子午工程二期感应式磁力仪

地球的感应磁场是空间电流体系在地球内部感应而成的电流所产生的磁场.通过地球感应磁场的观测,既可以了解空间电流体系的信息,也可以了解地球内部电性结构等信息,是研究空间天气事件和地震圈层耦合机理的重要物理参量.子午工程在我国大陆和南极地区东经120°、100°和北纬30°、40°线附近布设呈“#”字型分布的多台(套)感应式磁力仪,开展固定、长期、连续的地球感应磁场测量.子午工程一期配置有14台(套)由乌克兰生产的LEMI-30型感应式磁力仪,自2009年开始观测,至今一直正常运行,并将与子午工程二期并网融合运行.子午工程二期将布设13台(套)感应式磁力仪,计划于2023年投入运行,与子午工程一期已布设设备共形成27台(套)的感应式磁力仪观测网.子午工程二期感应式磁力仪由我国自主研制,磁芯采用高磁导率的新型合金材料,通过采用多片叠加技术,有效聚集磁场,增强感应输出信号,提高传感器对微弱信号的拾取能力.研制方出厂测试、中国计量科学院测试以及在高淳地震台较长时间的实际观测,结果表明,子午工程二期采用的感应式磁力仪的频带范围宽,可达0.001~30 Hz,灵敏度高,分辨力达10 pT,长期运行稳定好.

考虑通行方向利用率的交叉口感应式控制

为缓解城市出行延误中交叉口延误占比较大的问题,提高交叉口的通行效率,以标准的四相位交叉口为研究对象,提出了基于交叉口实时路况信息的感应式通行方向利用率信号控制方法。根据车辆空间占用率、交叉口通行效率、车头间距阈值于Python中建立了交叉口相位决策优化模型。以长沙市某交通需求变化大的交叉口为例,通过Vissim 8.0建模,将感应式控制方法与传统的基于车流量的Webster控制方法在多种交通需求下进行仿真对比。结果表明:交叉口平均车辆延误在平峰、PHF15、拥堵交通需求下降低了3.21%、13.1%、4.17%;交叉口的车均延误降低率随着交通需求的增大呈先增后降的趋势。研究成果证实了感应式控制能适应较为广泛的交通环境,能有效降低交叉口车辆延误。

一种感应式高压带电显示闭锁装置的设计

设计了一种感应式高压带电显示闭锁装置,即利用电容式感应电极和高压带电体之间的杂散电容,耦合高压带电体上的交变电压信号。将此信号作为输入信号传递给显示控制器,对信号进行保护、放大、检波、比较等一系列处理,实现高压带电体带电状态的显示,同时通过连锁信号输出接点实现对操控机构的强制性解锁、闭锁控制。该装置中传感器不与高压带电体直接接触,装置本身不会产生局部放电,使用安全可靠,安装维护简单便捷。

基于集电线圈复用的电动磁浮列车感应式电能传输技术研究

为实现电动磁浮列车低速运行阶段无接触辅助供电,同时尽可能减轻耦合机构重量,并保障供电系统平稳输出,该文设计了一种利用磁浮系统原有线圈作为耦合机构的感应式电能传输(IPT)系统,通过线圈与电路结构重构,以列车低速运行阶段空置的悬浮线圈与集电线圈作为能量传输通道。由于不需额外安装能量传输线圈,所提出的IPT系统对磁浮列车自重影响小,且耦合机构在移动过程中具有互感恒定的特性,结合LCC-S谐振补偿电路,IPT系统在列车移动过程中与负载变化过程中均能保持稳压输出。为验证所提方案的可行性和有效性,搭建了1 kW的原理样机,在移动供电过程中,IPT系统输出电压波动仅1.51%,输出功率在300~1000 W范围变化时,输出电压波动为4.42%,系统整体效率为83.75%~86.61%。

基于跨阻抗前置放大器的宽频带感应式磁传感器的设计与验证

本文建立了一种基于跨阻抗前置放大器的磁传感器信号传递模型,并在该模型的基础上推导出磁传感器的灵敏度和噪声理论值.根据理论推导的结果,进一步研究了感应式磁传感器设计方法,以带宽0.01~10 kHz,噪声1 fT·Hz^(–1/2)(1~10 kHz)作为设计目标设计了一个感应式磁传感器,并对这一传感器进行了性能验证试验.在处理频率响应测试数据时设计了一种基于信号调制的处理方法,有效提取特定频率得到幅值和相位,并降低了随机噪声的干扰,磁传感器–3 dB带宽达到了0.01~10 kHz.在评估传感器噪声时,采用双探头差分的方法消除了环境的干扰,设计了相位差分析的评估方法,确认在哪些频带双探头探测的信号是同源的,在这些频带采用差分法评估是有效的.评估的结果是,传感器在1~10 kHz实现了1 fT·Hz^(–1/2)噪声水平.

