变压器绝缘纸板微水分测量试验研究

采用介电法与称重法相结合对绝缘纸板在线干燥过程进行了研究.由于绝缘纸板中的微水分影响其介电特性,利用电容传感器测量纸板的对应区域,同时将获得的电信号与称重试验结果进行比较,建立了电信号与被测纸板质量之间的对应关系,并提出一个绝缘纸板干燥过程微水分质量分数指数规律计算公式.研究表明,除湿速率表现为振荡衰减过程,其原因与纸板结构及环境气氛有关.     

用电容式传感器进行变压器绝缘纸板微水分在线测量

介绍一种绝缘纸板微水分检测系统,它可用于大型电力变压器器身整体干燥过程中绝缘纸板水的质量分数在线实时检测,专门设计的电容式传感器十几米以外的干燥罐中器身的微水分变化;其输出信号经放大、变换后,由微机处理数据并显示水含量。同时给出了传感器的工作原理、结构形式,以及相关软梗件组成。     

绝缘纸板干燥过程微水分在线检测

本文介绍一种绝缘纸板微水分检测系统,该系统通过检测绝缘纸板在干燥过程中的介电常数变化获得绝缘纸板水分含量,系统灵敏度高,便于安装和检测信号的长距离传送。     

基于修正Cole-Cole模型的Nomex绝缘纸频域介电特性研究

矿用干式变压器Nomex绝缘在老化过程中其介电特性会发生改变,为定量描述其频域介电谱(frequency domain spectroscopy,FDS)随测量温度和老化的变化规律,本文采用修正Cole-Cole模型研究了Nomex绝缘纸的FDS特性,将该模型参量作为Nomex绝缘纸的FDS特征参量,用以反映其绝缘性能。在对不同测量温度和老化程度下Nomex绝缘纸介电特性进行测量后,提取了修正Cole-Cole模型参数,分析其变化规律后发现,随着测量温度的上升,复介电常数实部和虚部的频谱曲线向上和向高频方向偏移;随着老化时间的增加,Nomex复介电常数实部和虚部均有变大的趋势且在低频段下上升速度更快;随着测量温度升高,α和β弛豫过程中介质极化率增大,时间常数减小同时其直流电导率增大,随着老化时间的增加其介电特性出现相同的变化趋势。     

石油原油含水率测试仪的设计

采用具有高性能、低功耗特点的MSP430单片机作为主控芯片,结合物质的介电系数与电容器电容量成正比特性,用双线绕电容传感器测量,设计出智能化的低功耗石油原油含水率测试仪.使用数字拟合的方法对测量数据的非线性和温度漂移特性进行了修正和补偿,将测试结果在液晶显示屏上显示.本系统的最大特点是使用的双线绕电容传感器进行数据采集,能够测量多种物质的含水率.     

一种土壤剖面水分与坚实度同步测量装置

土壤坚实度、水分与容重存在着复杂的耦合关系.为了满足参数解耦对数据同步性的要求,研制了一种可同步测量土壤剖面水分与圆锥指数的智能化测量装置.其创新点主要表现在:(1)依据ASAE标准实现FD水分传感器与圆锥指数传感器结构一体化设计;(2)系统集成上引入超声波深度传感器动态确定圆锥在土壤中的位置,实时获取双参数2D分布剖面;(3)测量系统采用双MCU结构,具有智能化信息处理与大容量农田数据存储能力,通过串口外接GPS模块实现田间GPS定位采集.在实验室环境下对复合传感器及超声波深度传感器进行针对性标定试验,结果表明各传感器达到相应技术性能指标.     

