靠的信息,因此传感器技术越来越受到人们的重视。而随着传感器技术的发展,传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展,精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视,这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增,因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。因此,光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。

  现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化,光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。传感器的微型化、纳米技术的发展,也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。在这种情况下,光电检测技术的重要性越来越明显。然而,在目前的测控技术月仪器体系中,光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状,随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题,最后提出应当突出光电检测技术的重要性,使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位,这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

  2.现代精密测量技术的发展现状

  现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智能化的发展趋势。

  科学技术向微小领域发展,由毫米级、微米级继而涉足到纳米技术,即微/纳米技术。微/纳米技术研究和探测物质结构的功能尺寸与分辨能力达到微米至纳米级尺度,使人类在改造自然方面深入原子、分子级纳米层次。

  纳米级加工技术可分为加工精度和加工尺度两方面。加工精度由本世纪初的最高精度微米级发展到现在的几个纳米数量级。金刚石车床加工的超精密衍射光栅精度已达1nm,实验室已经可以制作10nm以下的线、柱、槽。

  在这一大背景下,传统的测量方式已经很难发挥大的作用。因此,与精密测量技术的发展需求相对应,光电检测技术得到了越来越多的重视和应用。由于光电检测技术在工业测控、精密测量和计量方面的重要作用,特别是随着社会对产品质量意识的逐步提高。

  3.测控技术与以其专业及其只是结构组成

  测控技术与仪器技术隶属于信息技术领域的仪器科学与技术学科,其内容主要涉及测量控制与仪器仪表技术领域。随着科学技术尤其是电子信息技术的飞速发展,测量控制欲仪器仪表技术领域也发生了很大的变化。其自身结构已从单纯机械结构或机电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统,其用途也从单纯数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控国产。特别是进入21世纪以来,随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展,测量控制与仪器仪表呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势,从而使仪器科学与技术学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。

  由此可见,测控技术与仪器专业的学生其知识面必须比较宽,横跨了传感器、通讯、控制、计算机等多方面的内容。

  光电检测技术的简介

  技术的业务培养目标是:培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力,能在国民经济各个部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

  技术的业务培养要求是:主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论、测量与孔子理论和有关测控仪器的设计方法,手奥现代测控技术和仪器应用的训练,具有本专业测控技术及仪器系统的应用级设计开发能力。

  光电检测技术的基本内容及其面临的问题

  光电检测技术是测控技术与仪器专业能使技术人员了解和掌握光电转换的基本原理及光电检测技术所必须的各种知识,了解和掌握常用光电测量方法及常用测量仪器的使用,具备进行各种基本光电测量所需技能和设计简单光电检测电路的能力。

  光电检测技术基本内容包括三方面的内容。

  掌握与光电技术有关的基础知识、基本原理和基础效应。如:阴极光电效应,半导体光电效应,PN结的光电效应:光电池及光电二三极管工作原理,光电成像原理,CCD工作原理,直接检测的典型光路。

  理解光电技术的基本应用。了解常用光电器件如光电培正管、摄像管、CCD器件、光电池、光电二三极管等的特性参数。了解基本光电检测系统的主要参数。

  了解光电检测的基本方法及光电检测电路的设计思想。了解光电技术的发展及广泛应用。掌握各种基本光电检测方法的有关技术。

  6.光电检测技术在测控技术与仪器专业体系中的作用

  综上所述,《光电检测技术》课程在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性在不断增加。然而,在目前的测控技术与仪器专业课程体系中,《光电检测技术》课程的重要性并没有得到足够的重视。因此,我们需要对《光电检测技术》在测控技术与仪器专业课程体系中的作用进行重新认识。

  光电检测技术在测控技术与仪器专业课程体系中的作用可以概括为四个字:承前启后。“承前”是指光电检测技术是传感器技术、工程光学、测控电路等内容的深入和拓展,“启后”则是指光电检测技术的内容是后续如光电仪器设计、智能仪器设计等环节的重要知识基础。没有对光电检测技术知识的良好掌握,要实现对各种现代精密测量技术的整体把握、实现符合要求的具有良好性能价格比的精密测量系统是不可能的。

  7.结束语

  因此,本文认为,在测控技术与仪器技术学习中,应当突出光电检测技术的重要性,在实验设备、授课学时、人员配置、科研技术等方面予以重点支持,使之在测控技术与仪器专业课程体系中占有与其在测量控制与仪器仪表技术领域的重要性相称的重要地位,这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。

  参考文献:

  [1] 叶声华, 王仲, 曲兴华。 精密测试技术展望。机电一体化。2001,6: 6―7.

  [2] 曲兴华。仪器制造技术。北京:机械工业出版社,2005.

  光电检测技术篇2

  [关键词]动态测角误差、可编程动态靶标、光电经纬仪

  中图分类号:TH761.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0354-01

  1、概述

  检测光电经纬仪跟踪性能、动态精度和测角精度等技术指标的方法分为外场和室内两种检测方法。外场检测是将经纬仪运到靶场,在靶场测控网跟踪飞机、拍星等。获得飞行轨迹参数,同时用靶场的其它高精度设备进行跟踪测量统一目标,并以此为真值,与光电经纬仪获得的参数在同一坐标系下进行对比,从而标定出其跟踪精度和动态测角精度。可见,外场检测方法受到时间、场地、天气、运输等因素的限制,要消耗大量人力、物力,且实验周期长,组织协调困难,而且校飞目标很难达到设备设计的指标速度和加速度检测要求,所以外场检测方法有很多局限性和弊端。另外用靶场其它测量设备进行对比测量还存在多种误差源,很难给出高精度的真值,使得被检测光电经纬仪无法与其进行精度对比。

  室内检测方法是指在实验室内用精度动态靶标模拟空间运动目标及其运动规律,对光电经纬仪跟踪性能和测角精度进行检测。可见室内检测方法可以在实验室内及时发现和解决光电经纬仪存在的技术问题,保证外场检测和应用中不会出现技术问题。如今,对光电经纬仪的总体性能,尤其是对其跟踪精度和测角精度指标的要求越来越高,所以用于检测光电经纬仪精度的动态测角误差精度也受到了高度的重视。

  2、光电经纬仪发展情况简述

  因为经纬仪的研究情况、技术指标和生产能力是一个国家在光学仪器领域和靶场光测设备领域中水平高低的重要衡量标准,所以存在相关技术封锁,尤其是有关检测方法的相关资料极少透露。

  随着科技进步和靶场建设的需要,20世纪80年代研制的电影经纬仪开始加装可见光电视和红外电视系统,经纬仪从单一的对飞行目标跟踪、弹道测量,到现在对靶场各类飞行目标的目标特性、姿态、拦截、子母弹炸点解爆、子弹散落特性等性能的测量。近几年以来,由于可见光电视、红外电视图像可实时传输、实时提取目标脱靶量等优点,逐渐取代电影胶片成为光电经纬仪主光学系统的成像器件。

  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所从1958年开始研制我国第一台150光学跟踪测量设备,到160、179、331、260、662等电影经纬仪以来,在电影经纬仪的研制生产中逐步建立了自己的静、动态检测方法。电影经纬仪检测架如图1.

