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基于红外光反射的雪深检测传感器研究与应用 被引量:2
1
作者 申小强 邓霄 +3 位作者 崔丽琴 张丽 郝彦升 秦建敏 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第4期1011-1015,共5页
冬季河流湖泊冰盖表面的积雪深度监测是水文信息化领域的一项切实需求,基于空气、积雪和冰盖3种介质对红外光的传输特性差异,设计了一种可以连续实时对积雪深度进行定点检测的传感器。传感器及检测系统于2016年12月初在我国黑龙江上游... 冬季河流湖泊冰盖表面的积雪深度监测是水文信息化领域的一项切实需求,基于空气、积雪和冰盖3种介质对红外光的传输特性差异,设计了一种可以连续实时对积雪深度进行定点检测的传感器。传感器及检测系统于2016年12月初在我国黑龙江上游漠河县江段进行了现场安装与实验测试,通过与传统对射式雪深检测传感器以及当地水文站人工测试结果对比,基于红外光反射特性的雪深检测传感器灵敏度更高,能更准确反映出积雪深度的变化过程,且具有体积小,布设安装方便等特点,为高寒地区野外恶劣环境下积雪深度的定点高精度检测提供了一种新的解决方法和技术装备。 展开更多
关键词 水文 积雪深度 红外检测 高精度传感器
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矿用特殊水质水位传感器研究与设计
2
作者 郭凌龙 柯书国 靳宝全 《中国煤炭》 2018年第4期91-94,共4页
针对煤矿井下常用的水位传感器不能满足测量要求的问题,设计了一种矿用特殊水质水位传感器,介绍了该水位传感器的测量原理,详细阐述了该水位传感器的系统硬件设计和系统软件设计。通过实验测试与分析表明,该水位传感器能在煤泥水等复杂... 针对煤矿井下常用的水位传感器不能满足测量要求的问题,设计了一种矿用特殊水质水位传感器,介绍了该水位传感器的测量原理,详细阐述了该水位传感器的系统硬件设计和系统软件设计。通过实验测试与分析表明,该水位传感器能在煤泥水等复杂的水质条件下正常工作,具有测量精确、适应性强、可靠性高、成本低等特点。 展开更多
关键词 特殊水质 水位传感器 煤泥水 水位检测
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基于智能手机数字比色法的有机磷农残快速检测技术研究 被引量:18
3
作者 杨冬冬 张校亮 +2 位作者 崔彩娥 谭慷 李晓春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1179-1184,共6页
提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能... 提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能手机置于样品正前方对有机磷农药样品进行图片采集,检测结果与紫外可见分光光度计所测结果一致,二者具有良好的线性相关度。 展开更多
关键词 比色法 智能手机 马拉硫磷 LED
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基于时分复用的双通道锥形光纤磁场传感系统研究
4
作者 梁卓伟 张红娟 +1 位作者 高妍 靳宝全 《光通信技术》 北大核心 2025年第1期83-87,共5页
为了解决磁流体光纤磁场传感器在复用能力上的限制,设计了一种基于时分复用(TDM)的双通道锥形光纤磁场传感系统。该系统通过将涂覆有磁流体的锥形光纤磁场传感单元连接至2个串联的光纤环,从而创建了2个独立的传感通道。这2个传感通道共... 为了解决磁流体光纤磁场传感器在复用能力上的限制,设计了一种基于时分复用(TDM)的双通道锥形光纤磁场传感系统。该系统通过将涂覆有磁流体的锥形光纤磁场传感单元连接至2个串联的光纤环,从而创建了2个独立的传感通道。这2个传感通道共享1套相干探测型相位敏感光时域反射计(φ-OTDR),它不仅用作脉冲光源,还承担信号检测和数字解调的功能。每个传感通道中均集成了一个磁场传感单元,利用TDM技术实现了多点磁场的同时测量。实验结果表明:2个传感通道能够独立工作,分别在3~14mT和2~7mT的磁场强度范围内具有-1.09dB/(km·mT)和-3.466dB/(km·mT)的高灵敏度,并且线性拟合度分别达到了99.4%和99.1%。 展开更多