针板电极下局部放电对油浸绝缘纸板表面的影响

针对油浸绝缘纸板在长期局部放电应力作用下的劣化问题,在针板电极下对油浸绝缘纸板进行了长期局部放电试验,对绝缘纸板的局部放电特性及表面形态的理化特性进行了测量和分析。其中,记录了长期局部放电发展过程中的局部放电相位分布(PRPD)图谱,对处于不同放电阶段的纸板进行了表面形貌、化学基团的观测,研究并给出了放电对纸板表面理化特性的影响机理。结果表明:油浸绝缘纸板的长期局部放电发展经历4个阶段,不同阶段放电由表面向内部发展,对纸板的损伤程度不同;局部放电会造成纸板中纤维的烧蚀及断裂,产生孔洞并不断扩大,形成气泡层;气泡层中不断发生的气体放电生成自由基,这些自由基会与纤维束表面的基团反应并改变其微观形态,促使放电向内不断发展;最终纸板内部堆积大量气泡,形成贯穿的气泡柱并导致纸板击穿。长期局放应力下绝缘纸板的微观结构破坏是导致纸板失效的重要原因,而PRPD图谱的变化是其在局部放电特性上的反映。     

微穿孔板简化仿真方法在双层微穿孔结构中的应用

为解决微穿孔板消声结构声学仿真计算过程中,微孔给有限元网格划分带来的困难,采用两种不同的简化方法模拟微穿孔板.其一将经典微穿孔板吸声结构理论与传递导纳法相结合,通过在穿孔板内外表面定义一组传递导纳系数表示微穿孔板;其二则计及板材料性能对吸声特性的影响,将微穿孔板转化为等价的多孔材料模型.分别运用这两种微穿孔板简化仿真方法对某高频双层串联微穿孔板消声器的传声损失进行仿真计算,并与阻抗管实验测试结果进行对比.结果表明,两种微穿孔板简化仿真方法均适用于双层微穿孔结构,且能准确有效地预测其声学性能.      

高灵敏度离子皮肤手指关节角度传感器的设计

为解决柔性传感器监测手指关节运动时灵敏度、测量范围及阈值有限的问题,设计并制备了一种多介电层(3层)结构形式的离子皮肤手指关节角度传感器。该传感器由多个硅橡胶薄膜和高保水性的离子凝胶电极构成,当穿戴传感器的手指关节弯曲时,根据应变引起其电容信号的变化,可测得手指关节弯曲角度。构建多介电层结构形式的离子皮肤应变传感理论模型;推导多介电层离子皮肤手指关节角度传感器的角度传感理论模型;测试传感器输出与手指关节角度关系。实验结果表明,传感器角度传感理论模型与测试结果吻合较好;传感器灵敏度为单介电层离子皮肤手指关节角度传感器的3.5倍,测量范围囊括手指关节从展平到完全弯曲状态角度,阈值小于1°,具有灵敏度高、测量范围广和阈值低的特性。离子皮肤多介电层的结构形式及理论模型对康复训练患者及微操纵机械手的精准测量具有较好应用前景。     

一种基于脊波导的高温煤粉介电系数测量

为了获取高温时煤的介电系数,完善煤炭电介质物理学理论和拓宽微波的工业应用,本文提出了一种基于传输/反射法的脊波导结构,用于测量915 MHz时煤粉室温至1 100℃的散射参数,并结合深度神经网络算法反演出不同温度下的介电系数。测量结果表明,煤粉的介电特性在600℃以下保持相对稳定,随着温度的进一步升高,介电系数实部和损耗角正切呈现出先急剧增加,随后下降,再趋于稳定的变化趋势。本研究可以为使用电磁法探测煤火或采空区火灾、火源位置提供基础的煤岩电磁参数数据。     

LiNbO3基片溶液成分测试声传感器

利用准纵波模式在 Ｌｉ Ｎｂ Ｏ３ 基片上制作了能有效地检测溶液成分的实验性声传感器．准纵波模式的优点是声波速度快,波长长,声波能量能透入基片深处,因此可以从基片背面检测液体,简化了通常 Ｓ Ａ Ｗ 传感器复杂的封装结构,有利于实用化．     

