考虑图像颜色小波纹理特征的工业炉温度检测关键技术

工业炉温度检测对工业炉运行状态分析具有重要意义,因此提出考虑图像颜色小波纹理特征的工业炉温度检测方法。首先,结合Retinex算法和TopHat变换对工业炉图像展开增强处理,提高特征提取精度;其次,在图像颜色空间变换的基础上获取工业炉图像的颜色特征,在小波变换的基础上获取工业炉图像的颜色小波纹理特征;最后,在最小二乘支持向量机中输入颜色小波纹理特征,实现工业炉温度的检测。实验结果表明,所提方法的图像增强效果显著、温度检测精度高,且温度检测时间控制在0.3 s以内。有效提高工业炉温度检测效果,具有较高的实用性。

基于恒压输出补偿拓扑的无线电能传输耦合机构优化研究

为提高大功率无线电能传输(WPT)耦合机构的耦合能力和抗偏移特性,以大功率电动汽车静态无线充电为例对耦合机构进行优化研究。使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对双D形线圈进行磁场耦合建模,对耦合机构的耦合能力进行分析,得出最优的线圈匝数和线径。采用LCC-S混合拓扑谐振补偿电路,进行“磁场+电路”场路耦合建模研究,充分了解WPT系统的磁场特性和电路特性,分析双D形线圈的抗偏移特性。相比同尺寸的矩形线圈,双D形线圈在Y方向具有更好的抗偏移特性。

基于ARM的电阻炉炉温控制系统设计

在科学技术突飞猛进发展的背景下,现代工业生产中的电压、电流、开关量等都是重要的被控参数,在冶金制造业中,温度是器件生产过程中非常重要的物理参数,需要对各种加热炉的温度进行严格控制,对其温度变化进行实时监测,确保炉内温度满足制造器件的需求。电阻炉在金属热处理中具有较为广泛的应用,是进行金属锻压加热、烧结的重要工业设备。电阻炉温度控制多采用自动化控制系统,实现智能化管理,保证炉温的均匀度以及零件温度的均匀性,提高生产的可靠性和稳定性。从电阻炉温度控制的难点入手分析,结合电阻炉温度控制系统的设计原则,提出一种基于ARM处理器的电阻炉炉温控制系统设计方案,能够提高电阻炉温度控制的精度,保证工业生产的稳定性。

电流响应催化剂及其强化典型反应的研究进展

电流响应催化剂是一类可在电场诱导作用下产生电流的新型催化材料,以其为介质的催化反应过程可突破热力学局限,在温和条件下即可发生,具有显著节能减碳潜力。本文综述了近年来电流响应催化剂强化合成氨、甲烷高值利用、丙烷脱氢三个典型反应的研究进展,总结了所开发系列电流响应催化剂,其中以负载型金属催化剂为主,其由载体(半导体型或钙钛矿型金属氧化物)和活性金属(单一金属或合金)组成,对比了不同催化剂的催化性能,分析了“质子跳跃”在强化上述反应过程的作用。最后,分析了电流强化技术未来发展方向及面临挑战,提出开发适于电流作用下的原位表征技术及分子模拟方法,这对从微观层面深入揭示反应机理具有重要意义,可反向指导催化剂设计,推动相关领域发展,助力化工行业低碳转型。

磁热双向耦合内置式电磁感应加热辊的设计与仿真

对磁热双向耦合内置式电磁感应加热辊进行设计与仿真分析,根据麦克斯韦方程和温度微分方程,分别建立电磁场和温度场数学模型,通过磁热双向耦合方式进行求解。利用有限元仿真软件设计正交试验,研究线圈与辊内壁间距、电流大小、电流频率、线圈匝数对升温时间和温度均匀性的影响,并通过反向传播神经网络得到最佳参数组合。结果显示,线圈与辊内壁间距16mm、电流大小105A、电流频率11.7kHz、线圈匝数104为最佳参数组合,此时升温至平均温度250℃的时间为784s,温度均匀性为1.7527。

柔性电路微波快速表面贴装技术实验研究

集成电路元件表面贴装于柔性基底的混合式柔性电路具有广泛的应用前景和快速商业化潜力,但大部分柔性电路不耐高温,如何将集成元件通过选择性加热,将其快速、大规模、牢固地贴装到柔性电路上成为了限制其发展的难题。为此,本文提出利用微波磁场对金属粉末的选择性加热特性,实现柔性电路上表面贴装元件的快速高效贴装。利用TE 102微波单模谐振腔加热实验,将零欧电阻和贴片LED快速贴装在聚酰亚胺柔性电路上,验证了微波快速高效表面贴装的可行性。通过对比微波快速加热和传统加热方式处理焊点的微观结构发现:微波处理的样品具有更薄的金属间化合物厚度,有利于提高焊点强度。本文提出的微波磁场表面贴装技术为柔性电路表面元件的快速大规模贴装提供了方案,有利于推动柔性电路的发展和商业化。

