起偏器参量对磁场传感器光偏振态的影响

为了研究磁场传感器中出射光偏振态,用Poincaré球法分析了磁场传感器起偏角对光偏振态的影响.结果表明:Faraday材料中线双折射率的存在,使线偏振光演进为椭圆偏振光.无论外加磁场及Faraday材料线双折射率如何变化,当起偏角为45°时,出射偏振光始终为左旋椭圆偏振光;当起偏角为135°时,出射偏振光始终为右旋椭圆偏振光.其结果对偏振型磁场传感器的信号检测设计有一定的参考价值.     

单轴定位磁标识清管器方法研究

为得到单轴磁传感器在磁源标识清管器定位中的最佳探测姿态,采用数值模拟的方法,对直管和弯管进行建模分析,取清管器正上方测面处的多个测点,分别研究各测点在空间多个方向上的磁场波动值,通过比较波动值大小即可得到最佳的探测方向。根据实际管道铺设方式的不同,对水平走向管道进行分析,得知当清管器通过探测点时,垂直于管道轴线方向的磁波动分量值最大,该波动值可被单轴传感器有效检测。采用管道倾角θ及管道偏角γ这2个变量来描述弯折管道,结果表明,在与管道相垂直的方向上磁波动分量值最大,并且综合倾角与偏角均存在的情况,单轴传感器也应垂直于管道安装。进行了相关的等效实验,验证了数值模拟结果的正确性。由此可得,探测时单轴磁传感器测量方向应垂直于管道轴线方向。     

淮北发电厂300 MW锅炉管道的剩余寿命评估

电站锅炉一直是电站机组运行中事故多发设备,由于机组长时间运行,导致管材逐渐老化,其锅炉内爆管是造成锅炉停炉的主要原因.文章通过对淮北发电厂不同使用年限的锅炉高温管道进行分析,推算出管道剩余壁厚、运行时间与使用寿命的函数关系式,作为对管道寿命评估的一种简单易行的方法.结果发现,管壁温度是影响管道使用寿命的重要因素.     

一种探测电磁干扰的磁场探头设计

采用磁场探头进行电磁兼容辐射干扰探测来定位电子设备中的辐射源是一种很有效的方法。文章设计了一种带状线结构的近场磁场探头,可用于电磁干扰的探测。通过建立电磁仿真模型,计算了探头的S参数,验证了设计的探头在0.05~7GHz频带范围频率特性良好。应用三层印制电路板技术制作了该磁场探头,并通过一个特性阻抗为50Ω的微带线测试了探头耦合S参数,并测试了频率为3GHz时微带线上方的磁场分布,测试结果说明本探头具有较高的分辨率。实验测试结果和电磁仿真结果吻合较好,证明了所设计的带状线结构磁场探头的有效性。     

基于ZIP模型的供水管网灰口铸铁管爆管预测

提出应用零膨胀泊松(ZIP)模型预测爆管的方法.通过采集南方某市多年供水管网灰口铸铁管数据以及爆管信息,分析管材、管径、管龄、管长、温度影响指数、降雨量及历史爆管情况等影响因素与管道爆管的相关性,基于ZIP模型建立爆管预测模型.研究结果表明:爆管与管径、温度影响指数和年降雨量呈负相关,与管龄、管长及爆管历史呈正相关,其...     

物流管道内表面磁力研磨的数值仿真

由于物流管道内表面磁力研磨的特殊性，管道及励磁机构都不宜作高速旋转运动．提出了用电磁励磁产生回转磁场实现非机械方式产生相对运动的方法，并对励磁机构以简化模型为基础进行了数值仿真，使研磨压力、磁驱动力和简化模型的相关参数建立了数值上的关联，同时对数值计算的结果进行了具体的分析．研究结果表明：磁驱动力随间隙及相对位移增大都是先上升后下降，在大间隙区域内该力随相对位移变化趋缓；研磨压力随相对位移单边下降，在小间隙区域对研磨压力缺乏表达能力．     

矿井瞬变电磁技术在陷落柱探测中的应用

陷落柱是影响煤矿安全生产的重要因素之一。介绍了矿井瞬变电磁技术探测的基本原理,采用澳大利亚TERRATEM仪器在矿井巷道迎头位置设计了14个测点,进行了4个探测方向(与水平方向夹角为-60°、-40°、-20°和0°)的探测实验,通过对探测结果的分析,准确发现了迎头前方50 m~75 m处的陷落柱结构,并分析了其导水性以避免矿井透水事故的发生。     

