基于倾角传感器的MC法优化设计60Co辐射屏蔽装置

实验室自主研发“葫芦娃”机器人在完成自动换装过程中需要倾角传感器对机械臂转动角度进行实时反馈。针对电子元器件耐辐照能力较弱的情况,本文为倾角传感器设计辐射屏蔽装置,利用MCNP程序建立屏蔽装置模型,通过对5个面的辐射通量分析,通过优化各面铅的厚度,减小整个屏蔽体的重量,研究开散热孔对屏蔽体整体性能的影响以及辐射衰减与距离之间的关系,初步验证了本文设计的辐射屏蔽装置作为高辐射场下屏蔽γ射线的模型所具有的合理性。     

光纤传感应力检测的相似模拟实验

为定量化研究矿山相似材料模型的岩层移动规律,采用光纤Bragg光栅传感器、百分表和光学全站仪等多种测量手段,建立了基于光纤Bragg光栅传感器的模型应力应变检测系统,模拟采场上覆岩层由于采动引起的移动变形过程。实验室搭建3 m×1.15 m×0.2 m的采场上覆岩层移动的相似材料模型,几何相似比1∶200,模型中埋入3个不锈钢封装和6个醋酸乙烯封装光纤Bragg光栅传感器,1个陶瓷封装的温度光纤光栅传感器用以温度补偿,模型共架设14个百分表和6条全站仪测线。实验结果表明,光纤传感器对模型开挖过程中的应力状态变化形成了监测,光纤传感器的波长漂移量与相应岩层的垮落形态密切相关;模型实际岩层运移影响了光纤传感器波长漂移量曲线的变化,在岩块断裂时引起的FBG04的最大波长漂移量为1 504.24 pm;实验所用的不锈钢封装传感器的平均灵敏度为32.53 pm/mm,醋酸乙烯封装传感器的平均灵敏度为56.32 pm/mm,醋酸乙烯封装的光纤Bragg光栅传感器平均灵敏度是不锈钢封装的1.73倍。     

巷道煤体温度探测仪的开发与应用

在煤矿巷道防灭火工作中,由巷道松散煤体的蓄热散热环境、漏风动力和强度以及松散煤体内氧气分布的共同作用,在巷道变形与起伏带、巷道交叉应力集中区等地点煤柱内常出现高温,极易引发煤自燃火灾。测量煤自燃温度的主要目的是为了定位煤炭自燃高温区域。探测煤炭自燃温度(≥100℃)一直是煤矿安全生产过程中的重大难题之一。基于单片机技术,开发研制了一种新型巷道煤体温度探测仪,并以某煤矿为试点进行了现场应用,对巷道煤体温度信息进行了采集,得到了煤体温度的实时数据和变化发展趋势,即巷道煤体一定深度范围内,温度有不同程度的升降,具有波动性。煤壁内高温点距煤壁距离一般都在1~2 m左右,大于2 m以后煤体内温度趋于稳定。经现场试验验证,此仪器操作简便,测试温度准确稳定,能够较好的反映煤壁内部的温度数据。     

声音传感器辐照实验研究

在给定的剂量率点,对动圈式、电容式、硅微式声音传感器进行了大剂量辐照实验研究,观察传感器随总剂量增强时其输出信号的变化,分析辐射效应机理。结果表明：动圈式声音传感器耐辐照性能最强;硅微式声音传感器由于内部放大电路的静态工作点会在γ射线的影响下产生漂移,导致信号输出发生比较严重的失真;电容式声音传感器中用于电磁屏蔽的铝制外壳受到γ射线的影响会产生电荷累积效应,对信号引入较大的噪声。其研究结果对乏燃料后处理系统进行基于声信号的安全状态实时监测提供了支持,是后续故障分析诊断技术的应用的硬件保证。     

船用智能无线测温系统

为克服船舶复杂电磁环境,实现信息高效传输,该文提出了一种基于TinyOS操作系统的船用智能无线测温系统设计方案,将ATmega128L主控芯片、CC2420射频芯片和DS18B20温度传感器组合设计了无线传感网络节点,实现了温度的精确采集和无线传输,同时通过上位机软件对其进行实时监测、处理、存储和报警.对设计的船用智能无线测温系统进行测试,结果表明该系统能够稳定、准确、快速地获取待测点的温度,而且系统结构简单、节点布置灵活、抗干扰性强,适用于复杂和空间有限的船舶环境.     

低功耗有损网络中节点缓存空间模型分析

为了节省无线传感器网络中节点的能量,节点在保证网络质量的前提下,应该能够在睡眠和唤醒两种状态间动态切换.文中为传感器节点建立了两种不同有限缓存空间的马尔可夫模型,通过分析这两种模型,可得到节点的丢包率,根据丢包率得出数据包的到达速率和服务速率以及节点状态切换对于缓存空间大小的影响,仿真结果证明,在缓存空间大小确定的情况下能适当地设定占空比,可以提高网络质量.     

基于LS-SVM软传感器的容错控制方法及应用

针对一类非线性系统中传感器卡死、恒增益和恒偏差失效等易发故障,考虑控制系统多存在耦合、非线性、时变、滞后等难以建立精确的解析模型,基于数据驱动技术提出一种软传感器容错控制方法.基于LS-SVM构建了系统软传感器,并利用软传感器的预测输出与实际传感器输出之差获取残差信号;采用SPRT算法进行故障检测,当传感器发生故障时,用LS-SVM软传感器预测输出代替物理传感器的实际输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制.将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明,基于LS-SVM软传感器与SPRT的结合能够可靠及时检测非线性系统中各类传感器故障,而借助于软闭环切换还可对传感器故障实现安全容错.     

双E型六维力传感器矩形梁强迫振动分析

六维力传感器弹性体一般采用组合梁结构,每个分方向的输出信号中不可避免地存其它分方向的受力信号的耦合输出。在动载工作条件下,六维力传感器动态耦合输出非常复杂。为了从理论上揭示六维力传感器动态耦合输出的主要特征,本文以双E型六维力传感器中的矩形梁为对象,建立力学模型,采用弹性力学基本理论和达朗贝尔原理,选取矩形梁前三阶振型,推导出其它五个分方向受力在Mz主方向的动态耦合输出,并绘制出动态应变图,为六维力传感器动态解耦提供了理论依据。     

基于 AVR 单片机的温度测试仪的设计

为保证电子产品的焊接质量和产品工艺,设计了用于测试烙铁头或锡炉的温度测试仪。测试仪利用ATmega8L单片机为控制核心,K型热电偶（或定制的三角形）传感器进行温度采集,经过采样调理电路并结合相关的计算处理,实现了温度测试的功能。实验表明,该测试仪使用方便、运行稳定、结构简单、精度较高。     

吖啶橙诱导酪氨酸酶构筑酚类碳毡传感器及电化学行为

酚类化合物是很多行业的生产废物,其残留对于人类的健康十分不利.因此,对环境中酚类化合物残留的快速准确地检测十分必要.研究使用酪氨酸酶为生物组分,通过吖啶橙诱导将其吸附在碳毡电极上,以环境污染物邻苯二酚及4-氯苯酚为底物,检测所制备电极的性能.研究表明,吖啶橙能够提高酪氨酸酶碳毡电极的性能,稳定及提高酪氨酸酶在碳毡电极表面的活性,对邻苯二酚及4-氯苯酚具有很好的检测性能.