关键词 磁场测量 光纤传感 锥形光纤 磁流体
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基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统研究 被引量:16
5
作者 耿嘉胜 张红娟 +3 位作者 靳剑兵 高妍 靳宝全 胡浩 《煤炭工程》 北大核心 2019年第6期140-144,共5页
针对刮板输送机在实际工况中头尾两电机功率不平衡问题,研究与设计了基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统。介绍了系统的总体方案设计、CANopen协议通信原理、协调控制策略、硬件结构与软件设计。通过对搭建的实验台进行测试表... 针对刮板输送机在实际工况中头尾两电机功率不平衡问题,研究与设计了基于CANopen协议的刮板输送机功率协调控制系统。介绍了系统的总体方案设计、CANopen协议通信原理、协调控制策略、硬件结构与软件设计。通过对搭建的实验台进行测试表明,利用CANopen通信根据实时负载变化调节电机转速,可以有效地实现两电机在负载波动条件下的功率协调控制,为刮板输送机驱动电机功率控制的研究提供了新思路。 展开更多
关键词 刮板输送机 CANOPEN协议 功率 协调控制
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永磁同步电机驱动刮板输送机协同控制 被引量:4
6
作者 靳剑兵 张红娟 +3 位作者 耿嘉胜 靳宝全 田振东 杜亚玲 《煤矿机械》 北大核心 2019年第11期131-134,共4页
针对刮板输送机负载突变时首、尾电机功率不能平均分配的问题,提出一种永磁同步电机(PMSM)驱动刮板输送机的偏差耦合控制方案。通过建立永磁同步电机的数学模型,分析永磁同步电机的速度、电流双闭环矢量控制策略,得出可采用改变两电机... 针对刮板输送机负载突变时首、尾电机功率不能平均分配的问题,提出一种永磁同步电机(PMSM)驱动刮板输送机的偏差耦合控制方案。通过建立永磁同步电机的数学模型,分析永磁同步电机的速度、电流双闭环矢量控制策略,得出可采用改变两电机给定转速差的方式控制两电机转矩。通过采集两电机反馈电流,计算出两电机转矩差,使用偏差耦合算法得到两电机的速度补偿信号,调节两电机转速,实现对两电机转矩的调节。实验结果表明,采用协同控制策略后,当刮板输送机负载发生突变,两电机转速能够迅速调整,转矩在0.4 s内接近相等,且两电机转矩百分比差值维持在10%以内,基本实现功率的平均分配。 展开更多
关键词 刮板输送机 永磁同步电机 负载突变 功率分配 偏差耦合控制
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矿用带式输送机制动能量回收控制研究 被引量:4
7
作者 孙世镇 张红娟 +2 位作者 王晓姬 靳宝全 高妍 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第12期197-201,共5页
将超级电容储能系统用于矿用带式输送机制动能量的回收与再利用,是一种有效的节能方法。然而,由于储能系统与负载之间功率不匹配,会造成的制动单元频繁启动、系统损耗增加等问题。提出了一种基于制动电压跟踪的动态回馈功率控制策略,并... 将超级电容储能系统用于矿用带式输送机制动能量的回收与再利用,是一种有效的节能方法。然而,由于储能系统与负载之间功率不匹配,会造成的制动单元频繁启动、系统损耗增加等问题。提出了一种基于制动电压跟踪的动态回馈功率控制策略,并给出了一套完整的系统状态切换方案。对不同运行工况下功率最优分配路径进行分析,求解超级电容动态回馈功率,并实时调整超级电容充电过程中的阈值电压。仿真实验结果表明,所提控制策略能够有效提高系统的能量利用效率。 展开更多
关键词 带式输送机 制动能量 超级电容 能量利用效率
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基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器研究 被引量:2