  随着科技进步和靶场建设的需要,20世纪80年代研制的电影经纬仪开始加装可见光电视和红外电视系统,到现在电视、红外已完全取代电影胶片作为图像测量和记录系统,经纬仪从单一的对飞行目标跟踪、初始段和载入段弹道测量,到现在对靶场各类飞行目标的目标特性、姿态、拦截、子母弹炸点解爆、子弹散落特性等性能的有效装置―旋转靶标,解决了光电经纬仪动态跟踪和捕获性能的室内检测问题,已经在同行和军方使用部门得到推广应用。利用该靶标已经检测了多种型号的光电经纬仪,直到现在还在检测跟踪性能方面继续发挥其作用。

  3、电视、红外动态测角误差检测

  随着摄影胶片被可视光电传感器件所取代,而用传统摄影动态误差检测方法,由于胶片与可视光电传感器件的曝光特性的不同,无法满足光电经纬仪在工作速度和工作加速度的条件下动态测角误差的检测。随着可编程动态靶标的研制成功可实现对电视、红外动态测角总误差的检测,可编程动态靶标与光电经纬仪空间关系图2。

  用高精度测角仪标定出可编程动态靶标锥角b、半锥角a,根据球面三角定理,可编程动态靶标相对于光电经纬仪的方位角A、俯仰角E都随θ角的变化按公式改变:可得方位角A、俯仰角E值。

  由此可得可编程动态靶标理论方位角A、俯仰角E值为:

  可编程动态靶标和光电经纬仪数据采样同步,在相同的数据采样时刻能提供一个准确的空间角度值,可以为光电经纬仪提供理论真值。光电经纬仪电视、红外测量系统在以工作速度或工作加速度自动跟踪可编程动态靶标目标状态下,调整靶标转速满足电视、红外测量系统在65°高角时工作角速度和工作角加速度的要求。由计算机记录可编程动态靶标的绝对时间Ti、编码器角度值,并依据公式(3)、(4)计算出可编程动态靶标相对光电经纬仪在T时刻的方位角Ai和高低角Ei位置信息;电视、红外测量系统对测量的目标进行实时数据记录(绝对时间Ti、方位编码器A、高低编码器E、方位脱靶量ΔAi、高低脱靶量ΔEi),选取在65°高角时的一个正弦的测量周期,计算出电视、红外测量系统的测量合成脱靶量ΔAi′、ΔEi′:

  同理可对记录的电视、红外视频图像进行视频判读,得到视频伴读的方位脱靶量ΔAi、高低脱靶量ΔEi,计算出电视、红外测量系统事后动态测角误差。

  4、结束语

  以上是在GD-280、GJ1208等光电经纬仪电视、红外动态精度检测实际应用效果良好,通过编程控制靶标转动,可以实现对主光学系统和不加分光器偏离经纬仪3轴旋转中心的电视、红外动态测角误差的检测。开展关键检测技术研究,用于光电经纬仪可见电视、红外电视室内动态测角误差检测,通过对动态测量误差室内性能评价,可作为准确的设计与研制适合靶场试验要求的光电经纬仪提供科学的实验数据,为光电经纬仪靶场弹道测量工作的可靠性做出较真实的评估。

  参考文献:

  [1] 何照才、胡保安. 光学测量系统. 北京:国防工业出版社,2002.

  光电检测技术篇3

  关键词:微弱光信号;现代光电检测技术;应用现状

  1 概述

  微弱光信号检测技术及其相应的光电检测技术可应用于各个领域,如在军事领域,用于隐形目标侦查、武器制造和目标距离检测以及无线通信等;在工业领域,可用于检测产品质量、控制环境污染量及产品计量等方面;在化学分析领域,可用于鉴定物质结构、检测分析药物成分等:在医学领域,可用于分析医学电子图像,通过回测微弱信号检测疾病等[1]。微弱光信号检测技术的研究意义重大。

  2 微弱光信号检测技术研究现状

  对于微弱光信号检测来说,其难点在于微弱信号采集部分的设计以及转换电路的设计。近些年来,随着现代光电技术的发展,关于微弱光信号的检测、采集与处理技术的研究也取得巨大发展。在采集检测系统的设计与实现方面,众多学者从不同角度进行了尝试和探索。

  如采通过在信号处理电路中设置信号通道和参考通道方式,利用微处理器将广义白噪声滤除,开发出“BHJ-400”型红外测温仪。该红外测温设备即使在强噪声的背景下也能实现对微弱光的检测[2];文献[3]基于信号的相关性原理,设计一锁相放大器并用于检测微弱光信号的测量系统中。从而研制出红外多光谱辐射温度测量系统,同时采用将方法与函数模型法相结合并根据自动化原理设计出双向反射分布函数自动测量系统[3];采用在同一测量装置上集成非接触式光学成像CCD传感器和接触式光纤传感器方式测量工件的孔径,由于测量技术的科学先进性,该测量设备的测量精度可以达微米级[4];文献[5]以采用高精度运算放大器及FLASH型芯片核心进行硬件系统和软件系统设计,其测量输出光功率的稳定度可达±0.01nW,有效实现了在光纤通讯领域中对传输终端的微弱光信号功率的高精度测量[5]。

  可以看出现有方法多数基于相关检测原理设计锁相放大器,实现对微弱光信号的检测。然而这类方法都有实现成本高、流程和结构比较复杂等不足。寻找一种精度较高、成本较低且结构简单的微弱光信号检测系统十分必要。近期许多学者提出了一些改进的检测方法,取得了较好检测效果。

  如文献[6]对传统的全部采用专用集成电路来检测微弱光信号的方法进行改造,将传统方法中不能适用于多变场合的缺点进行优化。该系统采用部分集成电路与相对分立元件相结合的方式形成两种放大器,系统中的光电转换电路以低输入偏置电流放大器AD549 为主。实验证明,分立电路既保留了传统检测系统抗干扰能力强等优点,且具有可操作性强和测量方式多变等优点[6]。文献[7]采用S2387系列光电二极管,结合多级放大路与T型反馈电阻网络,设计了一种放大倍率可编程的微弱光强信号采样电路。基于对实验数据的分析,通过对前后级放大倍数的合理分配,实现对光强或波长变化比较大的微弱光信号的最优放大,使得到的图像波形更加便于分析、研究。同时该电路兼顾了提高响应速度与降低噪声的要求,简洁可靠,测量精度高[7]。文献[8]通过设计下位机将待测光信号进行光电转换、放大和滤波等处理,下位机由光电转换电路、前置放大电路、多级放大电路、有源滤波电路和数据传输电路构成。通过采集卡将下位机采集到的信号送到上位机处理,提出一种自适应窄带功率谱滤波方法[8]。

  此外,微弱光信号检测方法的理论研究也得到了较快发展,如文献[9]采用最优混沌模型李亚普诺夫指数法定量检测微弱光电信号幅值方法。基于最优混沌模型,解决了传统混沌方法检测时出现的可检测信噪比高、检测阈值误差大等问题[9]。文献[10]基于相关检测理论,设计微弱光纤陀螺信号检测系统,实现对开环背景噪声中微弱光纤陀螺信号的精确检测[10]。文献[11]基于数字正交相关检测方法,设计用于微弱激光信号检测的光电检测装置,在数字相关检测基本原理的基础上完成对光电检测系统的整体设计开发。仿真和实验结果验证了该方法的有效性[11]。

  3 结束语

  综上所述,国内外科研领域对微弱光信号检测技术的关注度较高,为开发高精度、低成本的微弱光信号检测装置,进行了探索并取得了显著成效。另一方面众多学者也将传统集成元件检测方法改进以适应不同检测场合,促进了微弱光信号检测技术的发展。微弱光信号检测技术在各个领域都占据着比较重要的地位,未来微弱光信号检测技术在相关领域的应用会越来越广泛,同时也将向智能化、数字化方向发展。

  参考文献

  [1]杨晓娅.微弱光信号检测系统的设计与研究[D].郑州:郑州大学,2014:3-5.

  [2]刘建科,张海宁,马毅.红外测温中检测强噪声下微弱信号的新途径[J].物理学报,2000,49(1):66-67.

  [3]丛大成.红外多光谱测温关键技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2002:4-5.

  [4]William G.L, Christopher S, Frank L.A, et a1.Single photon detection using Geiger modeCMOS avalanche photodiodes[C].SPIE, 2005,6013.

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  [6]李常青,梅欣丽,明奇,等.微弱光信号检测电路的实现[J].应用光学,2010,31(5):725-726.

  [7]佘明,陈锋,李抄,等.微弱光强信号采样电路设计[J].光学仪器,2014,36(3):254-255.

  [8]董静微.基于LabVIEW的微弱光电信号检测系统设计[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2013:2-5.

  [9]徐艳春.基于混沌振子的微弱光电信号检测技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010:8-11.

  [10]邹燕,冯丽爽,张春熹,等.锁定放大器在微弱光信号检测中的应用[J].电测与仪表,2005,42(11):16-17.

