运用无线数据传输模块的风机机组能效测量装置的研制

由于现有的风机机组能效专业测试装置使用范围有限,效率不高,研制了一套多测量点数据无线实时传输的风机机组能效测量装置;该装置由上位机、主控机和工控机构成控制和处理核心,以电能质量分析仪、压力传感器、温湿度传感器和大气压传感器为数据采集设备,以485总线和Zigbee无线通信为数据传输方式,解决了配电柜和风机机组距离太远时有线数据传输不便的问题;该装置还可同时显示风机机组和电动机的运行与能耗情况,实现了一机多用,经济性更好;经现场测试,该装置工作可靠稳定,对风机机组能耗的测量结果准确,提高了测试效率。

水电厂10kV配电网故障判断与定位研究

水电厂10 kV配电网系统庞大,分布广泛且所处环境复杂,易发生故障。在配电网系统发生故障后,保护装置可快速准确切除故障,但无法判断故障类型及对故障点进行定位。10 kV配电网故障类型较多,快速准确的故障判断与定位可以有效缩短故障抢修时间,对单相接地故障、相间短路故障、铁磁谐振、励磁涌流四种典型故障的判断与定位分析方法及其应用实践进行了详细的总结。

一种工频电场与工频磁场检测装置研究

针对高压线路、变电站附近的工频电场与工频磁场检测问题,研究一种基于STM32F407 ARM控制处理器的电场与磁场测量装置。设计一种基于金属球形电容的电场传感器实现工频电场强度测量,该装置采用磁阻传感器探测工频磁场强度,利用高精度仪表放大器AD620和16位8通道同步数据采集A/D转换模块实现对电场和磁场弱信号的放大与同步采集。根据传感器的特性,系统采用高阶多项式数据拟合算法可有效抑制磁场传感器的非线性影响,减小测量误差。试验结果表明:该装置测量稳定,便携性好,能够同时测量空间环境的工频电场与磁场强度,对工频电磁环境的监测有一定的参考意义。

风机机组能效测试装置的研制

针对风机机组能效测试工作繁杂、效率低下等问题,研制了一套多参数集成化的风机机组能效测试装置。该装置基于STM32控制器为采集核心,采用电力仪表采集电参数,利用压力传感器设计了调理电路测量风压参数;同时对风压参数进行了温度补偿和数字滤波,配合上位机软件实现风机机组能效参数的实时采集分析处理。经现场测试,该装置工作可靠稳定,能够准确测试风机机组的能耗状况,提高了测试效率。

钒电池充放电测试系统及测试方法研究

为了检测钒电池的充放电性能,根据全钒液流电池的特点,标称出钒电池的额定参数。在不同电流密度下对单体钒电池进行充放电容量测试实验。比较了不同电流密度下的充电曲线,从理论上分析充电差异的原因,总结充电电流与钒电池容量的关系。实验表明,对钒电池进行充放电时采用的电流密度为60~80 m A/cm2之间的值,钒电池电学性能参数最佳。

超级电容电池容量自动检测系统的研究

超级电容电池又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,目前国内外对于超级电容电池容量的检测系统自动化程度不高,多数工作由人工控制完成。本文总结了相关蓄电池的自动检测系统,在此基础上提出了适合于超级电容电池的自动检测装置,并通过此装置检测出超级电容电池的常温容量,低温容量以及高倍率放电能力,为今后超级电容电池的自动化检测提供一套可行方案。

全钒液流电池充放电测试系统设计

针对全钒液流电池的测试需求,文章对全钒液流电池的工作原理进行介绍,根据全钒液流电池运行参数,设计了一种用于全钒液流电池容量测试所需的自动充放电测试系统;该系统能对全钒液流电池进行恒压、恒流充电以及恒流放电测试,并具有监测单体电池电压功能,在测试过程对电池提供安全保护功能,并对数据进行保存和查看;使用设计的充放电测试系统对全钒液流电堆进行充放电测试,分析了能量效率与充电电流的关系;实验结果显示,该系统能够完成钒电池容量测试,对钒电池测试系统研究以及钒电池测试标准建立有重要参考意义。

磁晶各向异性的高次项对纳米材料的磁滞回线的影响

在一般的磁滞回线计算中,磁晶各向异性能的高次项被忽略.运用一致转动的模型,在外磁场与易轴方向分别平行和垂直的情况下,通过分析磁晶各向异性能的四次方项对铁磁材料磁化过程的影响,得到磁滞回线的形状随磁晶各向异性能四次方和二次方项常数的比值λ的不同而发生变化,并给出不同λ时的矫顽力解析公式.结果对铁磁和铁电材料都适用.

