Code mechanical solidification and verification in MEMS security devices

The virtual machine of code mechanism （VMCM） as a new concept for code mechanical solidification and verification is proposed and can be applied in MEMS （micro-electromechanical systems） security device for high consequence systems. Based on a study of the running condition of physical code mechanism, VMCM＇s configuration, ternary encoding method, running action and logic are derived. The cases of multi-level code mechanism are designed and verified with the VMCM method, showing that the presented method is effective.

基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

高压断路器操动机构驱动电机及其控制技术研究

高压断路器操动机构用电机驱动提高了断路器运行的可靠性与可控性,因此设计了一套适用于126 kV真空断路器的电机操动机构。基于操动机构动力学分析结果确定驱动电机转矩、转速要求,提出一种有限转角永磁无刷电机设计方案,研制样机进行联机试验完成动作要求检验。在此基础上,设计分段转矩控制策略,结合驱动电机输出转矩需求将操动机构的运动过程分为4个阶段,从降低触头碰撞、避免预击穿现象发生、提高断路器工作可靠性角度对各阶段电机输出转矩进行动态调节。结果表明:所研制的驱动电机配合分段转矩控制策略,在保证灭弧室对操动机构动作时间、动作速度要求的前提下,实现了操动机构的运动过程优化和工作可靠性提高,促进了断路器智能化操作进程。

某主驱动减速机冷却装置结构设计及试验验证

主驱动减速机作为盾构机刀盘驱动系统的核心部件,其内部长时间过热易对齿轮箱寿命造成严重影响。故此设计了具有自封闭式螺旋型结构的冷却装置。通过计算和试验,最终确定冷却水进出水模式为“1进1出”,同时增加中箱体整体焊接水套的最优冷却方案。试验结果表明,高速负载时最恶劣工况下的热平衡温度较优化前,冷却效果提升约45.03%。

基于标定和计算的电子射野影像系统剂量重建

提出了一种基于标定和计算的电子射野影像系统(EPID)剂量重建算法。首先,对连续采集模式的EPID原始数据进行暗场校正和增益校正,然后通过亮场灰度特征确定射野边界。其次,对EPID数据进行MU标定、离轴标定和射野大小标定,并根据标定后的叠加通量和加速器机头蒙特卡罗模型进行剂量重建。最后,选取9例IMRT计划,分别使用EPID和MapCheck对计划进行验证测量,并在不同γ标准下比较两种验证工具的通过率。针对选取的1例计划病例,两种标准下使用MapCheck对多个病例验证的通过率分别为99.02%±1.28%、90.84%±4.49%;使用EPID重建模型的平均通过率分别为98.86%±1.19%、91.39%±4.80%。本文提出的标定和剂量计算相结合的EPID重建算法,与主流剂量验证软件MapCheck相比,对IMRT计划的验证通过率没有统计学差异(P>0.05),符合剂量验证的临床要求。

基于机器视觉的呼出气体酒精含量检测仪自动检定装置

当前呼出气体酒精含量检测仪检定工作耗时耗力,检定过程需要人工进行判读和记录,针对该问题研制一套呼出气体酒精含量检测仪自动检定装置。依据检定规程的要求,设计配气装置实现对气体的气路设计及温度和流量等的控制。基于机器视觉系统使用Halcon联合C#开发识别算法,利用Canny边缘算法提取感兴趣区域,定位提取示值字符后训练多层感知器来识别示值结果,并实现检定过程的自动选择和报告的自动生成。实验结果表明:对五种型号的呼出气体酒精含量检测仪示值的识别准确率达到了99.5%以上,平均识别时间小于200 ms,对后续检定的平均全过程时间从3.5天缩短至1.5天。该装置满足检定规程的要求,可以应用于各地计量机构的检定工作中,具有实用价值。

天然气流量次级标准装置计量性能核查技术

针对用于贸易交接流量计流量量值溯源的高精度流量标准装置计量性能实时核查技术不完善问题,开展了天然气流量次级标准装置计量影响因素、实时核查技术指标与方法研究,研究中采用了k-means聚类等大数据统计分析技术,创新提出天然气流量次级标准装置计量性能实时核查技术指标与核查方法。验证表明,采用组合涡轮工作标准表,组合实施一对一核查、多对一核查、多对多核查、总量核查,监控天然气发热量波动率、压力温度稳定系数、喷嘴间温差、喷嘴差压及涡轮工作标准表相对次级标准体积流量偏差及重复性共6项技术指标,能准确实时核查用于检定高准确度检流量计的次级标准装置的计量性能,实时监控流量计检定的过程质量、保证每台次流量计检定结果准确可靠。研究成果对于天然气流量标准装置质量控制具有一定的指导意义。

