两种新的push-pull平衡的大数据量无线传感器网络数据分发算法

无线传感器网络中如何获得较低的通信代价同时在事件数据的push和pull之间实现更好的平衡是各种数据分发算法共同追求的目标.分析了目前已公认较好的两种典型的有结构和无结构的数据分发算法,指出了它们的优缺点.在此基础上,结合这两种算法使用的push-pull策略,针对不同应用环境下的无线传感器网络的ALL型查询的特定需求,提出了两种基于有结构和无结构存储模式相结合的混合型数据分发算法,分别是Hybrid-Dcs-Cn1(HDC1)算法和Hybrid-Dcs-Cn2(HDC2)算法.分析表明这两种算法在保证push-pull之间平衡的前提下解决了已有算法存在的热点问题:存储拷贝数多和查询性能低,能更好地适应传感器网络的特点,是两种能量高效的数据分发算法.

一种有机分子的合成及其对有机溶剂中水含量的检测

设计合成了一种以3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛为电子给体、三氰基呋喃衍生物为电子受体的新型传感器C1,经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HRMS表征,并通过可视化观察和紫外-可见吸收光谱研究C1对四氢呋喃中水含量的定性和定量分析。结果表明:C1在无水四氢呋喃中最大吸收波长为450 nm,当体系中存在水时,溶液在550~600 nm出现新的吸收峰,颜色由黄色变为紫色;当水的含量在0~2.94%(%V:V)时,590 nm处吸光度与水体积浓度展现出良好的线性关系,线性方程为y=0.069 07X+0.010 6、R^(2)=0.996 16;并且利用手机采集溶液RGB值,可构建RGB-水含量线性曲线判断四氢呋喃中水含量。

推挽式抗磁悬浮气流能量采集器动态稳定性分析

为了探究推挽式抗磁悬浮气流能量采集器的动态稳定性,对其进行了力学分析。通过理论分析和数值分析发现,在径向位移一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的径向恢复力比只有提升磁体的结构更大;在径向位移增幅一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的轴向力变化比只有提升磁体的结构更小。实验发现,当推挽式结构中的悬浮磁体被体积流量为3000 mL/min的气流吹动时,其最大水平位移为2.27 mm,最大倾斜角度为0.482°,分别仅是只有提升磁体的结构的22.976%和3.998%。进行了只有单侧气流喷嘴工作的气流能量采集实验,发现推挽式结构解决了只有提升磁体的结构无法进行单侧气流能量收集的问题。在只有单侧气流喷嘴工作的情况下,其平均峰值电压达到了0.667 V,平均功率达到了11.68 mW,能量转化率达到了11.82%。研究表明推挽式结构在能量采集领域有更优秀的稳定性。

面向肋板拉入装配的设备集成监测与智能维护系统研究

针对肋板拉入装配设备智能化程度及管理效率低,影响肋板切割及装配精度,制约肋板拉入装配效率和成功率的现状,设计融合无线传感器网络(WSN)技术与无线射频识别(RFID)技术的肋板拉入装配设备数据采集和传输方法。构建设备数据的多传输模式通信网络,定义肋板拉入装配设备数据模型,提出基于设备运行状态数据与设备状态模糊综合评价理论的肋板拉入装配设备集成监测与智能维护方法。在此基础上,设计并开发面向肋板拉入装配的设备集成监测与智能维护系统。该系统可实现肋板拉入装配设备全生命周期的监测和维护,有利于更加合理高效地实施肋板拉入法。

大力值拉向力传感器校准装置的研制

目前,大力值拉向力传感器的校准是国内的一大难题。本文基于对力值转换的准确性、装置的安全性和安装便捷性的考量,设计了一套用于60MN叠加式力标准机的大力值拉向校准装置,将力标准机的压向力转换为拉向力,并进行计量性能测试。实验证明:测量范围(2~30)MN内,装置重复性优于0.05%。

