课程思政与新工科导向的“测控仪器设计”教学改革

在新一代信息技术和人工智能推动全球新一轮科技革命的浪潮下,仪器科学与技术作为支撑智能信息新技术应用发展的重要支柱,成为世界强国布局的科技制高点。在这一大背景下,为培养新时代创新型仪器人才,服务国家高精尖产业发展,将课程思政与新工科理念融入测控技术与仪器课程教学活动中。通过重新设计课程教学目标、重构教学内容、创新教学方法,实现了思政元素、仪器前沿技术与专业知识的有机结合,取得了良好的教学效果。研究成果对激发学生自由探索、主动思考、敢于创新的思维活力,唤醒学生仪器报国的使命意识和责任感具有积极作用,可为其他工学类专业课程改革提供借鉴和参考。

数字散斑干涉术和时空三维相位解包裹用于非连续表面动态变形测量（英文）

为解决传统相位解包裹法不能够用于非连续表面的动态变形测量的缺点,在详细阐述基于时空三维相位解包裹技术的数字散斑干涉术的工作原理和测量步骤基础上,应用数字散斑干涉术和时空三维相位解包裹测量非连续表面动态变形.实验证明,当采用每秒70帧的普通相机拍照时,可实现最快形变速率为25.12μm/s的非连续表面动态变形测量.本文所提方法扩展了数字散斑干涉术的测量范围,增强其应用能力.

个性化任务在《测控仪器设计》教学中的应用

针对《测控仪器设计》课程教学存在课程知识缺乏有效载体、难以激发学生学习积极性的问题,提出了个性化任务辅助的教学方法。通过设置个性化任务,以特定仪器设备为任务载体,使课程知识在任务载体上得到有机融合,加深学生对理论知识的认识并激发其学习兴趣。

嵌入式系统在线路多参数自动测量系统中的应用

介绍了在线路多参数自动测量系统中应用嵌入式系统的一种设计方法。本方法由嵌入式系统控制多个传感器同时测量轨道线路,通过特定算法计算出线路不平顺程度,指导线路养护维修工作,确保列车运行安全。该系统具有小型化、低功耗、结构紧凑、操作简便、数据处理功能强和用户界面友好的特点,可以代替传统的单片机方案或笔记本电脑方案。

车用增压柴油机燃用不同掺混比生物柴油的试验研究

采用不同掺混比的生物柴油分别对两台进口增压中冷车用直喷式柴油机和一辆客车进行了经济性、动力性和排放特性台架试验及车辆道路试验。研究表明,纯生物柴油或生物柴油与柴油的掺混燃料可以有效地降低排放物HC、CO、PM和烟度,而动力性和油耗略有下降和上升,NOx排放有不同程度的增加。结果与分析还表明,在发动机不做任何改动和调整时,燃用B20(20%生物柴油)可以取得令人满意的结果。

柴油机燃用生物柴油的多环芳香烃排放试验研究

在一台直喷式增压柴油机上进行了生物柴油、柴油及其掺混油B20的排放特性试验,分别用玻璃纤维滤膜和“聚氨基甲酸乙酯泡沫(PUF)+XAD-2”采集了尾气排放物中的颗粒相和气相多环芳香烃(PAHs),并用色谱-质谱联用仪对PAHs进行了分析。结果表明:生物柴油的颗粒相、气相以及总PAHs的排放在大多数工况下低于柴油,其平均排放浓度均低于柴油。3种燃料的二环PAHs排放均在5000/,生物柴油的三环以上PAHs所占比例均低于柴油。生物柴油PAHs排放的毒性当量与柴油相比有较大程度地下降。燃用生物柴油可以降低柴油机PAHs排放物对人体的危害。

生物柴油在柴油机中的应用研究

本文简要介绍了生物柴油在国内外发展现状,并以正和生物柴油为燃料,以4102QBZ增压柴油机为研究对象,进行了纯生物柴油和生物柴油与柴油的混合燃料在柴油机中应用的试验研究。试验结果表明:在柴油机不进行任何调整的情况下,燃用生物柴油能保证柴油机的动力性不变,并明显降低柴油机微粒、烟度、HC和CO排放,是一种理想的替代燃料。