8
作者 李兆平 张红娟 +3 位作者 靳宝全 高妍 陈慧 王雨星 《煤炭工程》 北大核心 2019年第4期98-102,共5页
针对煤矿井下运输设备启动冲击大,运行效率低,电能浪费严重,设计了一种基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器,采用十二脉波整流电路和二极管箝位式逆变电路,并以载波同相层叠调制逆变电压波形,选择基于转差频率的矢量控制方案。通过... 针对煤矿井下运输设备启动冲击大,运行效率低,电能浪费严重,设计了一种基于三电平转差矢量控制的矿用高压变频器,采用十二脉波整流电路和二极管箝位式逆变电路,并以载波同相层叠调制逆变电压波形,选择基于转差频率的矢量控制方案。通过搭建高压电机变频调速Simulink系统模型,对电机的调速性能进行分析。结果表明,电机可以迅速响应负载变化,并达到稳定状态,系统具有较高鲁棒性。 展开更多
关键词 高压变频 十二脉波 三电平 转差频率矢量
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智能手机微孔板分析仪的开发与HSA的定量检测 被引量:4
9
作者 晁晓欣 李海琴 +3 位作者 杨泽华 张校亮 谭慷 李晓春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期838-843,共6页
研究开发了基于智能手机的便携式96微孔板检测技术与仪器,并利用所开发仪器实现了人血清白蛋白(HSA)的高通量快速定量检测。该文首次通过设计大孔径聚焦透镜和均匀面光源,利用智能手机实现了对通用96微孔板的全范围准确成像,结合开发的... 研究开发了基于智能手机的便携式96微孔板检测技术与仪器,并利用所开发仪器实现了人血清白蛋白(HSA)的高通量快速定量检测。该文首次通过设计大孔径聚焦透镜和均匀面光源,利用智能手机实现了对通用96微孔板的全范围准确成像,结合开发的手机应用程序可实现对检测样本的自动分析。所开发分析仪对HSA标准样品的检测结果与酶标仪检测结果具有高度的线性关系,相关系数为0.9893,证明其具有良好的准确性与可靠性。开发的分析仪的检测范围为21.45~60.06 g/L,对病人血清样品中HSA的检测结果与医院使用的生化分析仪检测结果一致,证明分析仪可用于临床中HSA的检测。该仪器具有成本低和体积小的特点,可推广至经济不发达地区、基层医疗机构和普通用户家中,对疾病的现场快速诊断具有重要意义。 展开更多
关键词 数字比色 96微孔板 智能手机 人血清白蛋白检测
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有源并联混合储能系统多级电压控制研究 被引量:1
10
作者 张静宇 高妍 +1 位作者 张红娟 靳宝全 《现代电子技术》 北大核心 2020年第6期106-109,114,共5页
在超级电容和蓄电池的混合储能系统,如果功率分配不当,会造成储能系统充电电流振荡或过大。为此,提出一种以储能元件荷电状态为判断依据的功率分配方法,根据荷电状态确定分解层次,接着添加多级电压控制进行储能功率的初次分配,进一步通... 在超级电容和蓄电池的混合储能系统,如果功率分配不当,会造成储能系统充电电流振荡或过大。为此,提出一种以储能元件荷电状态为判断依据的功率分配方法,根据荷电状态确定分解层次,接着添加多级电压控制进行储能功率的初次分配,进一步通过多环PI控制和功率修正,有效抑制充电电流振荡和过充。最后,通过仿真验证了其控制方法的有效性。 展开更多
关键词 混合储能 电压控制 功率分配 荷电状态 功率校正 仿真验证
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最小控制递归平均算法对光纤声音传感系统的降噪作用 被引量:4
11
作者 郭茂森 王宇 +4 位作者 张建国 刘昕 白清 王东 靳宝全 《计量学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期880-886,共7页