供水管网大口径管道爆管事件形成机理与精细模拟

近年来城市供水管网爆管事件频发对城市的运行安全造成直接影响。结合2017年上海“11·16”溧阳路四平路爆管事件，系统介绍了本次爆管事件概况，同时，利用本次爆管事件现场调查数据，采用3D激光扫描技术和三维数值建模方法，对本次爆管管道进行了建模分析，研究了供水管道在存在初期裂缝情况下，裂缝末端应力集中与管内水压力和裂缝长度发展变化影响关系，采用动力分析方法模拟了管道从裂缝发展到管体破坏形成爆管的物理全过程。结果表明：在供水管网管道早期裂缝末端，由于应力集中管体裂缝继续发展，且随管道水压增大而增大，其增速与裂缝长度密切相关；管道发生开裂后其临界破坏水压随早期裂缝长度的增加而降低，结合本次爆管事件周边获得的3个测点实测水压分析可知，爆管管道早期裂缝断面圆心角应大于26°；管道爆管破坏过程模拟显示，管道残片随裂缝开展向管顶转动，直至形成贯通裂缝完全脱离管道，脱落管片在内水压及外部荷载作用下会发生剧烈的转动和向外弹射，从而形成爆管并产生极大的瞬间破坏作用。     

梯形磁通集聚器的结构设计及磁场分布特性分析

分析了微观尺寸下的梯形磁通集聚结构空气间隙处的轴向磁场放大倍数的影响因素以及磁场分布特性的影响因素。利用有限元方法,仿真分析了梯形结构的几何尺寸和材料属性对其空气间隙处轴向放大倍数的影响,得到梯形集聚结构的设计原则。同时,仿真分析了梯形结构的厚度和空气间隙长度对空气间隙处磁场分布特性的影响,结果表明,空气间隙内y=0和z=0截面上以中心点为标准的均匀度为1%的磁场分布区域占空气间隙区域的比例随着空气间隙变长或结构厚度减小而减小。研究结果能够为梯形磁通集聚器的结构设计及应用提供一定的理论参考。     

光纤磁场传感器对线双折射敏感度的分析

为了降低光纤磁场传感器中线双折射对系统输出的影响,提高测量系统的稳定性.介绍了基于法拉第磁光效应小型光纤磁场传感器的系统结构,利用琼斯矩阵对线双折射及入射起偏角对传感器输出特性的影响进行了推导与仿真.分析了系统对线双折射变化的敏感度大小与起偏角的关系,确定了最佳起偏角的范围.分析表明,当入射起偏角取一些特殊值时,能够将系统对线双折射变化的敏感度降到最低,提高了系统的稳定性和可靠性,为光纤磁场传感器的实用化设计提供了参考.     

火力发电厂炉管内壁氧化皮厚度超声检测

介绍了炉管内壁氧化膜的形成机理,阐述了炉管受热面氧化膜测量的原理及测量过程.并结合工程实例,对采用超声波检测炉管内壁氧化膜厚度的方法进行了介绍.结果表明,炉管氧化皮厚度超声检测对锅炉管道的维护与检测有重要的指导意义.     

板栗抗性淀粉消化前后的益生作用及结构变化

制备与纯化得到了板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉,研究了它们的益生作用与结构变化.结果表明：板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉对双歧杆菌和乳酸杆菌都有显著的增殖作用,对大肠杆菌和产气荚膜梭菌有强抑制作用,对粪肠球菌、梭状杆菌、兼性细菌无明显影响;它们的发酵液总酸度增大,说明它们能被肠道益生菌发酵利用;板栗抗性淀粉经消化处理后比表面积增加,经发酵后比表面积更大.板栗抗性淀粉的平均聚合度较之原淀粉显著变小,发酵后板栗抗性淀粉或消化抗性淀粉的平均聚合度降低;板粟抗性淀粉的晶型为V型,经消化后转变为B型,板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉经发酵后,晶型都转变为A型,微晶度、亚微晶度及总结晶度较之发酵前都明显降低.     