  光电检测技术篇4

  2011年12月27日由国家档案局技术部组织专家,对由国家档案局档案科学技术研究所、中央档案馆信息中心和北京盛赞光盘备份技术有限公司共同完成的“光盘图像文件自动检测平台”项目进行鉴定,并通过了鉴定。该项目围绕着电子档案移交接收和数字化成果验收过程中,以光盘为主要载体的图像文件自动检测问题进行研究。

  在现行的相关标准规范中明确要求对接收的电子档案和载体进行鉴定检测。GB/T 18894――2002《电子文件归档与管理规范》中规定“电子文件的鉴定工作,应包括对电子文件的真实性、完整性、有效性的鉴定”。“对磁性载体每满2年、光盘每满4年进行一次抽样机读检验,抽样率不低于10%,如发现问题应及时采取恢复措施”。DA/T38-2008《电子文件归档光盘技术要求和应用规范》中规定“归档光盘检测的时间周期为:未达到一级预警线,归档光盘每两年检测错误率一次;从一级预警线到二级预警线之间,归档光盘每一年检测错误率一次;从二级预警线到三级预警线之间,归档光盘每半年检测错误率一次”。而随着光盘载体的大量产生,需要有与之相适应的光盘载体自动检测平台。

  项目研究是以我国档案行业相关标准为依据,结合电子档案光盘载体在档案馆工作中的实际情况,在认真调查、创新思考的基础上,针对光盘可读性、电子文件可读性、图像文件规范性和光盘可靠性进行自动检测研究,力图建立一个与档案信息化建设进程相匹配的光盘和图像文件自动检测平台,服务于档案行业。

  只有在理论突破创新的基础上,才能完成创新型的技术实现。首先在理论上将“电子文件真实性、完整性、有效性和长期可读”一个既有深度又有广度,既有全面性又有完整性的一个原则性要求,如何落实到技术实现上?真实性是电子档案从产生开始,在整个生命周期中由系统工程保证的,此项目所解决的是阶段性的工作。在电子档案接收和数字化成果验收过程中真实性主要是依赖于数据来源途径的正确性;完整性和有效性部分地可以用规范性表述;有效性和长期可读可以部分地用可读性和可靠性表述。将“电子文件真实性、完整性、有效性和长期可读”的整体性、原则性要求具体落实到自动检测过程中,对光盘和图像文件“可读性、规范性和可靠性”验证,将一个原则性要求转化成为可实施的技术性要求。

  在技术实现方面,将光盘物理检测与图像文件检测有机地整合在一起。光盘可读性检测与文件可读性检测同步进行,光盘主要物理参数检测与图像文件规范性检测同步进行。同步技术是项目的技术核心之一。

  项目研究成果主要以“光盘检测软件”形式呈现,光盘检测仪是配套必需设备,光盘检测仪所用光驱必须是兼容CD/DVD格式的高精度检测光驱。对接与控制技术同样是项目的技术核心之一。

  光盘检测软件包括两大部分:一是检测功能实现部分,二是光盘检测仪驱动控制部分。软件是在前期已有技术积累的基础上的再创新和再提高。

  光盘检测软件共有六个模块:文件管理、全盘扫描、数据(文件)检测、移交检测、光盘复检和检测管理。

  全盘扫描,验证光盘的可读性和文件的可读性。对CD/DVD光盘进行全盘扫描。提取光盘背景文件、验证光盘可读性和文件可读性,验证光盘是否存在不可修复坏点和文件是否有损坏。

  数据检测,验证目录文件规范性、图像文件规范性、图像加工质量和文件挂接正确性。

  移交检测,数据检测和光盘检测的同步检测。光盘检测主要是对CD/DVD光盘刻录后主要物理参数的检测。CD:块错误率BLER,不可校正错误E32,信号对称度SYM,抖晃Jitter;DVD:奇偶校验内码错误PIE,奇偶校验外码失败POF,信号不对称度ASYM,抖晃DC Jitter。

  光盘复检,对已经检测过的光盘及存档光盘进行的再次检测。

  光盘检测有两种方式,一种是全盘逐点扫描检测即全盘检测,一种是半径抽点检测即快速检测。两种方式具有可选择性,使用者根据需要进行选择。刻录后的光盘初次检测和接收检测须采用全面检测,光盘复检即再次检测可采用全面检测也可以选择采用快速检测,两种检测的测量值会有所不同。两种检测方式均可以给出检测结果和评定结论。判断光盘可归档、―级预警、二级预警、三级预警等级别。

  检测管理,对于检测结果和检测报告进行管理和输出。

  光盘检测软件解决了档案行业电子档案进馆接收、数字化成果验收采用人工检查效率低,难以保证电子档案质量的问题。实现了进馆接收、数字化成果验收专业化和自动化,可提高工作效率和工作质量,为电子档案以光盘为载体的长期保存提供了技术保障,对档案行业数字资源体系建设具有积极的意义。

  项目的作用和推广前景主要表现在以下几个方面:

  1 光盘进馆接收检测。光盘检测软件将图像文件自动检测与光盘自动检测相结合,两项检测同步进行。可验证电子档案的可读性、规范性和挂接正确性以及移交光盘的品质。

  2 数字化成果验收。全国每年数亿计的扫描数字化加工形成的图像文件,成果验收缺少有效的检测方法,光盘检测软件可以为发包方的档案部门提供一个有效的检测手段,准确把握数字化成果的质量与数量。

  光电检测技术篇5

  【关键词】电子技术 无损检测技术 应用

  最近几年,电力电子技术、计算机技术、微电子技术等的飞速发展,推动了各行各业的信息化进程。在工业生产、建筑工程等领域,经常需要对产品的质量进行检测,传统的破坏性检测虽然可以获得准确的结果,但是其本身的破坏性不仅会导致成本的增加,而且注定只能采用抽样检测的方法,在这种情况下,无损检测技术得到了越来越多的关注。

  1 无损检测技术概述

  无损检测,是指在尽可能避免对被检测对象造成损伤,不破坏其内部组织,不影响其使用性能的前提下,结合物理化学手段以及现代化的仪器设备,针对检测对象的内部结构、性质等进行检测,及时发现其中存在的缺陷和问题。无损检测是在工业化进程不断加快的背景下,基于电力电子技术而产生和发展起来的,可以在一定程度上反映出国家的工业发展水平,其重要性不容忽视。

  无损检测的目标并非单纯的分析被检测对象的质量和完整性,还可以为工艺技术的和改进提供有效指导,进一步提升产品的质量及安全,同时,通过分阶段的无损检测,可以及时发现产品生产环节存在的问题,及时进行处理,缩短了问题处理的时间和消耗,能够有效降低成本。

  无损检测技术具备几个比较显著特点:

  1.1 非破坏性

  这也是无损检测最为重要的特征,可以在有效剔除不合格产品的同时,避免损失,因此不会受到很大的限制,可以根据实际需求选择抽样检测或者全面检测,更加灵活,更加可靠。

  1.2 动态性

  无损检测可以针对正在使用中的产品进行检验,同时可以针对产品运行期的累计影响进行定期考察,明确机构的失效机理。

  1.3 严格性

  无损检测需要专业的设备和人员,依照规范的流程进行操作,才能保证检测结果的准确性。

  1.4 检测结果分歧性

  简单来讲,就是在针对同一个试件进行检测时,不同检测人员可能会得到不同的结果,在这种情况下,需要通过“会诊”的方式,对结果进行统一。

  2 基于电子技术下的无损检测技术应用

  无损检测技术在许多领域中都有着广泛的应用,可以将其分为两种不同的类型:

  (1)常规无损检测技术,包括超声检测、渗透检测、磁粉检测、射线检测等,

  (2)非常规无损检测技术,包括红外热成像、导波检测、声发射、微波检测以及光全息照相等。

  在实际应用中,需要根据具体的需求以及检测对象,选择合适的检测方法。这里主要针对两种比较常见的无损检测技术进行简要分析。

  2.1 激光检测技术

  在无损检测中,激光检测技术的应用相对较晚,不过由于其本身的独特性能,发展速度较快,应用范围也在持续扩大,逐步形成了许多全新的无损检测技术,推动了无损检测的发展和繁荣。

  2.1.1 激光全息无损检测

  这种技术是激光技术在无损检测领域最初的应用,也是最为广泛的应用,可以针对被检测物体施加外部荷载,检测其不同部位的形变量,通过外部荷载加载前后的全息图像叠加,发现结构内部是否存在缺陷。