双馈感应式风电场电网友好型功率控制系统技术改造

当前我国电网新能源装机渗透率高,迫切需要光伏电站、风电场深度参与电网调峰、调压,为此分析目前双馈感应式风电场功率控制系统结构复杂、功能重叠、信息传递环节多、故障率高、控制策略落后的现状,论证双馈感应式风电场进行电网友好型功率控制系统技术改造的必要性、可能性,提出包括优化系统结构、改进控制策略、简化通信网络、充分发挥双馈风电机组优良的有功/无功控制能力等各项改进措施,并以双馈感应式风电场功率控制系统技术改造实例加以说明,同时对新能源电站是否必须加装无功补偿装置进行讨论。性能验收试验表明,改造后的风电场功率控制系统无需配置无功补偿装置,其各项技术指标优于国家技术标准。该项技术的应用有利于电网的安全、稳定、经济运行,在新建风电场推广可降低造价昂贵的一次性投资,减少运行损耗,具有一定的社会效益和经济效益。

谐波条件下感应式电能表误差校验方法研究

在谐波存在的情况下,电流、电压工作磁通会随着谐波频率的增大而减小,驱动力矩也随之减小,使得电能表转速减慢,计量失准。为提升电能计量系统的准确性和可靠性,研究了谐波条件下感应式电能表误差校验方法。通过计算感应式电能表实际电能消耗,可以定量评估谐波对电能表计量误差的影响程度,由此得到谐波误差。结合谐波误差,在Budeanu功率定义的基础上,引入谐波特性系数,构建感应式电能表计量误差的校验模型,并采用基于功能驱动原理的赋权法确定电能表对各次谐波的重要计量特性系数,实现谐波条件下感应式电能表误差校验。实验结果表明,该方法校验后的电能读数实际电能值偏差均在0.02 kW·h以下,并且受温度的影响较小,在稳定性、变差和反应时间三个关键性能指标上均表现最佳。

一种基于机器视觉的自感应式智能渔业检测装置

我国海域总面积约4.7×106 km^(2),面积在1km^(2)以上的自然湖泊总面积达8.0×104 km^(2),且近年来工业化水产养殖蓬勃发展,我国渔业仍有巨大的发展空间。渔业在高质量发展的同时面临着来自资源和环境生态的压力,需要运用现代高新技术推动产业的转型升级。我国农行农村部2021年印发的关于《“十四五”全国渔业发展规划》的通知中明确提出要坚持创新驱动,把科技创新作为战略支撑,着力突破关键技术,研发核心装备,健全科研体系,以创新引领渔业高质量发展。并预计2025年渔业科技进步贡献率达到67%,水产养殖机械化达到50%以上。

一种自动控温的感应式耦合剂涂抹器的设计与使用

超声检查是利用超声波的物理特性和人体组织声学参数进行成像,结合解剖学、病理生理学及临床医学等学科的医学影像检查技术。由于该检查方便快捷、安全无辐射,无创且价格便宜,无明显不良反应及副作用,目前在国内被广泛应用于腹部脏器、浅表器官、肌骨关节及妇产科检查等。检查时,需将耦合剂涂抹于探头上来增强超声导声性,使图像更清晰,但耦合剂相较于皮肤温度偏低,特别是冬天,触碰到患者的瞬间,会引起患者的不适。针对这种情况,设计了一种自动控温的感应式耦合剂涂抹器。该装置设有加热室、温度传感器和红外线测距离传感器,能够实现耦合剂的温度控制和感应式出液,该装置的使用较为灵活便捷,也能保证患者的舒适度。