不同泥沙含量河水的表面张力系数测定

表面张力系数的测量方法有很多,其中拉脱法是简单有效的一种,本实验基于拉脱法通过改变河水泥沙含量、温度进行表面张力系数测量,以探究泥沙含量、温度的变化是否会对液体表面张力系数的测量值造成影响,并对比分析在澄清和悬浊状态下河水表面张力系数的变化情况。通过对实验结果分析可知,液体表面张力测量值与泥沙含量、温度变化有关,河水在悬浊状态下的表面张力系数整体上大于澄清状态下的表面张力系数。

用光栅测长机测量拉绳位移传感器示值误差的方法探讨

本文探讨了将光栅测长机作为标准器,为拉绳位移传感器提供位移输入,直接读取拉绳位移传感器长度尺寸输出量,测量示值误差的具体方法,并对该测量方法进行了不确定度评定,验证了可行性。

不同种类杂质对液体表面张力系数的影响

测量了20℃时纯净水和浓度为1.50 g/ml的食盐水、肥皂水和洗衣粉水的表面张力系数。纯净水表面张力系数测量值为73.11 mN/m,相对误差0.4%,说明该仪器的测试误差较小。食盐水属于无机盐水溶液,其表面张力系数大于纯净水的表面张力系数;肥皂水和洗衣粉水的表面张力系数远小于纯净水的表面张力系数,主要原因是肥皂水和洗衣粉水中的表面活性剂降低了溶液的表面张力系数。利用计算机实时在线采集了4种溶液液膜拉脱过程电压随时间的变化曲线,根据受力情况将液膜拉脱过程分为6个阶段,分别对每个阶段研究了电压变化的原因。肥皂水和洗衣粉水由于表面活性剂的加入使溶液的表面张力系数减小,液体分子与分子之间的作用力减弱,宏观表现为拉脱的液膜更长,液膜在空气中会存在一段时间,与电压变化趋势相一致。

数控车床动力卡盘输入推拉力的在线监测方法

提出数控车床动力卡盘输入推拉力的直接监测方法,研制了动态测量推拉力的回转拉压力传感器,并分析了离心力导致的弯曲变形、膨胀变形和弯曲振动对传感器测量误差的影响,提出了膨胀变形引起的测量误差的补偿算法。试验表明,回转拉压力传感器能较好地监测动力卡盘的输入推拉力变化,该方法比监测回转液压缸的供油压力更可靠,并具有监测装置不容易受冷却水和铁屑污染的优点。

振弦传感技术的新进展及新型锚索测力计

扼要介绍在振弦传感技术方面的研究成果及其在大量程锚索测力计中的应用。研究成果包括：高增益弱激发电路、新数学模型、高精度智能检测仪及间接测量式振弦锚索测力传感器。新型锚索测力计具有准确度高、重复性好、温度影响系数小、寿命长、长期稳定性好等优点，适用于混凝土预应力工程锚索测力及岩土工程加固锚索的张拉力监测。

一种拉线式位移传感器的结构改进设计

文章分析了抽油机用拉线式位移传感器在使用中存在的问题,构思出了辅助滚轮结构,并利用其受力特性的变化,设计了摇臂及螺柱等结构,巧妙地解决了传感器易损问题。

基于力敏传感器测量液体表面张力系数及其表面张力再认识

使用高精度的力敏传感器测量了纯净水和15#白油的表面张力系数,分别为72.8 mN/m和30.6mN/m,相对误差分别为0.55%和1.6%,测量误差较小。实验过程中,力敏传感器的数显特点,使学生直观地观察到电压值的变化过程,便于分析液膜拉脱过程的受力情况。比较了纯净水和15#白油的拉脱液膜状态,可得出表面张力系数小的液体拉出的液膜较长。