  2.1.2 激光超声无损检测

  相比较传统的超声无损检测,激光超声检测的具有几个明显的优势,

  (1)可以在不接触被检测对象的情况下,实现一定距离之外的检测,因此不存在匹配和耦合等问题;

  (2)结合超短激光脉冲,能够得到较高的时间分辨率和超短声脉冲,实现宽带检测;

  (3)聚焦简单,可以提升扫描和成效的效率。我国对于激光超声无损检测的研究起步较晚,目前可以实现高温条件、放射环境、特殊工件等的检测,而国外已经将其应用到复合材料检测、化学气相沉积等的实时检测方面,表明该技术具备良好的发展前景。

  2.2 超声检测技术

  超声检测技术具有适用范围广、检测深度大、灵敏度高、定位准确、成本低廉等优点,几乎在所有的工业部门中都有着一定的应用,工作频率在0.4-5MHz之间,在一些特殊情况下,还可以被应用到频率要求在10-50MHz的特殊领域中,同样能够取得良好的检测效果。

  2.2.1 超声导波技术

  超声导波技术在目前被用于大型固体、火箭客壳体以及航空结构件的无损检测,相比较传统的超声检测技术更加快速,结果也更加可靠。

  2.2.2 声发射技术

  这是一种被动式的检测技术,材料或者构件在内力或者外力的作用下,自主发出声波或者超声波,通过对声波的接收和评价,判断结构的完整性。声发射技术是一种比较新颖的超声检测技术,常被用于材料及构件裂缝的监测分析、泄漏的检测与定位以及构件失效报警等。

  2.2.3 非接触超声换能技术

  常规的超声检测采用的均为接触式换能,在实际应用中存在着一定的局限性,而伴随着技术的持续发展,非接触超声换能技术不断涌现,如静电耦合法、电磁声法、空气耦合法以及激光超声法等,前两种方法在实验室环境以及特殊的工业生产中有着良好的适用性,换能器与被检测对象的距离较近,后两种方法则可以进一步拉大换能器与被检测对象之间的距离,实现中距离甚至长距离的无损检测。

  3 结语

  总而言之,伴随着社会的持续发展,做好各种产品的质量检测非常重要,无损检测技术可以在保证被检测对象使用性能和完整性的同时,实现对其内部结构的准确检测,发现其中存在的缺陷和问题,不仅避免了不合格产品进入市场,还可以降低成本,推动工艺技术的改革发展。近年来,伴随着电子技术的发展,无损检测技术也出现了许多全新的变化,检测效率和检测精度大大提高,受到了越发广泛的重视。

  参考文献

  [1]张向阳.基于电子技术的埋地管道无损检测的相关检测办法分析[J].电子技术与软件工程,2015(02):144.

  [2]隋延兵.无损检测技术的应用与发展[J].民营科技,2014(08):59.

  [3]迟文升.基于电子技术的无损检测技术应用研究[J].电子技术与软件工程,2014(22):109.

  作者简介

  卢威(1980-),男,江西省永S县人。大学本科学历。现为江西现代职业技术学院信息工程学院讲师。研究方向为电子与通信工程。

  光电检测技术篇6

  随着科技的不断进步,我国正大力推进输变电站的智能化改造,在线监测技术则是实现输变电站智能化的核心。在线监测技术的应用,使得输变电设备运行更加安全可靠,并降低了电能的损失。输变电设备在线监测技术的运用,很大程度上促进了我国电力事业的不断进步。

  1、输变电设备在线监测技术现状及特点

  当前,能源紧缺日益严峻,对供电要求日渐提高,电力系统面临着巨大的挑战,电网智能化已成为一种必然的选择。西方发达国家都加强智能电网研究,并将其上升至国家战略层面。随着通信技术以及计算机技术的进步,输变电设备状态的监测及诊断技术得到了快速发展,并取得很大的突破。相较而言,我国电网智能化研究晚,但是已取得了很多举世瞩目的成就。例如,高压设备智能化、红外线测温、输变电设备状态监测及诊断评估等已得到了广泛应用。输变电设备在线监测是通过持续供电实现对设备的周期性或连续性地自动监测。它能够在各种工作环境下应用,及时获取高清晰数字照片及视频,通过对输变电设备的监测发出警报,并能对摄像机录像、拍照以及方位的调整等进行远程操控,且具有良好的防雷、防尘以及抗电磁干扰能力。由于它的应用,将我国电网供电安全性提升到更高的层次。

  2、主要输变电设备在线监测技术研究

  2.1变压器在线监测技术

  2.1.1变压器油色谱在线监测变压器出现不同的故障时,会产生不同的气体。油色谱在线监测的关键就在于油气分离技术以及气体检测技术。其中,油气分离技术主要有动态顶空脱气及渗透膜脱气;而气体检测技术则主要是光声光谱法及气相色谱。油气分离技术的原理是分理出油中溶解的气体,主要包括薄膜脱气法和真空和脱气法,油气分离技术的脱气效率较高,重复性较好,具有较高的灵敏度。气体检测技术是检测装置核心部件,它的性能对于整个检测装置性能具有决定性作用,它是通过对各种气体浓度的测定,判断变压器的内部故障和存在的绝缘问题。2.1.2变压器局部放电在线监测变压器局部放电表现为脉冲型火光放电、非脉冲型辉光放电以及亚辉光放电三种。根据变压器局部放电的特征,可以通过脉冲电流法、放电能量检测法、超声波法、射频法等检测方法进行判断。在具体对放电在线监测技术的选取时,应根据要求合理选择。例如,射频检测能够有效提取变压器局部放电的信号,安装也较为方便,测量频率高,但是对于三相变压器,它无法起到检测作用。再如。放电能量检测能够测量其他方法难以相应的亚辉光放电,但是该方法的灵敏度较差。此外,变压器局部放电产生的高频电磁从波特性复杂,可能会受到电压器箱壁及内部结构的影响,所以在具体应用时需要注意该方面的影响。2.1.3变压器绕组变形在线监测绕组是变压器内常见的容易产生故障的部件,而大部分绕组故障是由于绕组变形的原因。对绕组变形检测主要采用的方法有频率响应分析、短路电抗测试以及振动信号分析三种。其中,频率响应分析是通过对绕组变形前后产生的电容及电感值的变化进行正弦波扫描,反映绕组情况,它的灵敏度高,抗干扰能力强,重复性好。短路电抗测试是通过空载测试对励磁电流影响的修正,在线求出短路电抗并进行诊断,实现对绕组变形问题的在线监测。振动信号分析则是通过振动传感器对绕组及铁芯运行振动信号进行测量反映其情况,2.1.4变压器铁心接地电流在线监测据统计,变压器铁芯问题也是变压器故障中出现非常多的一种情况,而变压器铁心故障中变压器铁心接地又是最为常见的原因。变压器铁心接地存在两种情况,单点接地以及多点接地。接地情况不同,流过接地线电流值也会产生较大的不同,而根据国标,接地线电流值不得超过0.1A。为了及时发现铁心接地故障,可以通过穿心电流传感器监测铁心接地的电流值。

  2.2避雷器在线监测技术

  氧化锌避雷器出现故障时多是由于受潮和电阻片的老化,故障通常表现为元件发热。氧化锌避雷器受潮故障初期表现为故障元件发热,严重时非故障元件也会发热,且其发热量要高于故障元件。电阻片老化故障通常表现为普遍的元件发热,电阻片不同程度的老化,其发热程度也不相同。漏电流是避雷器运行情况判断的重要参数,它也是避雷器在线监测的对象,监测方法有阻性电流谐波分析法、总泄漏电流法等。其中谐波分析运用数字化测量技术以及谐波分析技术,测取较准确的阻性电流基波值。