基于谐波分析的感应式电能计量误差自动矫正方法

当前感应式电能计量误差矫正通常只能在实验室或特定的检测环境中进行,需要人工干预和操作,导致电压谐波幅值波动较大,为此研究基于谐波分析的感应式电能计量误差自动矫正方法。通过谐波分析确定其中的谐波幅值,深入了解谐波对电能表计量的影响。建立感应式电能表计量误差校正模型,对实际测量结果与理论值进行比较和分析。确定相应的系数以矫正计量误差,提高电能计量的准确性和可靠性。实验结果表明:与基于深度学习的矫正方法和基于频域分析的矫正方法相比,基于谐波分析的感应式电能计量误差自动矫正方法进行计量误差矫正时电压谐波幅值稳定在0.05%以内,稳定性更好。

基于感应式电子标签的物流自动化管理系统

介绍了有关电子标签的工作原理,提出采用电子标签进行生产和流通过程中的物流管理,并对基于电子标签的物流管理系统的结构和功能进行了详细的分析和论述。

感应式木材含水率测量仪示值误差分析及档位修正

选取10种常见的实木地板材料,研究两种感应式木材含水率测量仪不同档位的示值误差,并对其档位进行修正,以期为木制品加工及建筑装修过程中木材含水率测量仪的使用提供指导。结果表明:两种感应式木材含水率测量仪准确度均较高,对于HM8-WS5HD仪器而言,桉木、圆盘豆等5种木材无需进行档位修正,筒状非洲楝和橡木需向下修正1档,二翅豆和纤皮玉蕊需向上修正1档,铁苏木需向上修正1或2档;对于HM9-WS5仪器而言,橡木无需进行档位修正,筒状非洲楝需向下修正1档,纤皮玉蕊、柚木等5种木材需向上修正1档,桉木需向下修正2档,番龙眼需向上修正2档,铁苏木需向上修正5档。

同步感应式电磁线圈推射系统设计研究

电磁推射采用脉冲电流推进,无需化学燃料,对平台无影响,可重复使用,是一种新型推进装置,其中感应型电磁线圈推射是一种重要方式,其通过驱动线圈产生的磁场加速抛体,且抛体与发射管无接触,避免了烧蚀问题,具有较长的使用寿命。文章结合同步感应式电磁线圈推射系统技术特点,针对6kg模拟载荷推射需求,通过ANSYS仿真设计,验证了该系统用于电磁推射的可行性。研究结果表明:(1)9级线圈加速过程中,电枢和载荷受到的最大推力为16.91kN,受到的最大过载为198.87g,满足不超过200g的推射设计需求,载荷以最大速度36.58m/s出膛,满足不低于35m/s的推射初速要求;(2)载荷分离后,电枢受到线圈反向力的作用,在32.2ms后减速到0m/s,开始反向运动,实现电枢回收至发射筒内,便于下次试验重复利用。全系统发射效率13.61%,有效载荷发射效率9.39%。以上研究为6kg模拟载荷低成本高效投送及快速批量部署提供了技术支撑。

一种感应式角度传感器的激励信号产生方法

针对基于印制板谐振感应式角位移传感器感应信号弱,现有感应式角度传感器单端、低压高频方波激励信号强度低,抗干扰能力差的问题,提出一种感应式角度传感器的激励信号产生方法。通过反向电路、自举升压电路和驱动电路等硬件电路设计和优化,将单端、低压的高频方波激磁信号转换为高频、高压的差分正弦激磁信号,有效解决感应式角度传感器谐振信号强度低、高次谐波占比大的问题。此方法不仅可以提高感应式角度传感器磁场的强度,减小高次谐波占比,提升模拟信号的抗干扰能力,还可以提升感应式角度传感器的输出精度。

煤矿井下区域感应式智能照明控制方法

为提高煤矿井下作业安全和视觉舒适度,优化井下照度效果,开展井下区域感应式智能照明控制方法研究。首先,考虑具体场所和工作环境,计算井下区域感应式照明需求;其次,计算井下感应区域,确定感应器能够覆盖的区域范围,安装感知传感器,采集井下环境信息,并将其传递给控制系统,根据环境信息的变化实时调整照明设备的开关和亮度;最后,根据不同作业需求和环境因素,设定井下区域感应式智能照明调控等级,对灯具的亮度和色温进行进一步精细调控,保证作业的安全和效率。实验结果表明,应用以上方法,煤矿井下各个作业环境的照度值均符合标准要求,且未出现照度值过高问题,达到最佳照明效果和节能效果。