液体分频介质的制备及其对光伏/热系统的影响分析

光谱分频光伏/热(PV/T)复合利用技术打破了PV电池低工作温度与其高品位热需求的冲突,实现了高效的光电效率和热效率。为了制备合适的选择性分频介质实现PV/T器件内能量合理分配,以去离子水为基液,利用贵金属Ag纳米颗粒与无机CoSO_(4)组合实现分频液体光学特性的高效调控。此外,基于能量平衡法建立了典型PV/T原型系统的电、热输出模型,分析了分频介质光学调控前后对系统热电输出特性。结果表明,水基分频液具有高效红外吸收特性,加入Ag纳米颗粒后,分频介质在可见光波段出现了明显的吸收峰,峰值为435 nm。进一步加入CoSO_(4)后,可以拓展纳米流体吸收峰宽度,且在红外也具有一定的吸收强化。对比光学调控前后分频介质对PV/T系统热电性能影响可以看出,分频介质总的吸收特性增加,PV/T系统的热效率呈现增加的趋势,但其电效率有所下降。基于液体分频PV/T系统的总[火用]效率亦随之增加,且超过28%。分频介质光学特性高效调控可实现PV/T系统的内能量的可控分配。

掺硼金刚石电极电沉积改性技术的研究进展

掺硼金刚石(BDD)电极因其优异的化学稳定性、电化学惰性和宽的电化学势窗而成为电化学领域中备受关注的材料。为得到更好的性能,各种电极改性方法层出不穷。由于电沉积改性技术操作简便,成本低,不依赖特定设备而应用广泛。通过系统的描述,将碳材料、金属纳米颗粒与金属氧化物纳米颗粒通过电沉积技术沉积到BDD电极表面,总结了这3种材料对BDD电极改性后的性能与实际应用。最后,分析了BDD电极电沉积改性技术在制备与实际应用时存在的问题,并提出了未来的重点发展方向,以期为BDD电极的电沉积改性的实际应用提供新思路。

多源互补生活热水热源系统在酒店节能中的应用研究

生活热水热源系统是酒店实现节能的关键系统之一,热源利用形式多种多样,废热余热的回收及天然热源的利用是降低热水加热能耗的重要措施。针对杭州的气象条件,在分析各种热源利用特性的基础上,梳理热源结构并充分考虑季节及温度变化条件下各类热源的性能优势,提出结合太阳能、空气源热泵与冷凝锅炉的多源互补生活热水热源形式,在满足使用条件下对热源配置进行合理优化,以降低运行能耗,为酒店生活热水节能改进提出一种可行方案。

节能环保技术在电气工程自动化中的应用研究

随着科学技术的发展,我国电气工程自动化水平不断提高,在很大程度扩展了电气工程的发展空间。但从自动化技术在电气工程的实际应用来看,电气工程管理人员还需要关注节能环保技术的应用,才能更好彰显自动化技术的价值。在当前的社会经济环境下,节能环保是各个行业的发展必然趋势。电气行业也应关注节能环保技术的应用。电气企业要认识到电气工程自动化节能环保技术的应用价值,并做出积极努力。本文主要分析电气工程自动化节能技术应用原则,探讨电气工程自动化节能环保技术的应用,以期对相关人员有所借鉴。

40t电弧炉炼钢冶炼周期和电耗优化实践

电弧炉短流程炼钢是当今世界主要的炼钢方法之一,在能耗和碳排放上较长流程均有明显的优势。缩短冶炼时间,降低冶炼电耗,是现今电弧炉炼钢企业提升核心竞争力的重要途径之一,合理的调度工艺、供电和供氧制度对电弧炉生产效率、钢水质量、钢铁料消耗和炉衬的寿命有显著的影响。结合某钢厂40t电弧炉生产实践,针对某钢厂行车运行不畅通、电能利用效率不高和电氧匹配较难等问题,介绍了电弧炉高效化生产技术,通过优化生产组织、实施科学供电、供氧制度等操作提高电弧炉冶炼效率。通过优化行车调度,电弧炉生产率大幅提高,平均冶炼周期由127min缩短至110min;结合改进不同时期供电挡位选择和氧枪的流量的设置,冶炼电耗明显降低,吨钢冶炼电耗由427kW·h/t减少至405kW·h/t。

高功率微波加热三维温度模型仿真与验证

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型,利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点,最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID(proportion-integral-derivative)微波加热。实验结果表明,该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度,使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

用于强吸波材料均匀性加热的微波加热结构

针对微波加热均匀性问题,基于缝隙阵列天线理论设计一种新型的曲面缝隙波导加热结构.结果表明:该设计通过多缝隙辐射的电场随机叠加方式改善了加热腔内的电场均匀性,曲面结构设计使其更易与圆柱形加热腔体进行共形,同时减小整个微波加热器的体积;在对厚度为5 mm的橡胶加热20 s后,温度差异系数(COV)达到0.56,相比于相同功率密度的传统箱式微波加热装置,温度差异系数提高了60%,均匀性得到较好改善.