  2.3电缆在线监测技术

  2.3.1电缆局部放电监测在工程施工或者生产过程中,交联电力电缆可能会掺入一些杂质或残留一些气泡,而杂质及气泡击穿电压较低,因此在存在杂质或气泡的部位容易产生局部放电。电缆内产生局部放电时,常常伴随一些现象,如产生超声波、电脉冲、电磁波或发光发热等,还会产生一些化学方应出现新的物质以及气压变化。根据这些电缆的局部放电特征,监测中采用的方法有超声波检测法、高频电流检测法以及超高频检测法等。其中,超声波监测法是利用超声波感应器对局部放电现象中产生的超声波监测的方法,它不需和高压电气相连,能够在不断电的情况下实现对电缆的检测,但是该方法声波衰减较大,因而灵敏度较低,抗干扰能力较弱。超高频检测法利用超高频传感器检测由于局部放电而激发的电磁波信号,判断电缆是否出现局部放电问题。该方法能够进行局部定位,且传感器可移动,因此十分适合于在线监测。高频电流法相对而言,较为简单。它仅要对电缆本体及接电线部分进行检测即可。我们可将电缆本体视为一根天线,根据实际检测效果来看,高频电流法在检测时会受到很多干扰,因此,数据处理时需要辨识出电缆局部放电的脉冲。如电缆局部放电,可通过电缆将脉冲电流接地,因此可将高频传感器连接在电缆接地线上,以确定是否产生局部放电。2.3.2电缆光纤测温通过对电缆外层温度的监测,计算电缆线芯的温度,能够实现对电缆输电能力进行在线监测的作用。光纤测温的原理是从光纤一端摄入激光脉冲,光脉冲会沿光纤传播,而在光纤每一点进行传播时均会发生反射,而喇曼散射反射光则会反向传播,最后回到入射端。喇曼散射反射光强度与反射点温度是密切相关的,它会携带反射点温度信息。目前常用的光纤测温方法有光纤光栅测温方法以及分布型光纤测温方法。光纤光栅测温是根据光纤材料所具有的光敏特性通过光纤传感器对光纤芯进行温度测定,把宽光谱光经反射作用成为单色光。反射光中心波长与光纤芯的有效折射率相关,而有效折射率则会受到温度的影响,因此对波长的监测就可以判断光纤光栅温度变化情况。分布型光纤测温方法在电缆内部或保护层表面安置光纤,再通过光纤热传感测量电缆表面或表层温度的分布情况,它具有较强的抗干扰能、较高的精度以及较好的兼容性。

  3、结束语

  当前,我国正处于高速发展的阶段,各行各业都有着巨大的用电需求,供电的安全可靠性是满足用电需求的重要方面。为了确保输变电设备的正常运行,需要通过在线监测技术对其状态进行监测。通过有效的实时监测发现输变电设备中存在的安全故障,并及时解决,从而确保电力运行的稳定。目前,我国在线监测技术仍然有很大的技术提升空间,只有通过不断的技术研发,才能加强在线监测技术在输变电设备中的运用,为输电、用电的安全保驾护航。

  参考文献

  [1]王少华,叶自强,梅冰笑.输变电设备在线监测及带电检测技术在电网中的应用现状[J].高压电器,2011,47(4):84-90.

  [2]周朝枫.输变电设备在线监测技术应用探究[J].中国新技术新产品,2015(19):15.

  光电检测技术篇7

  现有主要重金属含量检测支撑技术

  目前重金属的定量分析和检测方法主要有光谱法、电化学方法以及新型检测技术等。光谱法是比较传统的方法,主要有原子吸收法(AAS)、原子荧光法(AFS)、电感耦合等离子体法(ICP)、X荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)、紫外可见分光光度法(UV)等。日本和欧盟国家部分采用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)进行标准检测,但对国内用户而言,仪器成本过高,很难推广。也有部分采用X荧光光谱(XRF)分析,优点是无损检测,可直接分析成品,但检测精度和重复性不好。电化学检测方法是目前比较流行的检测方法,包括极谱法、电位分析法、伏安法等,检测速度较快,精度较高,但在其他离子的抗干扰测量方面有待提高。另外,一些比较新的检测技术,如酶抑制法、免疫分析法、生物传感器法和太赫兹光谱法等,相关学者也展开了探索研究。在《中国土壤环境质量标准》(GB15618-1995)[16]中,国家规定了用于土壤重金属含量检测的标准方法,如表1内容所示,该方法主要是采用强酸消解后,运用光谱法进行重金属含量的定性定量检测。光谱法是比较传统的检测方法,它能以较高灵敏度对样品中的重金属离子含量进行有效分析,但大多需要大型仪器设备,分析方法成本高。样品前处理过程中需要经过消解,操作复杂,分析时间长,很难用于土壤重金属的现场快速检测。光谱法较为成熟,这里只对其原理及优、缺点做简单介绍。原子吸收光谱法(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)是基于气态的基态原子外层电子对紫外光、可见光范围的对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量为基础的分析方法[17-18]。具有检出限低(可达μg/cm–3级)、准确度高(相对误差小于1%),选择性好、分析速度快、应用范围广等优点。缺点主要表现在,不能多元素同时分析,测定元素不同时必须更换光源灯。而且标准工作曲线的线性范围较窄,在低含量样品测定任务中,测量精度下降。如何进一步提高检测灵敏度和降低干扰,是今后原子吸收光谱分析工作者研究的重要课题。3.1.2原子发射光谱法原子发射光谱法(AtomicEmissionSpectrometry,AES)是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,而进行元素的定性与定量分析的方法[19-20]。由于各种元素的原子结构不同,在光源的激发作用下,样品中每种元素都发射自己的特征光谱,根据特征光谱的谱线强度进行定量分析。优点是分析速度快、选择性好,可同时检测一个样品中的多种元素。缺点是成套仪器设备昂贵,被测元素含量较大时,准确度较差。在经典分析中,影响谱线强度的因素较多,尤其是试样组分的影响较为显著,所以对标准参比的组分要求较高。3.1.3电感藕合等离子体-原子发射法电感藕合等离子体光源(InductivelyCoupledPlasma,ICP)可以产生稳定的光源,是目前应用最为广泛的AES光源之一[21-23]。相较于其他方法,ICP-AES分析速度快,干扰低,可同时读出多种元素的特征光谱并进行定性、定量分析。该方法的缺点是设备较为昂贵,操作费用也高。原子荧光光谱法(AtomicFluorescenceSpectrometry,AFS)[24-26]是介于原子发射光谱(AES)和原子吸收光谱(AAS)之间的光谱分析技术。原子蒸汽吸收一定波长的光辐射后被激发,随之发射出一定波长的光辐射,即为原子荧光,在一定的试验条件下,荧光辐射强度与分析物的原子浓度成正比,根据荧光波长分布可进行定性分析。此方法具有较高的灵敏度,校正曲线线性范围宽,能进行多元素的同时测定。但许多物质,包括金属在内,本身不会产生荧光,需要加入某种试剂才能达到荧光分析的目的,所以其应用范围不够广泛。质谱法(MassSpectrometry,MS)是用电场和磁场将运动的离子按质荷比分离后进行检测的方法。测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成[27-28]。二十世纪八十年代痕量元素及同位素分析的一项重要进展就是等离子体质谱法(ICP-MS)的应用。ICP-MS检测限低,分析精度高,速度快,干扰少,可同时测定多种元素并获得精确的同位素信息。但仪器造价高,预处理过程繁琐,仪器自动化实现比较困难。紫外可见分光光度法(Ultravioletandvisiblespectrophotometer,UV)检测原理是:显色剂通常为有机化合物,通过特殊化学键,与重金属发生络合反应,生成有色分子团,溶液颜色深浅与浓度成正比[29-30]。在特定波长下,通过比色检测。大多数有机显色剂本身为有色化合物,与金属离子反应生成的化合物一般是稳定的螯合物。分光光度分析有两种,一种是利用物质本身对紫外及可见光的吸收进行测定;另一种是生成有色化合物,即“显色”,然后测定。虽然不少无机离子在紫外和可见光区有吸收,但因一般强度较弱,所以直接用于定量分析的较少。加入显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区有吸收的化合物来进行光度测定,这是目前应用最广泛的测试手段。该方法具有较好的重金属检测应用前景。X射线荧光光谱法(X-rayfluorescencespectrometry,XRF)是利用样品对X射线的吸收随样品中的成分及其多少变化而变化来定性、定量测定组成成分的方法[31]。具有分析速度快、样品前处理简单、可分析元素种类广、光谱干扰少,样品测定时的非破坏性等特点。它可用于常量元素和微量元素的测定,其检出限可达10-6数量级。多通道分析设备可在几分钟之内同时测出20多种元素的含量。但X射线的使用会给操作者和样品带来电离辐射危险。激光诱导击穿光谱技术(LaserInducedBreakdownSpectroscopy,LIBS)是利用高功率脉冲激光聚焦到待测样表面激发等离子体,通过直接观察等离子体中的原子或离子光谱来实现对样品中元素的分析[32-33]。与目前常见的X-ray,AAS、ICP-AES等检测手段相比,其优势在于无须对样品预先处理,可对多种成分并行快速分析,实现对微量污染物无接触在线探测,是一种具有良好发展前景的元素分析技术。电化学分析法是基于物质在溶液中和电极上的电化学性质建立起来的分析方法。电化学分析的测量信号是电量、电位、电流、电导等电信号,不需信号转化就能直接记录。其仪器装置比光分析、核化分析仪器装置小而且简单,便于连续分析,易于实现自动化。电化学方法应用于水环境重金属污染分析目前已有相关报道[34],但将其应用在土壤重金属快速检测中还面临着很多关键问题需要解决。从1976年电化学溶出分析法开始用于环境、临床样品的痕量检测,具有较好的灵敏度[35];Baumbach[36]于1981年将丝网印刷技术应用于电化学传感器的制作过程;JosephWang[37]于1992年采用汞膜修饰丝网印刷电极,在水环境中对重金属离子进行检测;由于汞本身就是一种危害很大的重金属成分,R.O.Kadara[38]在2005年提出采用氧化铋修饰丝网印刷电极进行重金属离子的检测;浙江大学平剑锋等[39]利用铋膜制作丝网印刷电极进行了水中的铅和镉检测研究,取得了较好的检测结果。电化学分析法在进行土壤重金属离子检测方面具有一定的应用研究潜力,但是土壤体系复杂,检测时采用普通浆料的电极极易受到诸如表面活性剂、有机物、大分子颗粒等污染物的影响,灵敏度高、抗干扰能力强的电化学传感器有待于进一步研发。