交直流弱磁场测量装置研究

设计一款基于磁阻传感器的交直流微弱磁场信号测量装置,系统地介绍了测量装置的软硬件设计原理。采用基于ARM 32位处理器的STM32F407控制芯片对传感器采样信号进行数据处理和保存,具有良好的浮点数运算能力。利用傅里叶变换对磁场信号作频谱分析计算信号频率,并利用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到线性度较好的磁场强度换算公式。通过交直流磁场标定实验证明了测量装置具有较高的准确度,运行可靠,可应用于监测周围环境的磁场强度。

硬/软磁复合材料的一致转动模型及其磁滞回线

运用微磁学方法讨论了Stoner-Wohlfarth(SW)模型中单畴粒子的矫顽力、临界场、磁滞回线及其磁能积.当外场与粒子易磁化轴的夹角α≤45°时,矫顽力等于临界场;当α>45°时,矫顽力比临界场小得多.将SW模型简化成更简单的一致转动模型,计算了由硬磁、软磁两相构成的复合双层膜.计算结果表明,当硬软磁两相的易磁化轴都与外磁场平行(α=0°)时,对于λ(=Ks/Kh)值,其磁滞回线为矩形,即临界场等于矫顽力.随着λ的增大,矫顽力和临界场都增大;当外磁场与硬磁相的易轴平行,与软磁相的易轴垂直(α=90°)时,磁滞回线还是矩形的,但矫顽力和临界场随着λ的增大而减小.

数字式无线微弱磁场测量装置设计

为了监测周围环境的微弱磁场强度,设计了一款基于STM32单片机的数字式无线微弱磁场测量装置,并系统地介绍了其硬件电路设计与软件设计原理;利用磁阻传感器感应微弱磁场信号,输出的差分电压经过预处理电路调理放大后,送入A/D采集模块进行模数转换,转换后的数字信号经过单片机误差补偿、多个数据平均、运算等处理后送与LCD显示,并将数据通过蓝牙模块无线传输给上位机;实验结果表明,该磁场测量装置的测量范围为±6Gs,分辨率为120μGs;通过对测量装置的标定实验与不确定度分析,验证了装置具有测量精度较高和性能稳定的特点;此外,相比于国内外其它检测精度更高、检测范围更广的电磁场检测仪器,该磁场测量装置具有价格低廉,更适用于普通大众对电磁场的检测需求。

提高锅炉能效的方法

运用正平衡法和反平衡法分析了锅炉能效的测试方法,通过计算找到了影响锅炉能效的几个主要因素。研究发现要提高锅炉能效,首先必须实时监测进入锅炉的空气温度,控制过量空气系数,避免进氧过量。再者,可在烟囱中安装热交换装置,利用燃烧后排出的废气对锅炉给水预加热。此外,还发现在水垢厚度较薄时,水垢厚度每增加1mm,能效损失大约增加6%。因此,必须对锅炉给水进行软化处理以减少水垢形成,并定期清理锅炉系统中的水垢。

温度对还原氧化石墨烯电化学性能影响的研究

通过改进的Hummers法制备氧化石墨,以水合肼作为还原剂,分别在60℃、80℃、95℃、110℃反应温度下,采用水浴法制备了还原氧化石墨烯(RGO)。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱进行形貌与结构表征,利用电化学工作站对4种还原温度条件下所制备的RGO样品的电化学性能进行测试。此外,在10℃、30℃、50℃、70℃、90℃水浴条件下对所制备的RGO样品的电化学性能进行测试。结果表明:反应温度对RGO表面形貌的影响很大,110℃反应温度下制备RGO的效果最好,还原较为充分,片层较薄,具有一定的多孔结构,呈现良好的电化学性能,比电容达到184.0 F/g。还原氧化石墨烯的比电容随测试温度升高而增大,在90℃时达到207.3 F/g。

基于STM32的配电网绝缘子泄漏电流在线检测装置

配电网设备中,因绝缘子泄漏电流导致系统发生故障时有发生,为做好绝缘子泄漏电流事故的防护,并在事故发生后快速定位故障点,本文设计了一种基于STM32系列单片机为主芯片的配电网绝缘子泄漏电流在线检测装置,运用现代传感器技术采集泄漏电流,经信号处理模块后通过AD转换传入单片机,再由单片机传入上位机中进行显示、打印检测结果。并利用高压电阻箱对系统进行实验,实验结果显示本系统测试精确,误差在3%以内,完全满足配电网要求。

工业低温烟气废热回收与梯级利用技术的研究与应用

从工业企业的实际需求出发,根据热力学基本原理,运用现代传感器技术、自动测量与控制技术和高效的热交换技术,研发出一套综合高效的工业企业低温烟气废热回收和梯级利用系统,用于企业实际生产中.该系统采用模块化设计,更好地适应了工业生产工况的不断变化,解决了工业中常见的低温(低于250℃)废热回收利用率不高的问题,实现了废热回收量和使用量的全自动动态调节,克服了同类系统用途单一、回收利用率低、自动化程度低、操作复杂且精度差等缺陷.该系统不仅为该企业节约30万元/年以上的能源支出,还减少了废热自然排放造成的能源浪费与热污染,具有显著的社会和经济效益.