电容层析成像传感器软场性能分析

电容层析成像传感器的敏感场是软场,受被测介质分布的影响·以基于有限元分析的灵敏度快速计算法为工具,通过多种介质分布下灵敏度分布的计算与比较,研究了传感器的软场性能·结果表明,即便对于介电常数差异较小的气／油两相流,不同的电介质分布亦可导致灵敏度值有正、负百分之几十的变化·各处灵敏度变化不仅与管内介质分布有关,还与该点在敏感场中所处的位置有关·     

基于混合电动势型 SO2传感器的研制及接口电路设计

利用钠离子的快速离子导体固体电解质为离子导电层,NaRe(SO4)2稀土硫酸钠复盐为敏感电极,设计并研制了一种混合电动势型 SO2传感器核心元件。在实验室条件下的非平衡态气氛中,对此核心元件进行了二氧化硫体积分数的敏感性能测试。根据传感器的检测原理及输出信号特性,设计了微弱信号检测电路,由此组装成 SO2气体传感器器件。结果表明：在低温260~300℃下,该传感器对 SO2的灵敏度为136.4 mV 左右,具有较高的选择性和良好的响应恢复特性,器件耐潮湿,测试时不需要参比气体。该器件输出的稳定可靠的标准电压信号,可被单片机直接读取。     

利用微波驻波法测量石油中的含水率

本文提出了一种测量石油含水率(O～100％)的方法,即微波驻波法。对微波而言,油和水的波阻抗相差很大,其反射系数也相差很大。因此,当一束微波从同轴式天线探头发射到被测石油中,将按含水率的不同产生相应强度的反射。反射波经同轴式天线探头接收后与入射波迭加成驻波,即同轴线工作于驻波状态。利用固定于线上某一位置的检波器把它转换为电量,测量其值,便可确定探头所在处介质(石油)的含水率。     

浮动定标原理及其在快速水分测定仪设计中的应用

经典的105℃恒重法测定物质含水量仍是水分测定的标准方法。但是,由于恒重法操作复杂、测定所需的时间长,所以难以在现场或需要实时控制含水量的生产场合使用。这就导致了多种快速水分测定仪的问世。快速水分测定仪利用了被测物品的某些对水分敏感的物理特性用间接的方法测定物品含水量。这类仪器在使用前必须对仪器的指示值进行标定。本文提出了水分测定仪的一种新的定标方法——浮动定标。以此可以消除由于被测物品品种的差异或测试条件的变化而造成的定标误差、提高仪器的定标精度、扩大仪器的适用范围。本文详细论述了浮动定标的原理并给出了一种电容式水分测定仪采用浮动定标的设计实例。     

浮动定标原理及其在快速水分测定仪设计中的应用

经典的105℃恒重法测定物质含水量仍是水分测定的标准方法.但是,由于恒重法操作复杂、测定所需的时间长,所以难以在现场或需要实时控制含水量的生产场合使用.这就导致了多种快速水分测定仪的问世.快速水分测定仪利用了被测物品的某些对水分敏感的物理特性用间接的方法测定物品含水量.这类仪器在使用前必须对仪器的指示值进行标定.本文提出了水分测定仪的一种新的定标方法——浮动定标.以此可以消除由于被测物品品种的差异或测试条件的变化而造成的定标误差、提高仪器的定标精度、扩大仪器的适用范围.本文详细论述了浮动定标的原理并给出了一种电容式水分测定仪采用浮动定标的设计实例.     

导电海绵-AgNWs复合柔性应力传感器灵敏度优化

以导电海绵为基底,并将其与银纳米线（AgNWs）复合作为柔性电极,制备了一系列柔性应力传感器,其具有良好的灵敏度和重复性．研究发现AgNWs均匀附着在导电海绵的泡沫网络中．受力时随着海绵泡沫结构大形变的同时,AgNWs结构在微观上也产生次级形变,这种多层次的导电网络结构变化有利于增强应力传感器的灵敏度．考察了不同介电材料、介电层厚度、AgNWs滴涂层数等条件对灵敏度的影响,并优化了制备条件,实现了传感器的可控制备．本文制备的传感器制备方法简单,有一定实际应用前景．