  近年来,一些结合生物学的检测方法也被应用于重金属的检测研究中,这些新的检测方法还在深入研究中。其工作原理是金属离子与固定在电极材料上的特异性蛋白结合后,使蛋白构象发生变化,通过灵敏的电容信号传感器定量检测这种变化。近年来,人们不断开发多种生物传感器用于测定水溶液中的毒性化合物(包括重金属络合物),如特异性蛋白生物传感器[40]等。生物传感器寿命主要取决于生物活性,受环境、时间限制较大,一般寿命很短,制约了其应用和发展。酶抑制法是重金属离子与形成酶活性中心的甲琉基或琉基结合后,改变其结构、性质,引起酶的活力下降,从而使显色剂的颜色、电导率和吸光度等发生变化,然后借助光电信号放大、显示,建立重金属浓度与酶系统变化对应数学关系。该方法可用于环境、食品、水和蔬菜中重金属的定性检测。柳畅先等[41-42]通过镉离子对醇脱氢酶的抑制作用检测Cd2+,检出限为2.00μg/L,可应用于蔬菜中Cd2+的分析,进行了这方面的初步探索。酶抑制法具有方便、快速、经济等优点,可用于现场快速检测,但是它的灵敏度和准确性低于传统检测技术。免疫分析法是一种具有高度特异性和灵敏度的分析方法,用免疫分析法对重金属离子进行分析,首先必须进行两方面的工作:第一是选用合适的络合物与金属离子结合,使其获得一定空间结构,从而产生反应原性;第二是将结合了金属离子的化合物连接到载体蛋白上,产生免疫原性,其中与金属离子结合的化合物的选择是能否制备出特异性抗体的关键。Johnson[43]和Darwish[44]应用该方法实现了对Cd2+离子的有效检测。筛选特异性好的新型螯合剂、单克隆抗体将是今后的发展方向。免疫分析法检测速度快、灵敏度高、选择性强,在重金属快速检测方面有一定的研究前景。太赫兹光谱是近年来发展起来的一种国际前沿科技,它可用来探测分子间或分子内部介于氢键和微弱的内部相互作用(范德华力等)之间的激励带来的振动引起的能量吸收特性,对重金属络合物的分子振动特性有一定的探测作用。本文作者于2010年在美国俄克拉荷马州立大学公派留学期间,开展了太赫兹光谱技术用于土壤重金属污染检测问题的初步研究,通过设计大量的实验,获取数据进行建模分析,初步探索到土壤样品主要重金属含量与对应的太赫兹吸收谱之间存在一定的对应关系,得出利用太赫兹光谱技术进行土壤主要重金属含量检测具有可行性的结论,目前正在进一步研究中[45-46]。

  农产品产地土壤重金属污染检测主要问题分析及结论

  光电检测技术篇8

  关键词:ICP-AES技术;ROHS指令;重金属检测;应用

  中图分类号:TB

  文献标识码:A

  doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.23.130

  1 前言

  2003年,欧盟在全球率先提出了《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》,即RoHS指令,规定输往欧洲的电子产品及其组件需对六种有害物质的使用加以限制。电子电气产品中的六种有害物质为:铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)等。之后,包括中国在内的世界其他各国各地区也紧随其后,制定了类似的有害物质管控法规和指令。我国的《电子信息产品污染控制管理办法》也在2006年颁布,目前该管理办法已在电子电器、质量检测、环保等相关行业广泛实施应用。

  对铅、镉、汞等重金属元素的检测方法主要以光谱学分析方法为主,基本可概括为以下几种方法:原子光谱法、分光光度法、化学发光法等,其中原子光谱法又可分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、冷原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。

  近几年,光谱学分析方法在重金属元素检测方面的研究取得很大的进展,特别是仪器分析方法之间的相互渗透以及联用技术的发展,使得分析的准确性、灵敏度和自动化程度都得到很大的提高。

  2 ICP-AES技术在基于RoHS指令的重金属检测中的应用

  因ICP-AES根据特征谱线的强度与元素含量的线性关系进行定性定量,抗干扰性强,故具有分析灵敏度高、精密度好的优点,又因其方法的线性范围宽且能够实现多元素同时检测,使其在电子电器产品中重金属的检测方面得到广泛地应用。

  由于ICP-AES技术要求试样以溶液或气体形式进入雾化器,故对制样技术提出了较高要求。常用与ICP-AES法相匹配的制样方法有:溶剂直接浸提法、微波消解技术、固相萃取法,其中微波消解技术特别是高压微波消解技术,具有制样高效快捷、节省试剂、污染小、操作简单、样品溶解完全等特点,使其在利用ICP-AES联用技术的检测中应用较为广泛,是最具发展前景的制样方法之一。

  陶绪泉等采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法同时测定聚氯乙烯(PVC)塑钢门窗中的多种重金属元素含量。实验中,制样方法采用微波消解制样技术,检测方法采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法,确定了同时测定聚氯乙烯(PVC)塑钢门窗中的Pb、Zn、Ti、Cu等重金属元素含量测定的最佳实验条件。方法的检出限达0.01840~1.034μg/mL,回收率达94.23%~103.5%,相对标准偏差控制在4.6%以内。该方法快速、准确、灵敏度高,可基本满足PVC塑钢门窗中多种金属元素的同时测定。

  王英锋等利用微波消解技术-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法实现了对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料中的铅、镉、汞、铬、砷五种元素的同时测定。在实验中对仪器的参数设置、进样条件进行了优化,并对样品的消解体系、消解温度、恒温时间以及酸用量等前处理条件进行了优化。建立的检测方法检出限为0.7~6.5ng/g,回收率为89.8%~110.8%,相对标准偏差为2.8%~11.3%。

  黄庆君等用电感耦合等离子法测定塑料样品中镉的含量。实验采用微波消解技术对样品进行消解,通过对仪器的工作条件进行优化,发现镉含量在0~1000mg/L的范围内,特征谱线强度与目标物含量具有良好的线性关系(相关系数为0.9999)。结果表明,方法检出限达0.005mg/L,样品回收率达95.96%~99.33%,RSD为0.591%(n=6)。

