二极管型非制冷红外焦平面中二极管结构优化研究

为适应非制冷红外探测器高空间分辨率的发展趋势,非制冷红外焦平面阵列作为非制冷红外探测器的核心部件不断向大阵列、小像素方向发展。本文针对二极管型非制冷红外焦平面阵列,理论分析了敏感元件二极管对读出电路以及器件性能的影响,在确定二极管最佳工作电流的同时,提炼出二极管结构中串联个数以及结面积为主要性能影响因素。基于此,设计了p^(+)n-pn-n^(+)p三合一二极管,并将其与传统二极管、回型二极管、p^(+)n-n^(+)p二合一二极管、以及由p^(+)n-n^(+)p二合一二极管直接拓展得到的两种三合一二极管进行了对比考察,研究发现6种结构中p^(+)n-pn-n^(+)p三合一二极管在相同尺寸下拥有最多的二极管串联数量且结面积相对最大;进而利用Sentaurus TCAD仿真,验证了在同一整体尺寸下,p^(+)n-pn-n^(+)p三合一二极管的电压温度系数分别约为p^(+)n-n^(+)p二合一二极管,及在其基础上直接拓展得到的两种三合一二极管的1.5倍,为回型二极管与传统二极管的2.6倍、3.7倍。证明了在小像素下p^(+)n-pn-n^(+)p三合一二极管性能最优,且在其基础上拓展可得到N合一二极管能进一步优化器件的性能。

不同产区酱香型大曲理化指标及风味成分的研究

酱香大曲的研究已经涉及制曲方式、原料、发酵温度、翻曲次数、微生物的应用、风味成分检测等多个领域,但对于四川、贵州两大核心产区的酱香大曲的比较研究较少。本论文对贵州产区和四川产区以及新老车间的酱香大曲感官、断面、香气进行对比,结果表明贵州产区大曲酱香味比四川产区突出,老车间与新车间相比曲心水分挥发更好;通过对大曲水分、酸度、糖化力等理化指标进行检测,发现新车间大曲水分含量比老车间高0.7%,新老车间大曲酸度为1.8~1.9 mmol/10g,但水分与酸度均无显著差异,贵州与四川大曲水分含量为9.7%、9.5%,酸度为1.8 mmol/10g、1.5 mmol/10g,糖化力为192 U、229 U,三组数据均无显著差异;通过HS-SPME-GC-MS对大曲挥发性风味成分进行分析,共检测出44种主要风味化合物,其中正戊醇、环氧乙烷、(甲氧基甲基)环氧乙烷和N-甲基乙胺等造成新车间风味物质总量高于老车间的风味化合物对大曲香气并无较大贡献,2,6-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、川芎嗪这类物质在四川大曲中未检出,贵州大曲中含量丰富。

超高压交联电缆户外终端的热状态评价方法

超高压(EHV)交联聚乙烯(XLPE)电缆户外终端的绝缘故障对电网的运行稳定性有重大影响,有效地评价其热状态对预判其绝缘故障有重要意义。为研究超高压XLPE电缆户外终端的热状态评价方法,分析了超高压XLPE电缆户外终端表面的热场分布特性,提出了以超高压电缆户外终端表面的最大温差为依据的热状态评价方法。按照IEC 62067:2011和GB/T 22078—2008标准要求,设计并运行了500 kV交联电缆系统的预鉴定试验。在不同环境温度下,采用红外热成像方式分析了户外终端表面的热场分布特性。结果表明:评价超高压电缆户外终端表面的最大温差,可有效减少外界环境变化对户外终端热场分析的干扰;热状态良好的超高压电缆户外终端的表面最大温差值Δθ≈1℃,热状态不良的超高压电缆户外终端的表面最大温差值Δθ1℃,Δθ值偏大提示户外终端的热状态异常。试验验证了所提出超高压交联电缆户外终端热状态评价方法的有效性。