围绕仪器核心特性的测控仪器设计教学内容设计

测控仪器设计课程是仪器类专业的核心课程之一,其教学内容的设计一直面临诸多困难。分析测控仪器的核心特性,凝练测控仪器设计课程教学的核心问题,以满足测控仪器通用特性和专用特性为脉络,构建全新的教学内容组织形式,突出可靠性设计、安全性设计、工程化设计等通用特性的重要性,满足课程高阶能力的培养目标。新的内容、组织、形式旨在能够较完整地反映测控仪器设计的基本内涵,体现测控仪器最新发展并满足当前社会的实践需求。

柴油机燃用生物柴油及柴油的燃烧分析与排放特性

为了进一步弄清楚生物柴油对发动机燃烧和排放的影响.在发动机试验台架上,对一台增压中冷车用柴油机进行生物柴油和柴油的性能及排放等试验.试验按国家标准GB17691—2001规定的测量方法、全负荷速度特性以及不同转速下的负荷特性进行.测录了示功图并进行了不同燃料的燃烧比较和分析.结果表明,生物柴油由于其燃料特性,引起喷油提前,但滞燃期较短,预混燃烧比例较小.排放测试结果表明,生物柴油的烟度、HC和CO下降,但NOx排放增加.按13工况法,燃用生物柴油,HC和CO分别下降21.3%和1.7%;NOx增加2.9%.

生物柴油排放微粒特性的试验研究

在1台直喷式增压柴油机上进行了生物柴油和柴油的排放微粒特性试验．用80L／min定量泵和装有直径90mm的玻纤滤膜采样器在排气管内采集微粒，利用激光粒度仪和色谱．质谱联用仪，分析了微粒的粒径分布和微粒中的可溶性有机物以及16种多环芳烃．结果表明，生物柴油排放微粒的体积粒径呈单峰分布，其平均直径d32和中位直径d（0．5）都随转速的增加而减少．高转速时生物柴油排放微粒的d32和d（0．5）均高于柴油，而低转速时均低于柴油．生物柴油的SOF排放质量浓度为12．3-31．5mg／m^3，占微粒质量的38．2％-58．0％，均明显高于柴油．生物柴油排放微粒中的总多环芳烃排放浓度为2．9-4．7μg／m^3，与柴油相比下降29．1％-92．4％．

单体泵柴油机电控系统开发及试验研究

开发了单体泵柴油机电控单元,设计了柴油机控制管理系统μRTK和高速强力电磁阀驱动电路。提出了基于曲轴转角的时间控制式燃油系统喷油量和喷油正时的控制策略,使控制精度可达到1°CA的范围内。进行了试验研究,制取了完整的单体泵柴油机供油正时MAP,并进行了表征发动机动力性和经济性的试验,取得了良好的试验效果。电控单体泵燃油系统在中、重型柴油机上极具应用前景。

天然气发动机的发展现状与展望

天然气作为车用发动机的一种重要的“清洁燃料”日益受到人们的重视,天然气汽车在国内外均获得了较快的发展。本文简要介绍了目前国内外天然气发动机的研究开发及应用现状,以及未来发展趋势。

基于多准直光的六自由度测量方法

提出了一种利用三个CCD探测三路准直光束位置以实现被测物六自由度测量的方法。测量系统包括两部分:一个反射镜和通过连接杆连接的两个CCD为移动部分,固接在被测物上;固定部分的光源、光开关和三个光学准直器产生三路准直光束。其中两路分别投射到两个CCD上,第三路经移动部分的反射镜反射回并由第三个CCD探测。被测物发生六自由度变化时,移动部分同步变化,三个CCD探测的光斑位置也随之变化,通过特定算法可解算出被测物六自由度运动。构建了一个可以表征六自由度测量特性的四自由度测量系统。测量结果表明:在相应测量范围内,与双频激光干涉仪或光电自准直仪测量值相比,系统偏摆角最大差值为1.27″,滚转角最大偏差为1.03″,两个平动位移最大偏差均小于1μm。

餐饮废油制生物柴油的排放特性

研究利用餐饮业废油脂制造生物柴油的方法.通过对比实验,研究增压柴油机燃烧餐饮废油制生物柴油和普通柴油对发动机动力性、经济性和排放特性的影响.研究结果表明:对于实验发动机,在油泵最大喷油量保持不变时,直接燃烧餐饮废油制生物柴油对柴油机动力性的影响小于2.5%;无论在全负荷还是部分负荷工况下,燃用餐饮废油均能大幅度降低柴油机的排气烟度、PT、CO和HC排放量,但是会引起NOx的排放量上升.