  邱静等建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定塑料包装材料中十二种元素的方法。实验采用硝酸-过氧化氢消解溶液,用高压微波消解对塑料包装材料样品进行处理,建立了电感耦合等离子体质谱法对塑料包装材料中铅、镉、砷、铬、锑、汞、硒、钡、镍、锡、锶、铊等十二种元素同时测定的方法。方法的检出限为0.02~0.20μg/L,加标回收率为88.0%~117.0%,相对标准偏差(RSD)小于10%。

  李宣等通过测定有证参考物质和国际水平测试,研究了多种不同塑料基体中不同浓度的镉、铅、汞和铬的测定方法。实验通过对样品的消解程序和消解试剂的优化进行研究,确定了塑料样品的微波消解方法。采用上述微波消解方法对样品进行预处理,用电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定了不同样品中的目标物,结果表明,该方法具有很好的准确度和精密度,相对标准偏差(RSD)为1.8%~2.4%,回收率为97.3%~98.8%,能够同时测定各种塑料中镉、铅、汞和铬。

  钟志光等采用微波消解技术,用全谱直读DUO-ICP-AES测定塑料样品中铅、镉、铬和汞。实验硝酸-氟硼酸-过氧化氢在210℃的温度下加热约1h处理样品,将电子电气产品中的塑料样品完全溶解后进行检测,实验结果表明,该方法的回收率为91.2%~100.5%,精密度为0.45%~3.18%,可应用于电子电气产品塑料中的铅、汞、铬和镉日常检验。

  3 结语

  在基于RoHS认证的多种检测方法中,ICP-AES技术作为一种成本低、时间短、方便快捷的测定有害重金属元素含量的方法,已在涉及到RoHS检验的环境监测及检验检测等部门被广泛应用。

  随着科技发展,ICP-AES技术愈加先进,检测范围愈加广泛,但ICP-AES技术在实际检测过程中仍存在一些问题有待进一步改进,这将是今后重要的研究课题。

  参考文献

  [1]陶绪泉,王怀生,崔艳云等.电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法在重金属检测中的应用[J]//ICP-AES法测定PVC塑钢门窗中的重金属元素.塑料,2008,(06).

  [2]王英锋,施燕支,张华等.微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物塑料中的铅、镉、汞、铬、砷[J].光谱学与光谱分析,2008,(01).

  [3]黄庆君.微波消解-电感耦合等离子发射光谱法测定塑料中的镉[J].电子世界,2012,(11).

  [4]邱静,郑平,韩芳等.微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定塑料包装材料中有毒有害元素[J].包装工程,2011,(03).

  光电检测技术篇9

  【关键词】 化学发光免疫分析技术;基本原理;分类;应用

  近10多年来,当代生物技术的研究和应用取得高速发展的同时,也大大推动了化学发光免疫分析方法(CLIA))的更新换代速度。化学发光免疫分析法(CLIA)是建立在放射免疫分析技术(RIA)理论的基础上,以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法,具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、操作方便、分析速度快和容易实现自动化和不污染环境等优点,特别是能在较短的时间内得到实验结果,因此深受检验医学工作者和临床医师的好评。

  1 化学发光免疫分析的原理

  化学发光免疫分析技术的基本原理,化学发光免疫分析含有免疫分析和化学发光分析两个系统[1]。免疫分析系统是将化学发光物质或酶作为标记物,直接标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体反应形成抗原-抗体免疫复合物。化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测[2]。根据化学发光标记物与发光强度的关系,可利用标准曲线计算出被测物的含量。

  2 化学发光免疫分析的分类

  化学发光免疫分析根据应用发光体系应用于免疫分析中的方式不同可分为直接标记发光物质的免疫分析,酶催化化学发光免疫分析,电化学发光免疫分析(ECLIA)。直接标记发光物质的免疫分析,目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。

  3 化学发光免疫分析的临床应用

  CLIA已广泛应用于基础和临床医学的各个领域,成为替代RIA的首选技术。Amersham公司针对AmerliteTM发光增强酶免疫分析系统研制出的试剂盒项目有甲状腺功能检测的促甲状腺素、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素、甲状腺素结合球蛋白、游离甲状腺素,与性激素有关的有促黄体激素、促卵泡激素、人绒毛膜促性腺激素、甲胎蛋白、雌二醇、睾酮,以及其他方面的如癌胚抗原、铁蛋白、地高辛等。Amersham公司虽然研制出这10余种试剂盒,但因操作不够简便,检测项目仅限于蛋白质类大分子化合物,未能广泛应用于临床医学检测。

  美国Ciba Corning公司研制的ACS:180自动CLIA系统能非常精确测量闪光。经过不断的改进,实现了ACS:180CLIA系统的全自动化,推出全新产品"ADVIA系列"。现有检测项目47项,更多的项目还在开发之中。主要有甲状腺系统、性腺系统、血液系统、肿瘤标记物、心血管系统、血药浓度及其他一些检测项目。

  经过改良后,金刚烷衍生物在碱性磷酸酶作用下可发出高强度的辉光,光信号可持续1~2 h。随后国外生产厂家研制出以碱性磷酸酶为标记物的试剂盒,与之相匹配的有DPC的IMMULITE全自动CLIA系统和Beckman的ACCESS全自动微粒子CLIA系统。IMMULITE全自动CLIA系统可检测项目有心脏病、甲状腺功能、性腺激素、传染病、药物、血清学、血液病、成瘾药物、糖尿病、过敏检测和肿瘤标志物。ACCESS全自动微粒子CLIA系统主要可检测甲状腺功能、血液系统、内分泌激素、药物、肿瘤因子、心血管系统和糖尿病等项目。

  目前商品化的ECLIA分析系统只有Roche公司的ECLIA全自动分析系统。主要特点是本底信号极微,特异性更高,最小检出值可达1 pmol以下,操作十分简便快速,是CLIA优点较为集中的完美分析技术。已提供试剂盒的项目有肿瘤标志物、甲状腺功能、内分泌、传染病、心肌标志物和维生素类等项目。

  王阳[3]运用了电化学免疫分析技术,检测了3种肿瘤标志物癌胚抗原(Carcinoem-bryonic Antigen,CEA)、细胞角蛋白l9片段(Cytokeratin 19fragments,CYFRA21,1)和神经元特异性烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)水平,对肺癌诊断有实际应用价值。张忠英[4]等利用电化学发光免疫分析技术检测尿CK19片段,结果显示尿CK19检测对膀胱癌等泌尿系统肿瘤诊断和复发监测具有敏感性高、无创伤性的优点,优于血清CK19和尿细胞学检查。动态观察尿CK19片段含量的变化可降低急性尿感患者的假阳性率。王利娜[5]等应用ECLIA测定和酶免疫测定(EIA)检测乙肝标志物。结果:应用ECLIA方法检测HBsAg精密度,最大批内变异≤8.30%,最大日间变异≤15.33%,HBsAg灵敏度0.05 ng/ml,HBeAg灵敏度0.03NCU/ml。HBsAg检测范围0.01~7 000 COI。显示ECLIA检测HBsAg灵敏度高,重复性好,检测范围宽。检测HBeAg灵敏度可能更高。李锦洲[6]等采用ECLIA法对卵巢癌、良性卵巢肿瘤及健康妇女血清CA125分别进行测定,ECLIA用于第二代CA125(CA125-Ⅱ)测定,使CA125测定更加敏感恒定,每日之间差异较小。黄琛,汤汉红等[7]在ECLIA法检测与蛋白质芯片法多肿瘤标志物结果差异的研究中显示:两种方法有较好的相关性(P

  化学发光免疫分析技术在医学的临床应用已非常成熟,有取代放射免疫分析技术和酶联免疫分析技术而成为诊断市场上的主流产品的趋势。国外的化学发光免疫分析检测系统价格昂贵,普及有一定的困难;国内的化学发光免疫分析检测系统虽然价格较国外产品便宜很多,但其检测的灵敏度和可靠性,还有待进一提高。研究者在如何提高免疫诊断的敏感性和特异性、发展新的分析体系和检测技术便携化等方面仍需要不断努力。

  参 考 文 献

  [1] 李美佳.当代免疫学技术与应用.北京:北京医科大学国协和医科大学联合出版社,1998:549-561.