钢丝绳索力自动化检测系统的设计

提出了采用磁阻式传感器的方式拾取钢丝绳振动信号的思想 ,设计出传感器的结构和对传感信号进行放大、滤波处理的电路 在单片机 80 3 1和个人计算机的控制下 ,实现了用 8位A/D转换器对信号进行A/D转换 考虑到信号的有用成分频率较低 ,采用计算机与单片机 80 3 1进行实时串行通讯的方式把A/D转换结果送入到计算机中 ,并利用计算机丰富的软件资源和快速的计算功能对采样数据应用快速傅立叶变换方式进行频谱分析 ,把求得的功率谱最大谱值所对应的频率作为钢丝绳的固有频率 最后 ,根据钢丝绳内力与其固有频率之间的内在关系 。

液体表面张力系数测试仪的研制

介绍一种测定液体表面张力的自制简易装置,可以测量不同物质、不同浓度液体的表面张力系数。仪器制作取材方便,安装调试简单,尤其是改进了常规液膜"拉脱"方法(焦利秤、扭秤和螺旋升降台),使得自组表面张力系数测试仪精度高,稳定性好。

长效振弦式锚索测力计应用研究

介绍了长效振弦式锚索测力计传感器的工作原理、结构特点、技术性能和配套仪器,并对主要相关技术的应用研究成果作了论述:(1)弱激发电路解决频率不一致问题;(2)微小变形原则解决长期稳定性问题;(3)新数学模型提高了传感器准确度,二次仪表提高了传感器准确度。

系留气球拉力传感器数字滤波算法研究

拉力传感器是系留气球上测量缆绳张力的重要部件,处于系留气球复杂的干扰环境中测量准确度一直很低。本文提出了一种数字滤波算法,基于对拉力传感器信号的分析和滤波验证,证明此算法有很好的滤波效果同时保持了对突变信号的跟随性。

一种检测拖拉机牵引力的轴销式传感器的研制

为了实现拖拉机农具组电子控制,需要对牵引力进行实时测量;根据拖拉机悬挂装置的结构,提出了一种轴销式牵引力传感器。对轴销应变梁的主要尺寸进行了优化计算,并且利用Ansys软件对轴销传感器进行了极限载荷的应力分析。标定试验结果表明,所设计的轴销式传感器满足拖拉机牵引力测量的需要。

基于磁弹效应的索力传感器原理与实验研究

从逆磁致伸缩原理出发,推导出材料的磁导率与材料所受外力,外磁化强度及材料的温度有关。在此基础上,推出了磁导率与索力的基本关系式。讨论了一种双套筒结构的索力传感器,包含激励线圈,感应线圈。选用脉冲式的恒定电流激励,测量感应线圈上感应电压的变化来反映拉力的情况。并对磁导率的工作点选取方法做了重点讨论,同时也做了温度补偿。最后,利用万能拉力机做了传感器的拉力实验。结果表明,该索力传感器结构简单,测量重复性好,可用于桥梁等大型结构的索力测量。

硅力敏传感器测量液体表面张力系数和液膜受力分析

利用计算机实时监测硅力敏传感器输出的电压信号,提高了测量的精确度和科学性。用硅力敏传感器和计算机实时监测水的表面张力系数为7.410×10-2 N/m,记录了吊环的受力情况,分析了电压曲线变化的原因。对实验过程中出现的自升现象进行了分析,自升现象的出现使得液膜变薄、液膜的重力可以忽略不计,使测量结果误差较小。通过对整个拉脱过程的受力分析,使学生更深入地理解了拉脱法和表面张力的深刻内涵。

2000kN钢丝绳拉力机测控系统

针对常规液压拉力实验机存在的不足,研制了以PLC和上位机为控制核心的钢丝绳拉力机测控系统。详细介绍了磁致伸缩位移传感器的原理、特点及其与S7-300PLC的接口方法。给出了2000kN钢丝绳拉力机测控系统的结构框图和软件流程图。应用结果表明:此系统工作稳定可靠、监测精度高、维护简单,极具行业推广价值。