凝露状态对硅橡胶绝缘表面闪络特性影响的实验研究

复合绝缘子具有优异的表面憎水性及防污闪性能,在输电线路尤其是架空线路中得到广泛应用。大跨度、长距离输电线路中的部分复合绝缘子运行在昼夜温差较大、湿度较高的山地区域,此时复合绝缘子表面易出现严重的凝露现象,增加闪络概率。通过建立凝露模拟实验平台,探究温差、相对湿度、污秽度等因素对复合绝缘子表面凝露状态的影响,发现随着温差、相对湿度和污秽度的增加,凝露质量增加,且在高湿环境中,凝露质量增加趋势显著;此外,获得了3类典型凝露分布形式;最后,建立凝露闪络实验平台,获取凝露状态对复合绝缘子表面凝露闪络电压的影响,发现其影响趋势与污闪结果基本一致,主要区别在于凝露闪络前污层特有的湿润过程,对环境因素的变化更敏感,易达到闪络条件。

高压开关柜触点超温监测方法

提出了一种基于新型高分子示温片和固态电解质二氧化碳传感器实现间接监测高压开关柜触点超温的新方法。探讨了超温监测原理,介绍了超温监测系统的设计方案。针对原始信号特点,利用实时数字滤波方法,分析比较了超温和正常情况下监测信号的特征差异,提出了基于信号的顺序区间差分实现触点超温可靠识别的算法。实验结果论证了该方法的可行性。

三相电压源逆变器内部IGBT模块温度的求解及评估

三相电压源逆变器的工作性能、使用寿命等方面均与其内部绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块温度直接相关,故求解及评估该逆变器中IGBT模块的温度对于确保逆变器系统的安全可靠运行具有重要意义。针对现有模型及方法难以求解IGBT模块温度的问题,本文借鉴直接法的思想,提出了一种新的简单实用的IGBT模块温度求解算法。基于拟合及插值算法,推导并建立了IGBT模块功率损耗模型;基于电热比拟理论,探讨并建立了集中参数的IGBT模块等效Cauer传热网络模型,并将传热微分方程差分化;最终,在同一电路仿真器中构建出IGBT模块温度的求解算法。在三相电压源逆变器的算例中,通过与英飞凌IPOSIM的温度计算结果对比,表明本文算法最大误差为3.01%,且温度变化趋势与IPOSIM基本一致,最后利用该算法评估了逆变器在不同负载工况下的IGBT模块温度,所得结果可为合理地进行三相电压源逆变器的散热设计、长期可靠性评估等服务。

非制冷热成像系统偏置电压的数值分析

在微测辐射热计理论分析的基础上，利用数值计算的方法讨论了偏置电压与噪声、噪声等效温差（NETD）及探测率D性能参数的关系，确定了微测辐射热计最佳偏置电压范围在1．0～4．0V，在该范围内可以获取67．7～41．1mK的NETD，6．1×10^9～1．15×10^10cmHz^1/2／W的探测率，品质因子达到2．6～1．4。在1．0～4．0V的偏置电压范围内，探测器的性能可达到最优化。

基于STC89C52RC单片机的干式变压器温度控制器的设计

介绍了一种基于STC89C52RC单片机的干式变压器智能控制器。分析了系统功能、原理及硬件电路。该控制器可同时检测3路温度,误差小于±0.5℃,现场运行稳定,用户可通过人机接口控制变压器冷却风机。

密集烤房关键温度点稳温时间与湿度组合对不同产区烤烟品质的影响

为探明密集烤房关键温度点稳温时间与湿度组合对不同产区烤烟品质的影响,通过气流下降式密集烤房,在不同关键温度点稳温时间与湿度组合条件下处理平顶山、大理两产区烟叶,并对烤后烟叶色素、化学成分、外观质量、经济性状进行检测和分析。结果表明,T3处理下两产区的化学成分较为适宜,协调性较好,外观质量、经济效益较好,T4处理的烤后烟色素含量较低;相同处理下不同产区样品烟的色素含量、化学成分、协调性、经济性状、外观质量差异较大,大理产区烤后烟类胡萝卜素含量稍高、均价较高、能耗较小,平顶山产区的外观质量较好,化学成分更加适宜。因此,烘烤方案T3[38℃(35±0.5℃)稳温18 h;42℃(36±0.5℃)稳温16 h;47℃(37±0.5℃)稳温12 h;54℃(38±0.5℃)稳温12 h]有利于提高烟叶质量,降低能耗。