整流板对气体流量标准装置流场影响的研究

气体流量标准装置工作段流场的优劣,会影响天然气流量计的计量检定结果。该文基于数值计算方法分析整流板的增加,对于气体流量标准装置工作段流场的影响,得出整流板可以降低标准装置工作段流速标准差与涡旋强度,进而优化流场的结论。其中80口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,在所有流速点,线流速标准差下降10%~15%;100口径带非均匀整流板的流量标准装置相较于无整流板情况,流场到达充分发展流态的距离缩短20%以上,在高流速点,涡旋强度下降25%。不同类型的整流板对标准装置工作段的优化存在差异,从选定指标看,非均匀整流板的优化效果略好。此外,该文还基于实流实验,分析流场的优化对不同原理流量计计量检定结果的影响,其中80口径气体超声流量计,使用带非均匀整流板的流量标准装置进行检定,最大流速点下的平均相对示值误差相较于无整流板情况,由0.45%变为0.25%;而同口径气体涡轮流量计无此明显差异;得出在实际计量检定工作中,基于“线流速”原理的流量计更应该重视整流板在优化气体流量标准装置工作段流场中所起到的关键作用。

基于电子射野影像系统的光栅位置和剂量验证研究

目的 使用基于电子射野影像系统(electronic portal imaging device,EPID)的质控系统,在Primus和VenusX加速器上实现光栅位置及剂量验证。方法 通过灰度值最大梯度方法计算光栅位置,评估偏差。使用剂量标定和剂量计算相结合的算法对EPID采集的图像进行剂量重建,将EPID和MapCheck/PTW得到的数据,分别与计划系统剂量进行γ通过率分析。结果 VenusX加速器光栅误差小于1 mm,Primus重新标定后误差明显减小。重建的剂量,在3%/3 mm,阈值10%和2%/2 mm,阈值10%的2种标准下,Primus加速器γ平均通过率分别为98.86%和91.39%;VenusX加速器γ平均通过率分别为98.49%和91.11%。结论 基于EPID的质控系统,可提高加速器质控效率,减轻物理师工作负担。

空间站舱外电子设备维修性设计及验证

天宫空间站舱外布置了大量电子设备用来实现通信、控制、供配电、热控等功能,这些舱外电子设备的维修性设计成为保障空间站长期在轨运营的必要手段。为解决空间站舱外电子设备在轨维修难度大的问题,通过对出舱维修难点进行分析,提出了舱外电子设备的通用维修性设计方法,并以空间站舱外电子设备为例,对其机械设计、电气设计、总装布局等方面的维修性设计方法进行研究,并通过地面试验验证了维修性设计方法的合理性与正确性。

水表检定的台位差和表位差现象分析

根据测量理论,由于真值不可得,测量误差是不可消除的,两组测量结果之间存在差异不可避免。水表检定过程中产生台位差和表位差是不可避免的,台位差和表位差主要是两组不同测量所对应的测量设备、测量方法以及各种显性的和隐性的测量条件存在一定的差异所致。分析台位差和表位差是否具有显著性,需要确定一个合理的用于判定测量结果一致性的准则,然后再根据实验过程来分析查找导致不合理偏差产生的原因。当测量结果比较表明存在显著的台位差或表位差时,应结合经验进行具体的成因分析,并采取措施加以消除。

基于EPID的长靶区计划验证测量方法研究

目的探讨电子射野影像装置(EPID)板移动之后的数据结果是否存在误差;若存在误差,则进一步探索产生误差的方法,并且探究提出的长靶区计划验证测量方法是否可行。方法选择2021年9月至2022年11月在苏州大学附属第四医院放疗科接受放射治疗(简称放疗)的患者20例,其中男性7例,女性13例;年龄39~79岁,平均年龄57岁;直肠癌11例,宫颈癌9例;冠状位靶区长度17.96~31.86 cm,冠状位靶区平均长度为22.6 cm;靶区体积898.8~2139.2 cm^(3),平均靶区体积1299.5 cm^(3);11例采用容积旋转调强放疗计划,9例采用调强放疗计划;均使用6 MV射线,600 MU/min剂量率;均采用各向异性分析算法和射野剂量(PD)影像预测算法分别计算体剂量和预测图像。设计并开展移动EPID板位置的开放野试验与归零、不归零准直器角度的准直器试验,同步应用MatriXX对计划进行验证,以作为标准验证归零准直器角度对计划通过率的影响,对数据及计划Gamma通过率进行分析。结果研究结果表明,EPID板移位后数据存在较大误差,其修正过程与预测的Profile并不完全一致,但是在曲线趋势上具有一定程度的相似性,并且在关键数据曲线交点上具有高度一致性。针对准直器归零与不归零,执行PD计划验证时二者Gamma通过率具有强相关性(Corr=0.994,P<0.05),差异无统计学意义(t=-1.63,P=0.119)。同时,Bland-Altman一致性分析结果表明无论准直器是否归零,PD计划验证与MatriXX计划验证的计划通过率均具有良好的一致性。结论长靶区计划应用EPID执行计划验证测量时应确保EPID板处于校准零位,若执行计划验证时EPID板移动,得到的结果存在较大误差。在确定执行该计划验证并不会辐照损坏EPID的电路板时,可固定EPID板位置;存在辐照损坏EPID的电路板风险时,可归零准直器角度以执行PD计划验证,所得到的计划通过率可以近似替代不归零准直器角度得到的计划通过率结果。

