青贮饲料pH值无线监测装置设计与试验

pH值是评价青贮饲料品质的重要指标之一。设计了青贮饲料pH值无线监测装置,实现了对青贮饲料在发酵过程中pH值变化的同步实时获取。在对仪器进行标定试验后,选用玉米秸秆和青草饲料样本对实际测量结果进行验证,结果表明:饲料pH值测量值与准确值呈严格线性相关关系,玉米秸秆和青草饲料样本,r分别为0.997 3和0.995 7,pH值无线监测装置可准确测量青贮饲料pH值。分别对玉米秸秆和青草饲料青贮发酵过程中pH值的变化过程进行监测,结果表明:对于玉米秸秆,其pH值初始值为5.4,从发酵的第0.5天到第2天pH值从5.4快速下降到4.0,之后pH值下降趋缓,最终稳定于3.8左右;对于青草饲料样本,其pH值初始值为5.9,从发酵的第0.8天到第3天pH值从6.0下降到5.2,发酵7 d后,pH值稳定于5.1。

采煤机无线监测装置压电换能元件参数匹配分析

考虑到压电自供电装置中压电振子的几何参数直接影响其共振频率,从而影响压电自供电装置的发电量,因此需要根据环境激励频率设定最佳的压电振子的几何参数,对基于压电自供电的采煤机状态无线监测装置进行研究,通过理论分析、仿真以及实验方法对对不同悬臂梁结构在不同外界激励作用下的发电量进行研究。研究结果表明:悬臂梁自由端的质量块质量以及悬臂梁长度越大,悬臂梁压电结构的固有频率越低;随着悬臂梁厚度的增加,悬臂梁压电结构的固有频率逐渐增大。以此为依据对采煤机不同监测位置的装置选取最佳匹配的压电结构几何参数,并通过采煤机工作状态监测实验验证了本文研究的压电自供电无线监测装置的可行性。

果蔬冻干水分在线无线监测装置设计与试验

果蔬真空冷冻干燥技术的应用推广,进行低能耗冻干工艺优化具有着重要意义。果蔬冻干工艺优化中关键技术是果蔬冻干水分的在线监测,笔者对此进行了广泛深入的探索;介绍了基于介电方法的果蔬冻干水分无线实时监测系统的设计,基本思路是:无线采集果蔬冻干过程的相对介电常数,利用实验测取的果蔬介电常数与冻干过程的含水率相关关系,实现果蔬冻干过程含水率在线检测;在冻干仓内利用集成电容转换芯片对插入果蔬内部的电极探针间电容进行采样,经过Zig Bee收发芯片无线采集测量结果,并通过上机软件将电容测量值转换为相对介电常数;在不同温度下对传感器进行校准,保证在冻干仓内加热温度下介电常数的在线精确测量。同时,以苹果和土豆为试材的试验验证,结果表明:含水率与相对介电常数有极显著的线性正相关性,无线在线检测果蔬冻干过程含水率可行。

激励频率自适应的采煤机状态压电俘能监测装置研究

考虑到目前用于采煤机状态监测的压电俘能装置不能实时根据外界激励频率变化而改变固有频率,研究一种自适应外界激励频率的采煤机状态压电俘能监测装置。对该频率可调的压电俘能装置进行数学模型建立、固有频率的有限元仿真以及实验研究。研究结果表明:随着压电俘能装置悬臂梁重心的变化,压电俘能装置发电量最大值对应的激励频率不断变化。自适应外界激励频率的压电俘能装置可将频率变化范围控制在7 Hz到55 Hz之间。自适应外界激励频率的压电俘能装置可使安装于采煤机各处的压电俘能装置输出功率在300 m W左右。自适应外界激励频率的压电俘能装置能够对采煤机工作时不同位置的激励频率进行自适应调节,保持对监测装置稳定供电。

无线环境监测模拟装置的设计

简要介绍一种无线环境监测模拟装置的设计方案,给出收发电路、通信协议和系统软件的设计方法。该装置可对周边多点环境温度、光照等环境信息进行探测,实现各探测点与监测终端之间信息的无线传输。

基于压电自供电技术的化工车胎压安全监测装置

针对基于振动自供电技术的胎压自动监测装置进行研究,将行驶的化工汽车等效为时刻处于振动状态的振动模型,通过压电材料将机械动能转为电能,为胎压自动监测装置供电。对胎压无线监测装置硬件组成进行分析,计算了胎压无线监测装置模块所需要的功率,确定胎压无线监测装置工作时的电压和最高功耗。通过实验测试结果表明:车辆行驶过程中,压电供电装置输出的最大电压高于胎压监测装置及无线发射模块整个工作需要的电压值;无线接收模块接收到的接收到的数据帧数均大于40帧,信号可靠度大于93%。验证了本文提出的压电自供电汽车胎压监测装置的可行性和工作稳定性。

智能化综合监管系统在高压配电开关柜上的应用

沙河中关铁矿大搞技术创新,对井下-260的中央配电室及开关柜实施了智能化综合监管系统改造,实现了设备运行状态从自动感知、自动识别、自动分析到自动控制的无缝衔接,大大提高了数据采集、运算、分析和预判的可靠性,在提高供电可靠性的同时,供电系统的自动化、智能化再次提升,为井下生产提供了安全稳定的能源支撑,有力地支持了矿石开采的稳产高产。取得了非常显著的技术效果。

振动能量供电的矿用无线传感器网络研究

针对现有矿用无线传感器网络使用的传统供电方式所带来的不足,根据振动能量收集装置在国内外的发展情况,提出了使用振动能量供电的新型无线传感器网络,研究了采用振动能量收集装置对矿用无线传感器网络所带来的优势和可行性分析,结果表明使用振动能量收集装置的矿用无线传感器网络可以极大地增强无线传感器网络的监测作用。

辊轧机状态监测系统压电俘能自供电装置带宽自调整方法

研究了一种基于带宽自调整压电俘能供电的辊轧机状态监测装置,该装置能够根据不同的外界激励频率调整自身结构和改变自身固有频率,从而实现压电俘能装置在外界激励作用下发生共振。对该带宽自调整的压电俘能装置建立数学模型,并对其固有频率进行有限元仿真以及实验研究,通过理论研究分析了不同悬臂梁长度在不同外界激励作用下对压电俘能自供电装置的固有频率和发电电压的影响规律。研究结果表明:压电俘能装置的共振频率范围包含了设备工作时的主要振动频率范围,可以通过反复调节悬臂梁长度,使得供电装置的输出电压更加稳定。

基于ZigBee的智能石墨电阻率测量系统的设计

为了满足石墨制品电阻率无线检测应用的要求,在深入研究ZigBee技术的基础上,设计了一种基于ZigBee无线网络传输技术的现场石墨电阻率测量与采集系统。系统以基于MC13224的智能石墨电阻率测量仪为核心,利用ZigBee技术构建现场参数无线检测网络,通过与上位机通讯,完成石墨电阻率的测量、数据传输和存储。通过对网络性能进行测试,系统具有较高的测量精度和较为理想的通信距离,网络通信的时延短、数据传输效率高,具有很好的推广价值。