增压柴油机燃用生物柴油的排放特性

通过对比实验研究了增压柴油机燃烧生物柴油和普通柴油对发动机动力性、经济性和排放特性的影响.研究结果表明:对于实验发动机,在对喷油泵不做任何调整时,直接燃烧生物柴油对柴油机动力性的影响小于5%;无论在全负荷还是在部分负荷工况下,燃用生物柴油均能大幅度降低柴油机的排气可见污染物、PT、CO和HC排放,但会引起NOx排放量的上升.通过适当推迟喷油提前角能明显降低燃用生物柴油时发动机的NOx排放,同时还能保留排气可见污染物低、PT、CO和HC排放低的优点,但对发动机动力性的影响却不大.研究表明生物柴油是理想的可再生清洁燃料.

生物柴油发动机颗粒排放物粒径及其分布试验研究

为获取燃用不同比例生物柴油的发动机排放颗粒物粒径及其分布特性，对1台增压直喷式车用柴油机进行了台架测试．用80L／min定量泵和装有直径90mm的玻纤滤膜采样器在排气管内采样10min，用激光粒度仪测量与分析颗粒粒径和分布．结果表明，随着发动机转速提高，排放颗粒粒径变小且分布更集中．干法众数对应的粒径级较大（约10～12μm）R较集中，湿法众数的较小（约4～10μm）且分散．用干法分析，发动机低速时，B100的Sauter平均直径d32最大，纯柴油最小，而B20的结果介于二者之间．而高速时B20的粒径最大，纯柴油次之，B100最小．中数粒径d（0．5）的结果也反映这一趋势．用湿法分析。除了2000r／min点外，B20的d32最大，B100次之，柴油最小．湿法众数比干法分散，因而d32也较大．

加速热疲劳试验条件下内燃机受热件寿命的修正计算

本文通过对低循环蠕变、高频载荷对蠕变和低频疲劳的影响以及内燃机载荷谱对热疲劳寿命影响的研究，修正了无发动机加速热疲劳试验台的试验数据，并给出了实际内燃机受热件寿命试验估算的修正公式。

发动机—发电机组水电阻吸能装置电阻计算研究

在以内燃机为原动机的电传动系统研究中,要研究动力系统的特性必须对其加载,因此寻找一种吸收系统电能的方法非常重要。从研究电解液导电机理出发,分析了用水电阻吸收电能的机理和影响因素,电极和电解液构成孤立的耗能系统,可以用场理论进行计算,在此基础上提出了用能量理论计算水电阻的方法,并以该理论为指导设计了水电阻试验台,通过试验对研究结果进行了验证。

电子散斑干涉测量中相移技术的新发展

电子散斑干涉测量技术是一种全场、非接触、高精度和高灵敏度的光学测量方法,广泛应用于航空航天和精密机械制造等领域。相移技术是电子散斑干涉测量中重要的技术,适用于电子散斑干涉测量的相移技术近年来得到了快速发展,出现了许多新的相移技术,包括时间相移技术和空间相移技术。其中4+2和4+1等快速相移技术的出现使得时间相移技术的应用从静态与准静态测量领域扩展到动态测量领域;而空间傅里叶变换技术则使空间相移技术朝着多维和同步动态测量等方向改进。对电子散斑干涉测量技术中的时间相移技术和空间相移技术的优缺点进行了比较,并介绍它们的发展近况。

电控多点汽油喷射控制系统的研究

本文介绍了一种单片机控制的多点电控汽油喷射系统。该系统不仅具备适应发动机各种工况变化的燃油控制功能,具有明显的降低排气污染、节油和提高动力性的效果,还能对系统的故障进行自我诊断。本文详细介绍了系统的工作原理、结构、软硬件设计及脉谱图的测取方法,并给出了试验结果。