100T电炉电极调节控制系统升级改造

分析ET-DecNT电炉电极调节控制系统在使用寿命后期故障频发的原因,构建基于西门子S7-1500PLC硬件的电极调节系统,西门子S7-1500系列PLC构建电极调节系统设备运行稳定可靠,维护更加便捷。淘汰落后生产技术,采用先进的阻抗控制理念。计算变压器档位阻抗最佳工作点,优化冶炼控制模型,改善电极调节器的控制特性,提升电炉在不同冶炼阶段发挥最优电弧功率,提升电炉冶炼效率,节能降耗,同时解决原系统硬件淘汰断供问题。

立体线圈盘技术专利发展分析

我国电磁加热技术起步于20世纪90年底,起步相对较晚,但发展迅速。发展初期主要借鉴日韩等电磁加热技术和控制方法,经过多年的技术拓展和技术沉淀,已经广泛应用于家用小功率电器、商用电磁热水器以及商用电磁炉。其中以家用小功率电器应用最为广泛,包括电磁炉、电压力锅、咖啡机等。

电子束3D打印铺粉系统的研究

介绍了一种基于电子束熔融成型3D技术(EBM)的铺粉系统。该系统采用高能电子束对金属粉末进行熔化烧结,然后通过逐层堆积以实现对立体物品的快速成型。从系统的硬件组成、控制算法和加工工艺等方面进行了详细阐述,同时针对系统的优化和改进提出了建设性建议。该系统具有高效、精准、稳定的特点,可以满足复杂工件的快速制造需求,具有广阔的应用前景。

LLC谐振低频感应加热系统设计

对LLC谐振电路的电压增益、电流增益等特性进行了理论分析。通过Simulink搭建了基于LLC谐振电路的低频感应加热电源,对电路的预充滤波电路、整流电路、PID闭环控制电路、SPWM控制电路进行了仿真分析。搭建了基于LLC谐振的并联型低频感应加热电源,对电路的IGBT驱动信号、输出电流电压、工作频率和功率因素进行了测试。结果显示:加热电源的输出电压约200V,输出电流约310A,铝合金棒料加热温度超过450℃时,功率因素达到0.97。

提升横向磁通感应加热均匀性的参数设计方法研究

金属板材及复杂几何钢结构零件热处理工艺的开发时间和成本与良好的仿真预测紧密相关,精准的参数设计可以提升热处理的工艺水平。基于对磁导率的特性分析,提出了一种将复合磁导率视为材料物理特性的参数设计方法,实现了横向磁通感应加热均匀性精度的提高,依据重制扩散方程系统的算法,建立了功率等效模型,对复杂非线性复合磁导率进行了求解,通过设置仿真对比模型,验证理论分析的正确性和可行性。

微波烧结腔电磁场及温度场仿真研究

微波加热作为一种新兴的加热方法,有传统加热无法比拟的优势,被广泛应用于烧结材料等多个领域。但由于微波对烧结物料的作用机理,尤其对微波加热过程的动态仿真和优化设计的系统研究尚不明确,限制了微波烧结技术在更大范围内的推广应用。文章通过对微波谐振腔的仿真研究,计算出高温层和保温层物料在微波谐振腔内的电磁场和温度场分布,分析了物料及高温层、保温层在微波加热过程中温度以及电磁场的动态变化情况,不同烧结位置对微波加热效率及均匀性的影响。通过掌握微波烧结腔中的场分布情况,分析并找出合适的样品烧结位置,取得了更好的烧结效果。

基于大功率辐射阵列的指向性加热研究

针对当前工程应用中传统开采岩石技术存在的效率低、耗能大、器具磨损严重等问题,提出了基于微波近场聚焦理论实现对岩石内指定区域进行加热,利用微波能转化的热能使岩石内部产生应力、形成裂缝,以便进一步挖掘开采。本文基于喇叭天线基本结构与匹配层设计原理,设计了一种通过调整各辐射单元的输入相位值来实现指向性加热的4×4大功率辐射器阵列。以加热介质深度400 mm、500 mm以及500 mm向左右分别偏移100 mm四种情况为例,使用COMSOL进行多物理场耦合计算,仿真结果表明在2.45 GHz工作频率下,各单元输入对应相位值能够使波束在指定位置实现聚焦,焦斑面积可控制在约210~235 cm^(2),且焦斑中心位置温升分别为106.85、99.2、98.6和100.56 K,验证了通过多元辐射阵列能够实现更精准的指向性加热。