高压电路设备防凝露控制的研究

采用控制高压电路设备内部和外部温度差的方法来预防凝露的发生,这种方法用温度传感器来替代凝露传感器,同时增加湿度传感器,大大提高设备防凝露的可靠性,同时,有很广阔的应用前景。

临界反转温差约束下66 kV交流XLPE电缆改为直流运行的电压等级和载流量分析

准确有效地评估交流电缆改为直流运行时的增容效果对电缆交改直后的安全运行至关重要。现有研究主要基于缆芯温度70℃为阈值确定交改直的电压等级和载流量,并未考虑绝缘层的稳态电场强度。因此,文中综合考虑临界反转时稳态电场强度较小和温升限值约束,提出了以绝缘层中的电场强度5 MV/m为限值的交改直电压等级和载流量判定方法;并且以66 kV交流XLPE电缆为例进行仿真计算,分析了直埋土壤敷设下交流电缆改为单极直流和双极直流运行时的增容效果。研究结果表明:当电缆在直埋土壤敷设下以66 kV单极直流运行和双极直流运行时,最大输送功率分别为改造前的1.53倍和1.12倍。所采用的分析方法可为电缆线路交改直工程提供一定的参考。

光学电压传感器互易性光路研究

提高光学电压传感器光路中光波相位差传输稳定性的关键是对系统光路寄生干扰相位差的抑制。为此研究了一种基于晶体材料Pockels效应,并结合sagnac光路结构形成的光学电压传感器,在分析该光路结构互易性机理基础上,提出了将系统光路改为使用熊猫型保偏光纤和低双折射旋转光纤相结合的形式以消除光敏感电路段产生的模式相位差,从而提高了传感器光路互易性。建立了系统光路温度场与热应力数学模型,利用有限元仿真研究了外界环境温度对其相位差传播产生的影响特性,得到外界温度每增加1℃,光路双折射平均减小2.27521×10^(-7)。基于此,对该互易性光路进行了实验研究,实验表明:温度对测量结果最大影响为1.7339%/℃,当环境温度上升10℃时,相比光路全采用熊猫型保偏光纤,传感器测量准确度从6.008%提高至1.53%;当温度上升20℃时,准确度从52.016%提高至8.13%。可初步证明该互易性光路的可行性。

基于互信息选择特征向量的锂离池SOH估计

针对锂电池样本呈现出的数据量少、非线性特征,提出了一种基于互信息选择支持向量机回归(SVR)模型的输入特征向量来估计SOH的方法。考虑到影响支持向量机计算结果的因素包含输入样本的代表性和模型参数设置的好坏,在输入样本的选择上使用了互信息的方法,最终选择了恒流恒压充电过程中的电压均值和最高最低温差作为输入特征向量;选择网格搜索算法优化模型参数。实验结果表明,基于互信息选择SVR输入特征向量的锂离池SOH估计结果与基于B P神经网络模型的估计结果相比,所提方法获得了较高的SOH估计精度和泛化能力。

特高压直流电压互感器换热结构设计及其对误差特性的影响研究

为解决直流电压互感器(DCVT)电阻温升造成的测量准确度问题,文章对±800 kV DCVT换热问题进行了研究。分析了电阻选择原则,在此基础上进行了DCVT的设计,重点设计了DCVT的换热结构。通过采用涡旋式换热配合双气式结构来达到优化换热方式降低因电阻温升带来的误差的目的。为验证设计效果,建立了考虑SF_(6)物性参数随温度变化的三维DCVT内部温升计算模型。计算结果表明:论文设计的换热器可使DCVT内部总体温升下降10.5%,轴向温差下降43%。因电阻温升产生的测量误差仅为0.025%,符合设计要求。为进一步验证换热效果,进行了温升对分压比影响的试验。试验结果表明:温升条件下DCVT分压比的误差小于0.2级误差限值。理论与试验均表明:论文设计的涡旋式换热结构可使电阻温升导致的误差远小于要求的误差限值,可保证DCVT具有很好的测量精度。