为了解决恶劣环境下分布式光纤声音传感系统的声音还原问题,搭建了一种基于改进最小控制递归平均(IMCRA)算法的多通道光纤声音传感系统。采用Sagnac和Mach-Zehnder复合光路结构,以单模光纤作为传感单元拾取声音信号,借助光开关实现了多... 为了解决恶劣环境下分布式光纤声音传感系统的声音还原问题,搭建了一种基于改进最小控制递归平均(IMCRA)算法的多通道光纤声音传感系统。采用Sagnac和Mach-Zehnder复合光路结构,以单模光纤作为传感单元拾取声音信号,借助光开关实现了多通道信号采集,并通过改进最小控制递归平均算法对声音信号进行降噪、还原及增强处理。实验结果表明:该系统可在长为4km的传感光纤上实现对单音信号和语音信号的多通道扫描拾取,并能够在复杂情况下实现对语音信号信噪比的有效提升,为光纤声音传感系统在恶劣环境下的应用提供了一种新途径。 展开更多
关键词 计量学 光纤声音传感系统 声音检测 多通道采集 改进最小控制递归平均算法
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实时扰动频率控制的自适应陷波器研究 被引量:3
12
作者 王宇 应启瑞 +2 位作者 雷宇 王东 靳宝全 《电子器件》 CAS 北大核心 2018年第2期405-410,共6页
针对工频干扰范围在49 Hz^51 Hz区间波动时,传统自适应陷波器存在滤除精度不高的问题。采用快速傅立叶变换实时提取工频干扰频率值,并设计补零法在保证精度的前提下提高系统实时性。在FPGA上采用下降沿检测获得快速傅立叶变换结果的极值... 针对工频干扰范围在49 Hz^51 Hz区间波动时,传统自适应陷波器存在滤除精度不高的问题。采用快速傅立叶变换实时提取工频干扰频率值,并设计补零法在保证精度的前提下提高系统实时性。在FPGA上采用下降沿检测获得快速傅立叶变换结果的极值,通过排序法拟合出干扰频率。设计基于实时扰动频率控制的自适应陷波器,在线改变自适应陷波器的陷波频率,实时补偿干扰频率变化。研究结果表明,实时扰动频率控制的自适应陷波器,能够更好滤除49 Hz^51 Hz范围工频干扰,提高滤波性能。 展开更多
关键词 自适应陷波器 工频干扰 快速傅立叶变换 FPGA
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基于纳米金-适体结构的智能手机补色波长法检测磺胺二甲嘧啶 被引量:2
13
作者 王乐 李海琴 +2 位作者 王美玲 张校亮 李晓春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期967-971,共5页
通过制备纳米金颗粒-适体结构,结合智能手机数字比色法实现了磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)的快速定量检测。核酸适体通过静电作用结合在纳米金颗粒表面,可通过改变纳米金颗粒表面的电荷密度,使纳米金无法聚集,结合适体链的纳米金溶液... 通过制备纳米金颗粒-适体结构,结合智能手机数字比色法实现了磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)的快速定量检测。核酸适体通过静电作用结合在纳米金颗粒表面,可通过改变纳米金颗粒表面的电荷密度,使纳米金无法聚集,结合适体链的纳米金溶液呈现稳定的红色;目标分子与适体链特异性结合后,导致适体链从纳米金颗粒表面脱离,进而纳米金颗粒发生聚集,溶液颜色由红色变成蓝紫色。利用智能手机获取检测溶液的数字化图片,并用自行设计开发的手机App对图片的补色波长进行分析,可实现对SDM的定量检测。该方法检测范围为0~5μg/m L,检出限为0.13μg/m L。 展开更多
关键词 纳米金团聚 数字比色法 适体 抗生素检测 智能手机App
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基于智能手机二维码检测技术的水中重金属离子的快速筛查 被引量:2
14
作者 张宇航 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期171-176,共6页