  [2] 翟艳,王卉.化学发光免疫分析及其进展.长春中医药大学学报,2009,25(4):619-621.

  [3] 王阳.电化学发光免疫分析技术检测3种肿瘤标志物对肺癌的诊断意义.Chin J Lab Diagn,2006,10(3):294-296.

  [4] 张忠英.电化学发光免疫分析技术检测尿CK19片段的临床应用及其评价.中华检验医学杂志,2005,28(1):50-53.

  [5] 王利娜,姚智.电化学发光免疫分析技术检测乙肝标志物的应用.天津医科大学学报,2008,14(1):48-50.

  [6] 李锦洲,洪锡田,吕晓娴.肿瘤标志物CA125检测在卵巢癌诊断中的价值.中国误诊学杂志,2005,5(8):1456-1457.

  [7] 黄琛,汤汉红,王敏民.蛋白质芯片技术与电化学发光技术检测多肿瘤标志物结果的评价.天津医药,2008,36(12):942-944.

  [8] 张瑞,贾良勇.电化学发光免疫分析法在HCG定量检测中的应用.延安大学学报(医学科学版),2008,6(3):108-109.

  [9] 田润华,郑春喜,王士珍.电化学发光免疫分析与临床应用.齐鲁医学杂志,2004,19(5):464-465.

  [10] 周建光,杨梅.电化学发光免疫分析技术与临床应用.医疗装备,2010,23(5):23-24.

  光电检测技术篇10

  关键词:无损检测;农产品;分级

  引言:自1993年开始,我国果品总产量超过印度、巴西和美国,跃居世界首位。因此,水果的品质分析就显得更加重要。水果品质检测主要包括硬度、糖度、酸度等多种指标检测,传统的检测方法主要采用的是化学方法,测量过程复杂,等待时间长,也就降低了其实际的使用意义。无损检测技术(Nondestructive Determination Techonol ogies,简称NDT)主要指的是在不破坏或损坏被检测对象的基础上,利用农产品内部结构异常或缺陷存在所引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化,来探测各种农产品等内部和表面缺陷,并对缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判断和评价。

  一、农产品无损检测技术介绍

  (一)核磁共振技术

  核磁共振技术(NMR)是一种探测浓缩氢质子的技术,它对农产品中的水、脂的混合团料状态下的响应变化比较敏感。自1946年美国科学家F.Bloch和E.M.Purcell发现了核磁共振现象以来,核磁共振技术在研究物质的结构方面得到了广泛应用。核磁共振能生成果实内部组织的高清晰图像,不仅可用于检测果品的压伤、虫害、成熟度,在测定苹果、香蕉的糖度等方面也具有潜在价值。对于采收成熟度直接影响品质的品种,利用核磁共振技术可大大提高收获、运输的可靠性。目前,该项技术真正用于果品的内部检测和质量评价还有很多问题有待研究,但由于其卓越的优点,将会是一种很好的果品无损检测方法。

  (二)声学特征的应用

  声学特性反映的是声波和农产品相互作用的基本规律,利用声学特性主要是指根据农产品在声波作用下反射特性、散射特性、吸收特性、衰减系数和声波传播速度及本身声阻抗、固有频率等的变化与农产品内部组织变化如结构、成分、物理状态等物化特性信息间的关系进行。用于检测的超声波一般为低能超声波,在被检测物中传播时不会引起其物理或化学特性的变化。低能超声测量中最常用的3个参数为:声速、声衰减系数、声阻抗。声学无损检测技术与光学、电学及其他无损检测技术相比,有适应性强、投资较低、操作简便快捷等优点,适用于在线检测,在农产品检测领域的应用前景良好。

  利用农产品声学特性对其内部品质进行无损检测和分级是生物学、声学、农业物料学、电子学、计算机等学科在农产品生产和加工中的综合应用,该技术适应性强,检测灵敏度高,对人体无害,成本低廉,易实现自动化,是果品无损检测技术发展的重点领域。虽然国外学者对此技术已做了较多基础研究,但这些研究基本上是研究农产品声学特性共振频率、反射折射透射特性、吸收特性、衰减特性、传播速度、声阻抗等中的某一特性与农产品某一品质指标的关系,而对多种声学特性对农产品某一内部品质指标或多种内部品质指标的综合影响的研究报道很少,阻碍了声学检测精度的提高。

  (三)近红外分析法的应用

  近红外光谱分析技术(Near Infrared Spectroscopy Analysis,简称NIR)是利用样品中有代表性的有机成分在近红外光谱区域的最强吸收波长不同,以及吸收的强度与有机成分呈线性关系的原理进行定量分析。通过对已知有机成分含量的样品与其近红外光谱特征的回归分析,建立定标方程,即可对含有同一种有机成分的样品进行定量估测。

  近红外线波长为800~2500 nm,近红外线照射在果实上,果实中构成糖和酸的官能基(-OH,-CH2,-NH)吸收与相应分子固有振动相一致的特定光线,近红外分光法就是利用上述特性,从被吸收的光量非破坏检测糖、酸、水分和叶绿素等成分的一种技术。该方法仅在建立标定线时破坏果实测定其化学成分,标定线做成后,只需测定样品的近红外线分光频谱,就可得到成分的预测值,还能在瞬间同时测定多个成分。

  (四)X射线检测技术的应用

  X射线检测技术是指利用X射线的穿透能力对果蔬品质进行检测的一种方法。X射线具有很好的穿透能力,而物质的密度大小又影响了其穿透量的多少,通过对透过穿透量多少的分析从而可以对物质的内部品质进行分析。检测时所需的X射线强度弱,所以通常称为软X射线检测技术。X射线检测技术本来是为检测一些不易拆卸分解的大型构件或机械零件的内部缺陷而开发应用的,近来已被成功地移植到农产品加工领域。

  (五)机器视觉技术的应用

  20世纪70年代开始,计算机视觉技术开始被应用到工业和农业之中,主要进行的是植物种类的鉴别、农产品品质检测和分级。由于图像处理技术专业的出现以及计算机成本的降低,机器视觉技术在农产品品质检测与分级领域的应用中越来越具有吸引力。

  计算机视觉是以计算机和图像获取部分为工具,以图像处理技术、图像分析技术、模式识别技术、人工智能技术为依托,处理所获取的图像信号,并从图像中获取某些特定信息。计算机视觉技术无需接触特定对象便可从获取的图像中得到大量的信息,通过对这些信息的分析得到物体尺寸、表面缺陷、外观形状、表面色度等具体信息,进而实现外观质量的综合评价。

  现在,用于农产品品质检测与分级的可见光快速检测主要是基于计算机视觉的检测技术,利用光学传感器或扫描摄像机摄像,综合测出果品的表面颜色、对特定光的透光率、形状和大小,并与事先贮存在计算机中的数据模型进行对比,推算出成熟度和糖分。

  (六)电子鼻技术的应用

  电子鼻技术是近年来兴起的一种农产品无损检测的方法,电子鼻一般由气敏传感器阵列、信号处理子系统和模式识别子系统等3大部分组成。它以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体信息,从而指示样品的隐含特征。与普通的化学分析仪器,如色谱仪、光谱仪等不同,电子鼻得到的不是被测样品中某种或某几种成分的定性与定量结果,而是给予样品中挥发性成分的整体信息,也称“指纹”数据。

  由于在同一个仪器装置里采用了多类不同的矩阵技术,使检测更能模拟人类嗅觉神经细胞,根据气味标识和利用化学计量统计学软件对不同气味进行快速鉴别。在建立数据库的基础上,对每一样品进行数据计算和识别,可得到样品的“气味指纹图”和“气味标记”。

  二、无损检测技术的应用前景

  无损检测技术作为一种新兴的检测技术,在不破坏果蔬品质的基础上,对果蔬的品质进行检测和分级利用光学、电学以及电脑信息技术等的先进技术对果蔬的品质进行准确、快速的检测。随着我国人民生活水平的提高,我们对新鲜果蔬的品质要求也越来越高,无损检测技术适合加工高效率、大规模的要求,因此,这种检测方法必将在未来的农产品检测和分级中得到广泛的应用。

  参考文献:


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