振动自感知刀具磨损无线监测

Zigbee无线技术监测切削刀具磨损的振动传感器系统,存在通信距离近、组网复杂等问题,故提出一种基于WiFi无线传感器网络采集振动信号的刀具磨损状态监测方法。首先,组建以ESP8266 WiFi开发板为核心、高精度振动传感器ADXL345为敏感元件的无线采集振动信号网络;然后,根据刀具整体形状,将振动传感器粘贴在刀具表面,并使用自感知刀具进行45钢棒料外圆切削实验无线采集振动信号,同时在相同的切削条件下采集振动信号与有线方式进行对比,验证该装置可行性;最后,将时域信号中部分统计量作为特征向量导入至支持向量机回归模型中进行训练,并获得刀具磨损预测模型。实验结果表明,自感知刀具无线采集信号的相对误差在3.61%以内,具有较好的可行性;支持向量机回归刀具磨损预测模型的分辨准确率达到94.38%,证明所设计的无线系统可以准确地监测刀具磨损。     

引水渠道冬季土层温度及位移变化研究

为探索渠道在冬季冻融作用下渠底土层温度及位移的变化,甘肃水务清水供水有限责任公司开展了C20混凝土预制+砂砾石垫层和C20预制混凝土+聚苯乙烯保温板衬砌下距离渠底80 cm内土层温度随着气温变化,以及渠底垂直位移、边坡不同位置处水平位移的研究。结果表明距离渠底深度越小,土壤温度随着气温变化越剧烈,且渠道下部土层温度均为正积温。在2021年3月7日之前,渠道在冻胀作用下,均处于抬升状态,随着时间的推移,渠底位移处于波动、下降的状态,越靠近渠堤,当气温变化时,水平位移越大。     

菲涅耳波带片衍射产生的光谱奇异现象

研究高斯型光谱的完全空间相干光经菲涅耳波带片后,远场轴上点的光谱奇异现象.结果表明,在相位奇异点处,高斯型光谱一分为二,出现光谱开关现象.在相位奇异点附近,一些点处的光谱发生蓝移,而另一些点处的光谱发生红移.这些光谱奇异现象与观测点位置有关,光谱开关总是发生在光强为极小值处.分析和比较几种菲涅耳波带片的光谱奇异现象,以及其光强分布情况.     

黄铜矿/纳米铜熔融盐修饰的电化学传感器对二羟基苯异构体的检测性能

二羟基苯异构体,如对苯二酚（HQ）和邻苯二酚（CC）,具有高毒性且难降解,对环境造成很大污染。本文以黄铜矿和纳米铜为基底原料,通过熔融盐法制备黄铁矿/纳米铜复合材料,并制备电化学传感器,用于同时检测邻苯二酚及对苯二酚。通过对形貌表征及性能测试,优化黄铁矿和纳米铜掺杂比例、制备温度、电解质溶液pH值等参数,制备出性能优良的电化学传感器。利用定电位方法确定邻苯二酚和对苯二酚检测的线性范围分别为10～800μmol/L和3～800μmol/L,检测限分别为0.5μmol/L和1.0μmol/L。所制备的黄铜矿/纳米铜电化学传感器响应速度快,使用寿命较长。既为酚类物质电化学传感器提供性能优良的基础材料,又为黄铜矿的高附加值应用提供新的研究领域。     

基于物联网的智能呼救系统的设计

基于物联网的智能呼救系统,采用STM32作为核心主控板,ADXL345加速度传感器对老人的体位进行检测。当老人跌倒时,加速度传感器感受到摔倒时会发出报警声,GPS定位老人地理位置信息,并由STM32对收集到的信息进行处理,GPRS/GSM发送到救护人的手机上,接收到老人的求救信息和老人的地理位置信息。这个设计能够避免老人因为救助不及时而造成的二次伤害,有一定的实际应用价值。     

运用交流阻抗技术直接监测DNA杂交

介绍了基于交流阻抗技术构建非标记型脱氧核糖核酸（DNA）杂交传感器的方法.以24个碱基长度的寡聚DNA作为实验对象,将5′端巯基化的单链寡聚DNA（SH-ssDNA）探针与巯基乙酸（RSH）同时自组装到金电极表面,形成杂交识别层,利用交流阻抗技术测量出杂交前后金电极表面电子传递电阻R_et的增量作为杂交信号.实验中对DNA探针的自组装时间、杂交温度、杂交时间和阻抗测量液等实验条件进行了观察和优化;通过选择自组装液中SH-ssDNA探针和RSH的浓度,减少DNA在金电极表面的非特异性吸附,同时保证金电极表面自组装的SH-ssDNA探针有合适的疏密度,提高了杂交效率.在各优化条件下,无需扩增杂交信号,此非标记型DNA杂交传感器的检测下限为3.0×10^-14mol/L;和完全互补序列相比,一个和三个碱基错配序列分别产生55.6%和1.3%的杂交信号.     

基于G四联体的检测汞和铅的适配体传感器

汞和铅污染对人体健康和生态环境造成严重危害.基于汞离子和铅离子诱导G四联体构型改变,建立了一种简单、快速、灵敏的传感器以定量检测汞和铅.通过优化荧光染料浓度、反应时间进一步优化体系检测灵敏度.在最佳实验条件下,适配体对Hg2+的检出限为1.57 μM,荧光信号比与Hg2+浓度在0.5～4.0 μM范围内呈现良好的线性关...     

平面刚架二阶内力分析的矩阵位移法

文章针对弹性压杆变形后的状态和压杆的轴力效应建立压杆的平衡微分方程,由此研究压杆的物理关系;采用矩阵位移法建立结构的刚度方程,并将其写成迭代形式进行二阶内力的分析;在算例中将所得到的结果和一阶理论进行了比较,得到了一些有益的结论。     

无线传感器网络MAC协议的节能机制研究

由于无线传感器网络节点使用干电池和纽扣电池供电的特点,限制了网络节点能量的使用。而传感器网络中能量的控制主要由MAC层和路由层完成,MAC层相对于路由层对能量的控制更为直接和频繁。文章分析了传感器网络的MAC协议中能量消耗的各种原因,并针对各种原因提出了相应的解决办法,可以较好地延长网络的使用寿命。     

阻尼动力吸振器的吸振机理及其试验验证

采用矩阵复指数算法推导正弦激励力作用下二自由度系统主质量位移振幅的解析解,对所有幅频特性曲线都交于2个固定点进行了严格证明,并通过MATLAB数值仿真和悬臂梁振动试验进行解析解的验证。结果表明：当阻尼比等于零时,主系统幅频特性曲线有2个开口向上峰,当阻尼比趋近于无穷大时,主系统幅频特性曲线只有1个开口向上峰;2个固定点均具有极大值但非最大值;数值仿真与悬臂梁的振动试验结果非常接近,相对误差为-3.864%～5.729%,验证了所推导的一系列解析解的正确性。