本研究提出了基于二维码式样的生化分子高通量检测技术,该技术根据二维码的编码与解码原理,结合生化分子显色反应,通过特殊设计的二维码阈值扫描功能,可实现多种分子的快速筛查。该二维码检测平台由固定区和检测区构成,分别采用方形模... 本研究提出了基于二维码式样的生化分子高通量检测技术,该技术根据二维码的编码与解码原理,结合生化分子显色反应,通过特殊设计的二维码阈值扫描功能,可实现多种分子的快速筛查。该二维码检测平台由固定区和检测区构成,分别采用方形模块单元和透明通道单元拼接而成,检测通道用于生化分子的显色反应,所有的拼接单元均由3D打印制备。检测过程中,反应通道内颜色变化与二维码的解码相结合,通过手机APP完成二维码平台的数字化读取。该手机APP通过设置阈值快速筛选出超标样本,并且由于程序中建立了解码结果和位置关系的数据库,因此可对检测通道实现位置准确定位。利用该技术实现了水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的快速筛查,检测指标满足污水综合排放标准中对于Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的规定。 展开更多
关键词 生物芯片 二维码 3D打印 智能手机APP 重金属离子
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基于PSO-DBN的矿用电缆局部放电特征识别研究
15
作者 郭兴超 张红娟 靳宝全 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期263-266,共4页
为解决矿用电缆局部放电特征识别的问题,提出利用粒子群算法优化的深度置信网络(PSO-DBN)实现矿用电缆局部放电特征识别。搭建了隔爆兼本安型局部放电监测系统采集放电信号,构造了局部放电相位分布模式(PRPD)图谱并提取特征参数,采用PS... 为解决矿用电缆局部放电特征识别的问题,提出利用粒子群算法优化的深度置信网络(PSO-DBN)实现矿用电缆局部放电特征识别。搭建了隔爆兼本安型局部放电监测系统采集放电信号,构造了局部放电相位分布模式(PRPD)图谱并提取特征参数,采用PSO算法自适应地选择DBN的超参数,从而确定最优的网络结构。用PSO-DBN模型对气隙放电、划伤放电、沿面放电3种矿用电缆缺陷局部放电信号进行特征识别,识别准确率分别为93.3%、96.7%、95.0%。研究表明,该方法可以有效识别局部放电类型,为矿用电缆故障检测提供了新的方案。 展开更多
关键词 矿用电缆 局部放电 PSO DBN PRPD
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用于燃气管道破坏预警的Φ-OTDR技术 被引量:10
16
作者 王宇 吴瑞东 +3 位作者 董齐 谭晋隆 王东 靳宝全 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第2期225-227,共3页
针对燃气管道的安全监控和破坏预警问题,介绍了基于相位敏感光时域反射原理的分布式光纤振动检测技术。该技术对于燃气管道的周界振动信号具备精细的定位精度,多点的定位能力和快速的响应时间。实验室内已实现在总长11 km的传感光纤上,... 针对燃气管道的安全监控和破坏预警问题,介绍了基于相位敏感光时域反射原理的分布式光纤振动检测技术。该技术对于燃气管道的周界振动信号具备精细的定位精度,多点的定位能力和快速的响应时间。实验室内已实现在总长11 km的传感光纤上,约5 km的检测范围,小于10 m的定位精度和高于10 d B的信噪比,当前的振动信号动态响应范围处于100-700 Hz。 展开更多
关键词 光纤传感 振动检测 相位敏感光时域反射计 燃气管道
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Buck-Boost型本安超声驱动系统设计 被引量:7
17
作者 王宇 孔维正 +2 位作者 靳宝全 张红娟 王东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1582-1588,共7页
