基于超低电容特性的微尘在线监测技术研究

为了更有效地测量工业烟尘排放浓度,研究了一种电容特性的微尘在线监测技术,利用电容传感器输出电压来反映粉尘质量。介绍了电容法测量粉尘量的原理、测量系统组成等,研究了粉尘质量与电容传感器输出电压的关系。对5种不同粉尘的测量结果进行分析表明,粉尘质量与电容传感器输出电压之间存在着一定的比例关系,其相关系数高达0.99。同时进行了微尘在线测量的研究,并采用电容特性曲线对测量系统进行了标定,从而验证了电容法在线微尘监测的可行性。     

钢铁烧结行业烟气中SO_2测试方法比对研究

针对钢铁烧结行业烟气的特点,使用非分散紫外吸收法、定电位电解法与在线CEMS系统常用的紫外荧光法对烧结机脱硫后烟气进行SO2现场比对测试。测试结果表明:非分散紫外吸收法能够较好地避免烟气中CO对SO2监测的干扰,且与紫外荧光法无显著性差异;定电位电解法测量SO2时受CO气体干扰较大。     

基于虚拟仪器的SO2浓度在线报警系统的设计

通过LabVIEW平台开发了SO2浓度在线监测技术,并设计了SO2浓度在线报警系统。系统主要由传感器、LabVIEW控制面板、PCI-1200数据采集卡、报警电路组成。通过传感器和PCI-1200数据采集卡将SO2浓度监测信号转变成数字信号输出,采用三极管将数字信号放大,转换为声音报警信号。     

广西近岸海域水质自动监测系统组成及其性能检测

广西近岸海域水质自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心,运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测体系。该系统可自动实现采样、分析、记录、数据处理及远距离数据传输等在线过程。文章介绍了该系统组成情况及其性能检测要点。     

堆肥氧气实时、在线自动监测系统的开发

氧气监测是目前国内外堆肥过程研究的难点之一。经过研究 ,率先开发出堆肥氧气实时、在线自动化监测系统。该系统由气体采集、氧气传感器 变送器、输送线路、采集储存 4部分组成。系统可靠性检验结果证明 :测量结果精确、稳定 ,反应灵敏 ,重复性好     

基于融合算法的空气污染监测高度测量系统

在空气质量监测中,有时需要在不同的高度上采集空气污染数据,但传统的GPS定位系统对于海拔高度的定位精度较差,为此,设计了由GPS和气压计组成的高度测量系统,通过对气压传感器进行温度补偿,获得高精度的气压高度信息;并对气压计和GPS进行数学建模,建立了卡尔曼滤波算法的状态方程和观测方程,通过离散化对GPS和气压计的高度信息进行在线数据融合,获得高精度的高度信息;最后,通过实验数据验证了该高度测量系统具有较高的精度,可以在空气污染高空监测等领域广泛推广。     

一种海水透明度测量新方法的研究与实现

随着海洋光学探测技术的不断发展,传统的海水透明度测量方法已无法满足当前对海洋环境参数全方位、多角度、动态实时测量的要求.文章依据海水透明度的光度学定义,提出了一种测量海水透明度的新方法,并基于常用的光学器件及测量仪器,设计了一套海水透明度的实时测量装置,介绍了测量装置的安装调节方法.理论分析和实验均表明,该测量装置可以有效实时测量海水透明度.     

低成本高分辨电化学传感技术探测大气NO2的研究

为有序疏解大气NO_2监测环境日益复杂及成本高昂的光学探测仪器缺乏灵活性的困扰,研制了基于低成本电化学传感技术的测量系统,以四电极电化学传感器为NO_2浓度传感载体,基于差分算法补偿痕量浓度下零点电流漂移的干扰,实现了对大气NO_2的定量.结果表明,系统在摆脱有线数传束缚的基础上可稳定探测NO_2,对100 ppbv的NO_2标气响应时间T9034 s,标定探得其灵敏度为0.242 m V·ppbv-1,时间分辨率为10 s时探测限为1.5 ppbv(3σ).为验证准确性,将系统置于合肥西北郊科学岛进行了连续2个昼夜的大气NO_2测量,并与参考设备CRDS系统对比,探讨了测量结果,发现除去该系统因环境湿度贴近极限工作湿度时测量结果奇异部分,二者表现出良好的一致性,R2达到0.940,线性拟合斜率为1.047±0.006,接着分析了温湿度和其他痕量气体等干扰源.研究表明,本技术可为大气NO_2高分辨在线监测提供一种低成本便携途径.     