微型惯性测量组合标定技术

对微型惯性测量组合 (MIMU)的系统标定技术进行了研究 ,利用加速度计的静态输出 ,得出了初始安装角误差、零位偏差及标度因子的计算方法 ,详细介绍了各参数的测量原理及计算公式。从实际应用的角度出发 ,对加速度计零偏的实时计算方法、基座初始水平偏差的影响及横向灵敏度的影响进行了分析 ,得出了相应的数学模型及修正算法。在此基础上进行了一定距离姿态及位置测量试验 ,给出了试验结果。试验结果表明 ,位置测量精度可提高到 1～ 2 cm ;初始位置实时标定可得到与单独标定及预调整近似的结果     

船舶燃油辅锅炉受热管烧毁事故诊断与管理对策

针对船舶特定的工作环境，分析了船舶燃油辅锅炉受热管发生熔化烧毁的事故原因，提出了事故主要内因是积灰，硫酸低温腐蚀和水垢；分析了产生积灰，硫酸低温腐蚀和水垢的条件和机理，提出了在管理上防止事故的措施和注意事项。     

微装配检测棱镜机构方位调整及误差分析

棱镜机构是实现对位的关键部件.为提高对位精度,在棱镜的棱脊倾斜和偏转状态下,应用动态光学理论推导出反射光线实际出射方向与理想出射方向的角度偏差以及实际图像与理想图像相对位置偏差的计算公式.提出了利用高精度、高速度的数字测微计和显微视觉系统分别实现棱脊倾角和偏转角的两步检测与调整的方法.通过实验和误差分析,验证了上述计算和调整方法的有效性.     

水下固体壁面湍流边界层流场测试方法

基于热线测速技术，研究了水下固体壁面湍流边界层流场的精确测试方法，并从稳定低速流实现、探针杆密封及探针测距等方面给出了提高测试水平的可行措施.搭建起一套重力式低速水槽系统，实现了0~1.0 m/s水速范围内连续可调的稳定流场，其中心湍流度低于2.5%；采用探针杆密封滑筒和双组密封套等部件，实现3 m水头下的动密封；基于光学经纬仪角度测量原理，总结出一种微距的精确测量方法，其测量误差小于0.3%；采用普朗特 尼库拉兹公式计算摩擦系数，替代了壁面摩擦系数的实验测量.测试结果表明，该套测试方法能准确测得水下湍流边界层的流场分布，具备用于水下固体壁面边界层流场测试的能力.
     

基于半导体器件的弯管非接触测量原理研究

在接触式弯管测量机的基础上,采用半导体激光器和光敏二极管设计的测量叉来实现对弯管的非接触测量．给出了测量叉的光学结构,研究了测量原理,推导了数学模型,分析了该方法产生误差的原因,提出了提高测量精度的措施．     

海底沉管对接测量

提出了沉管几何形状的主要检测参数,建立了测量方案;给出了准确求取对接面法线方向和平整度的数学模型;论证了严密平差解算端面尺寸及中心坐标的理论;分析了安装棱镜塔前管段位移给其相对关系确定带来的影响,给出了测量方案和算法;分析了对接面与管段中心线夹角误差对沉放后线路位置的影响,提出了控制隧道轴线偏差的措施;建立了沉放过程中实时显示管段位置的测量方案与计算理论;结合某海底隧道工程,介绍了沉管隧道对接的测量理论和方法.     

基于人工神经网络的锅炉火焰温度场测量方法

讨论了用辐射测温方法测量高温煤粉炉温度场时存在的问题,提出了一种基于BP网络模型的温度场测量方法.利用设计的一套测量系统对某200 MW的锅炉的燃烧过程进行了试验,结果表明,与传统的比色法测量相比,该方法具有误差小、测量精度高、适应性强等优点,可满足系统燃烧诊断和实时测控的要求,工程上有一定的应用前景.     

冲击电流计特性研究

一些教科书在研究冲击电流计特性时,认为当通过冲击电流计的电量Q不变时,电量冲击灵敏度S_Q=φ_m/Q随阻尼度减小而增大,因此,测量中应以力求得到高的电量冲击灵敏度作为选择冲击电流计工作状态的原则.笔者认为这一论点值得商榷. 在实际测量中,例如测磁通变化量△ψ时,若按此原则,那么,应选欠阻尼状态,但这时偏转量减小,即测量灵敏度(磁通灵敏度)反而降低,在改变阻尼度寻求较大偏转量的过程中,不同阻尼度通过冲击电流计的电量Q值不同.对欠阻尼,因回路电阻增大,脉冲电流减小,通过的电量Q减少,冲掷角φ_m也减小.尽管此时电量冲击灵敏度(S_Q=φ_m/Q与Q无关与入有关)较高,但测量灵敏度(S_ψ=φ_m/△ψ)反而较低.因此不能以力求得到高的电量冲