针对常规超声设备非本质安全问题,提出了一种基于降压升压(Buck-Boost)变换器输出与多通道复用高压切换方法相融合的本质安全型超声驱动系统。首先通过计算驱动系统中储能元件的最小点燃能量来分析系统的本安性能,对Buck-Boost电路的... 针对常规超声设备非本质安全问题,提出了一种基于降压升压(Buck-Boost)变换器输出与多通道复用高压切换方法相融合的本质安全型超声驱动系统。首先通过计算驱动系统中储能元件的最小点燃能量来分析系统的本安性能,对Buck-Boost电路的元件参数进行了本安化研究,再设计出满足本安要求的供电单元、升压单元、切换单元和控制单元的电路结构,最后通过超声驱动平台实验验证驱动系统的实际效果,并与传统的中频变压器驱动系统进行对比。结果表明,在16-36 V驱动电压下两种系统驱动效果接近,采用灵敏超声探头检测两种驱动系统发射信号的绝对误差可控制在4 mV以内,由此判定Buck-Boost电路基本实现了超声驱动的本质安全要求,可对各类在危险环境下应用的超声波接收与发送设备提供参考。 展开更多
关键词 BUCK-BOOST 本质安全 超声驱动
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基于MST703的TFT-LCD驱动方案研究与设计 被引量:4
18
作者 张旭 张红娟 +1 位作者 靳宝全 王东 《电子器件》 CAS 北大核心 2015年第6期1268-1272,共5页
针对小尺寸TFT-LCD的驱动电路复杂、功耗大、成本高等问题,提出一种基于单片式视频IC、双重稳压以及π型滤波的新型驱动方案。主芯片采用嵌入式视频驱动芯片MST703,设计了其硬件电路及驱动程序,进而设计融合DC/DC变换器和线性稳压芯片... 针对小尺寸TFT-LCD的驱动电路复杂、功耗大、成本高等问题,提出一种基于单片式视频IC、双重稳压以及π型滤波的新型驱动方案。主芯片采用嵌入式视频驱动芯片MST703,设计了其硬件电路及驱动程序,进而设计融合DC/DC变换器和线性稳压芯片的两级调压电路,有效降低了电压转换损耗、提高了稳压精度,并通过多重滤波电路实现了对电磁干扰的抑制。最后通过CMOS广角摄像头视频信号进行试验验证,能够实现分辨率为800×480的TFT-LCD的低时延、高稳定显示。 展开更多
关键词 TFT-LCD MST703 驱动电路 开关电源
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多晶硅铸锭炉隔热屏的优化及数值模拟 被引量:4
19
作者 韩栋梁 黄家海 +1 位作者 权龙 庞江瑞 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期554-558,共5页
为了降低多晶硅铸锭生产过程中的能耗损失,提高铸锭炉热场使用寿命,对某450型多晶硅铸锭炉热场隔热屏结构进行优化,设计了金属钼屏和非金属石墨碳毡复合隔热屏。通过有限元ANSYS软件对隔热屏优化前后铸锭炉模型铸锭过程分别进行数值模... 为了降低多晶硅铸锭生产过程中的能耗损失,提高铸锭炉热场使用寿命,对某450型多晶硅铸锭炉热场隔热屏结构进行优化,设计了金属钼屏和非金属石墨碳毡复合隔热屏。通过有限元ANSYS软件对隔热屏优化前后铸锭炉模型铸锭过程分别进行数值模拟计算,分析铸锭过程中隔热屏温度分布,发现优化后铸锭炉中隔热屏厚度方向温度梯度增大,隔热屏外侧温度降低。将数值计算结果应用于实际生产中,缩短了铸锭生产周期,有利于降低能耗,提高生产效率。 展开更多
关键词 多晶硅 隔热屏 ANSYS 温度梯度 数值模拟
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矿用本质安全超声测距电路系统设计 被引量:2
20
作者 孔维正 靳宝全 +3 位作者 王宇 王东 张红娟 高妍 《工矿自动化》 北大核心 2016年第10期65-69,共5页
详细介绍了矿用本质安全超声测距电路系统中的驱动电路和回波处理电路的组成和工作机理,通过分析输出电压波形,计算了测距电路系统各储能元件的最大储能。实验结果表明,该测距电路系统中各储能元件的最大储能均小于最小点燃能量,达到了... 详细介绍了矿用本质安全超声测距电路系统中的驱动电路和回波处理电路的组成和工作机理,通过分析输出电压波形,计算了测距电路系统各储能元件的最大储能。实验结果表明,该测距电路系统中各储能元件的最大储能均小于最小点燃能量,达到了国家有关标准规定的本质安全型要求。 展开更多
关键词 超声测距 本质安全 储能分析 驱动电路 回波处理电路 最小点燃能量
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