低温下氢氧化铝含量对硅橡胶沿闪特性的影响

在中国西北的一些高海拔地区,低温持续时间较长,硅橡胶性能改变而引起沿面闪络电压的变化对电力系统有很大影响,因此,研究低温环境对硅橡胶绝缘材料沿面闪络电压的影响以及低温下硅橡胶绝缘材料的闪络电压随温度变化的规律,了解低温下硅橡胶性能改变是否是造成绝缘子闪络事故的原因具有重要意义。为此,在低温下采用恒温试验箱对复合绝缘子用硅橡胶材料进行了低温冷冻处理,在不同温度的低温条件下采用平头板电极模拟不均匀电场,对不同Al(OH)_3含量的硅橡胶试样进行了沿面闪络电压的测定。实验结果表明:随着温度的降低,硅橡胶材料沿面闪络电压呈线性增加的趋势,其性能改变并不是造成低温下硅橡胶绝缘子闪络事故的原因。

空气自呼吸式直接甲醇燃料电池的温度特性

对空气自呼吸式(Air-breathing)直接甲醇燃料电池在开路状态下开路电压及电池温度与室温之间温差的变化,以及电流密度和甲醇溶液量对电池电压及温差的影响进行了实验研究。结果表明:放置时间达到30min,电池的各参数(开路电压、阳极温差、阴极温差、甲醇溶液温差)稳定,电池性能基本不变,便可以进行数据采集;为得到更准确的测量结果,可以适当地将放置时间增加到60min。电池温差随电流密度的增大而增大。当电流密度为20 mA/cm2时,温差先升高后降低;当电流密度为50 mA/cm2时,放电时间较短,并未出现温差降低的现象。在同一浓度下,甲醇溶液量越少,温差越高,电池性能越好,可以通过减小甲醇储液腔的容量来提高电池的性能。

木薯酒精废渣在不同温度条件下产沼气潜力研究

以木薯酒精废渣作为发酵原料,研究木薯酒精废渣在室温和中温条件下的产沼气潜力。结果表明,在室温(20℃)条件下发酵40 d,TS(总固体)、VS(挥发性固体)产沼气潜力分别为508.58和521.18 mL/g;在中温37℃条件下发酵33 d,TS、VS产沼气潜力分别为593.26和607.96 mL/g。这表明在中温条件下的沼气发酵效果较好,没有出现酸化现象,累计产气量比室温组多6 760 mL,产气速率增长较快,是一种良好的沼气发酵原料。应用厌氧消化处理木薯酒精废渣,不仅能减少废渣对环境的污染,而且能为木薯酒精废渣提供一种新的资源化利用途径。

单片机在热电偶温差电动势检测系统中的应用

通过采用 A/D转换器对热电偶温差电动势进行采样 ,经单片机数据处理后由 L ED显示的方法 ,将单片机应用于热电偶温差电动势的数据检测系统中 ,对电位差计测温差电动势实验进行补充与完善 ,实现了实验数据的自动检测 ,并减小了测量误差 .

123温差电致冷器件在大气中的测试方法

123(产品代号)温差电致冷器件是为便携式空调而设计的一种温差电致冷器件。根据温差电致冷器的实际应用情况,依据热平衡原理,设计出特殊的测试器件温差、致冷功率的方法。对实测值与理论值的差距进行了多方面的分析比较,同时也从实际的测试结果分析中确定了该器件的最佳工作电压范围为30～36V。

热电制冷器不同的混沌激光器驱动电路设计

在前期设计电路的基础上,对具有不同型号热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)混沌激光器的温度和驱动电流控制电路进行优化,实现对不同型号TEC混沌激光器的温度及电流的有效控制,输出到TEC端的最大电压调节范围为0~3.3 V,输出电流稳定度在0.02%以内,输出波长波动稳定在9 pm以内.与Newport驱动源相比,本设计将光发射次模块激光器输出波长的归一化均方差从0.004 4降至0.002 0,控制稳定性得到明显提高.