浅谈医学计量的意义与重要性

越来越多的医疗器具被用于临床诊断与治疗中,为了保证其准确性与可靠性,医学计量变得越来越重要。本文先对医学计量的发展、特点、分类进行了简单介绍,然后重点阐述了医学计量的意义和重要性,以期为相关从业人员提供参考依据。

便携式继电保护设备多源信息运检装置研究

目前,发电厂保护定值核对工作都是采用人工核对的方式,核对流程为先通过针孔打印机打印继电保护装置内的定值单,再人工比对打印的定值单与计划定值单,其工作量大,且易误判与漏判。针对人工核对方式存在的问题,本文研制出一种便携式继电保护设备多源信息运检装置,其可以通过继保装置的打印口获得定值单数据,实现虚拟定值打印功能。并设计了两种核对模式比对保存的设备定值单与计划定值单,第一种为通过比较泛型表达式的值进行自动核对定值,实现继保装置中当前整定值与便携式装置内预设值的比较;第二种为图像比对的方式,利用PDF文件线性识别字符法(LDA)对文本进行分类,接着使用余弦异同度对比字符是否完全相同,实现调度下发的定值单电子档与保护装置的虚拟打印定值单的准确比较。应用效果表明,本装置能够显著提升发电厂继电保护定值核对的效率和准确性。

一种外标式温度计校准装置的探讨

本文根据外标式温度计的特点,设计一种校准装置,通过制冷与加热设备在箱体内里进行热交换,使用循环风扇对箱体进行空气循环,并用电磁阀开关对冷冻液的流速进行控制,实现温度计箱体内的温度控制。实验证明:该装置具有温度范围广、降温和升温速度快、温度波动性和均匀性小、校准数量多、方法简单等优点,能有效解决量大和校准时间较长等问题,满足大多数外标式温度计校准需求。

电子设备静电放电防护技术分析及案例研究

科学技术与集成电路工艺的发展,使电子设备性能不断增强、集成度越来越高的同时也使其更加敏感,由静电放电引起的危害也越来越多,严重影响设备的可靠性与安全性。首先阐述了静电放电产生原因及时间短、频谱宽等特点,并对静电放电国内相关标准、要求、参数与干扰原理、途径进行了简单解析。然后对生活中的静电放电值及常用的防护方法、防护原理进行了介绍。最后针对某摄像头产品在静电放电试验中发生的故障现象结合以往经验,进行故障定位与分析,从并联防护器件TVS、更换具有屏蔽性能的柔性线缆、通过螺丝孔进行有效搭接以减小环路阻抗等方面给出具体的整改措施,并通过试验验证了措施的有效性。最终给出了引发故障的结论与相关建议,供相关设计人员参考。

矿山提升机安全性能检验装置设计与实现

针对矿山提升机的安全性能检验问题,设计了一种先进的安全性能检验装置。经过深入的需求分析和设备设计,装置成功整合了多种传感器和监测技术。实验验证及太行金矿的实际应用案例均显示,该装置在实际应用中具有高度的准确性和可靠性,能够有效地监测矿山提升机的各项关键参数。该装置为矿山提升机的安全性能检验提供了一种高效、科学的方法,具有广泛的应用前景。

电子汽车衡的检定与改进方法分析

阐述电子汽车衡在贸易结算过程中的检定问题原因,包括偏载测试、称量测试无法满足规程要求、检定条件受到制约,提出电子汽车衡检定改进方法,可以适当调整载荷位置、采用闪变点法与叠加法、避免称重显示仪和秤台故障。

差压传感器检定装置的研究与探讨

差压传感器是应用于煤矿井下风机、通风巷道、环保除尘环境等场所,用来测量压力差值的计量器具,应用极其广泛。本文从差压传感器的测量参数和检定方法入手,设计和研究满足不同测量范围要求的差压传感器检定装置,探讨微差压传感器检定过程中微压的实现方法,希望为差压传感器检定工作的开展和检定装置的研发予以技术支持。

提高创新医疗器械研发质量有效途径的探索

随着新技术的发展,越来越多的创新医疗器械上市,临床疗效已经成为医疗器械高质量发展中人们关注的焦点。医疗器械的临床疗效主要是由其研发质量决定的,切实提高医疗器械研发质量已经成为医疗器械产业高质量发展的抓手。该文围绕创新医疗器械的研发过程,结合《医疗器械注册质量管理体系核查指南》和创新医疗器械特别审批要求,提出制造商要将法规要求融入研发技术路线制定、设计验证和临床评价等环节,以提高创新医疗器械研发质量。