基于数字电子技术的感应式用电检查仪电压获取方法

感应式用电检查仪是一种用于监测和分析电力系统中电压和电流的设备,它利用感应原理来非接触式地获取电参数,从而提供安全、便捷的测量方式。在数字电子技术快速发展的背景下,传统的电压获取方法如直接接触式测量和简单的感应技术测量由于安全性和精度问题逐渐不能满足现代电力系统的需求。介绍了感应式用电检查仪的基本概念及其在电压监测中的应用,比较了传统电压获取方法与基于数字电子技术的新方法。详细阐述了新方法中的实时数据处理、配置选择、系统集成和数据获取检测的关键技术,通过应用测试验证了该方法的有效性和实用性。

谐波功率对感应式有功电度表计量的影响

谐波对感应式有功电度表计量的影响一直受到关注,但测量显示,现有的分析方法存在明显缺陷,不足以准确描述谐波引起的计量误差。谐波对感应式有功电度表计量的影响可分解为谐波功率和谐波电流影响的叠加,该文主要分析谐波功率引起的计量误差。该文首先简要说明现有的分析方法所存在的问题,为了突破这些局限,该文将误差模型的推导建立在磁路分析的基础上,因为这更接近感应式有功电度表的工作原理。与现有的分析方法相比,该方法能够反映线路磁阻随频率的变化以及区分电压、电流元件中的工作磁通和非工作磁通,并且指出谐波功角偏移现象是因电压、电流元件中各部件磁阻的变化而产生,而不是只取决于电流元件中相位调整线圈参数的变化。实验分析显示该模型较好的吻合实际测量结果。

基于磁通负反馈结构的高灵敏度感应式磁场传感器研制

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁勘探仪器,但也是阻碍我国地球物理电磁勘探仪器装备研发和推广应用的瓶颈技术.在我国SinoProbe计划中"地面电磁探测(SEP)系统"项目支持下,我们研制出用于大地电磁测深(the Magnetotellurics MT)方法的高灵敏度磁场传感器.研制过程中,采用磁通负反馈技术,增强传感器系统工作稳定性;采用斩波稳零放大电路技术,有效降低低频1/f噪声对传感器灵敏度的影响;采用高磁导率合金材料,增加磁场传感器的灵敏度.最终,MT磁场传感器工作频率范围为1 mHz^1kHz,噪声水平0.1Hz时为1.5pT/Hz;1Hz时为0.15pT/Hz;10Hz时为0.03pT/Hz;长度96cm,重量≤6kg.理论和测试结果表明:与同类产品比较,本文研制的感应式磁场传感器在≥10Hz时,平均噪声水平从150fT/Hz,下降至30fT/Hz,噪声水平更优,测量精度更高,能够更好地满足MT方法的需求.

谐波电流对感应式有功电度表计量的影响

谐波对感应式有功电度表计量误差的影响主要表现为谐波电能和谐波电流的影响,其中谐波电流产生的误差由于原因较为复杂不易估计。文章对谐波电流产生的测量误差进行了较全面的分析,将误差分割为补偿误差、附加转矩误差和波形误差三部分。其中补偿误差由电流元件中的过载分磁板引起;附加转矩误差由电压圈的磁饱和现象所产生的等效附加谐波电压与线路同次谐波电流作用所引起;对波形误差分析了波形的断续对误差的影响。文章对前两种误差进行了定性和定量分析,对波形主要给出测量结果。分析及测量结果显示,误差主要由补偿误差和附加转矩误差构成,基本可忽略波形断续所产生的误差。由测量结果还可以看出,高压电网中由于谐波电流不显著,基本可忽略其影响;低压电网中,尤其是民用线路中,由于存在显著的谐波电流,特别是3次谐波电流,因谐波电流产生的误差有时是不能忽略的。

气液两相感应式静电喷头性能试验

对研制的气液两相感应式静电喷头进行了性能试验研究。结果表明:与常规喷雾相比,雾滴在叶片正面的沉积量和覆盖率分别增加了43.03%和22.07%,且在叶片背面覆盖率达30.95%;当气体流量为1.4 m3/h,喷量为60 mL/min,电压为1 000 V时,荷质比可以达到3.2 mC/kg,可以有效增加荷电沉积;最优工作参数组合为气液比0.18、喷雾角度0°、电压1 000 V。