空间站控制力矩陀螺微振动测试技术

目的分析控制力矩陀螺的微振动扰动特性。方法通过获取陀螺连接点对结构的扰振力输出、关键部位的微振动响应来获取产品的微振动扰动特性,通过隔振的方式对外部环境的干扰进行隔离,进而降低测试的背景噪声,通过运用高精度测试传感器来实现微小扰动力信号、加速度信号的测量,利用结构有限元法及单点激励多点响应的模态分析方法校核系统刚度,进而确定测试频率范围是否满足需求。结果可同时获得空间站控制力矩陀螺连接点处的输出扰振力、质心处的输出扰振力合力、合力矩以及关键部位的微振动响应,可有效隔离外部干扰,扰振力背景噪声的时域信号最大值可控制在0.07 N以内,RMS值在0.02 N以内,加速度信号的时域背景噪声最大值可控制在1.5 mg以内,RMS值在0.1 mg以内。可识别微小扰振信号,加速度传感器分辨率为5×10-5 grms,力传感器的测量分辨率为1×10-2 N,力矩测量分辨率小于1×10-2 N·m。测试频带在320 Hz以内。结论满足型号需求,并投入型号使用。     

室内空气质量在线检测系统的研制

针对目前中国室内空气污染普遍、在线检测速度慢等现状,综合用传感器技术、嵌入式技术和无线传感器网络技术,研制了一套室内空气质量在线检测系统,系统由传感器阵列单元、信号调理单元、数据采集单元、数据显示单元、通讯单元、供电单元和嵌入式应用程序构成,实现了甲醛、总挥发性有机物、一氧化碳、二氧化碳、温湿度检测的快速化、自动化和网络化。并通过精度校准平台对该系统在不同气体浓度下进行了实验,甲醛、总挥发性有机物、一氧化碳、二氧化碳相关系数R~2/响应时间T_(90)分别为0.996 4/22 s,0.995 3/10 s,0.999 8/36 s,0.999/53 s,结果表明,系统检测精度高,相关性好,响应时间快,能准确、方便的检测室内污染物。同时检测系统借助自带的无线传感器模块能够方便的扩展到诸如车内、矿井、化工厂等密闭环境中进行组网监测。     

差压式测风微传感器敏感元件的设计

目的提高测风微传感器的测量准确性。方法首先通过有限元仿真软件对差压式测风微传感器敏感元件材料进行仿真,确定结构参数;其次对风测量元件结构周边的风压分布进行模拟,建立最佳风压分布方程,并基于风压分布方程设计风速风向解算算法。结果通过对风压分布的仿真与分析,提出了多导风孔的结构设计及带硅岛压力膜作为风压感压膜的方法。结论该方法提高了测风微传感器的测量准确性。     

基于呼吸速率的BOD在线测量的基础研究

首先给出了以活性污泥反应器为载体,基于呼吸速率的BOD在线测量的原理,然后通过呼吸速率方法确定了在线测量过程需要确定的产率系数,给出了饱和常数在线校正的方法,最终通过对葡萄糖人工配水BOD进行了测量.测量结果与理论分析进行了比较,最终证明基于呼吸速率在线测量BOD是基本可行的.     

一种多参数小型化飞机结构腐蚀环境监测技术

目的研究腐蚀与环境条件之间的关系,提出一种用于飞机腐蚀环境监测的小型化监测节点的实现方法。方法针对影响腐蚀的4个关键环境参数(温度、相对湿度、湿润时间和氯离子浓度),研究其传感方法并研发选型相应传感器。在此基础上设计基于MSP430处理器的多参数飞机腐蚀环境监测节点。结果通过实验验证了节点中的温湿度传感器、湿润时间传感器和电化学传感器的适用性,能够完成对环境参数的的测量。结论设计的节点满足机载装置小型化、轻量化的要求,可以实现在线的腐蚀环境监测,从而保障飞行安全。     

气溶胶粒度分布的在线测量实验研究

随着雾、霾等气溶胶引起环境问题的加剧,对大气气溶胶特性的研究也越来越深入。该文重点研究了光学粒径谱仪在气溶胶粒度分布在线测量上的应用。通过对比3款典型粒径谱仪的测量原理、测量范围、测量精度等特征,选用光学粒径谱仪系列(OPS)是比较适合在线测量自然环境下大气气溶胶粒度分布的。通过一系列对大气气溶胶中典型的固体和液体气溶胶的在线测量实验,发现更换HEPA过滤器对在线测量的结果有影响,而不同采样时长和不同通道区间不会影响OPS对大气气溶胶的在线测量。     

海洋水文观测实时共享技术与应用研究

建立了集先进的测量设备、传感器、网络通讯、计算机等技术于一体的海洋水文观测实时共享系统。围绕实时、准确、持续地获取海洋水文数据及其即时共享技术开展相关研究,重点探讨了远程观测子系统、数据处理与智能分析建模、实时共享子系统建设等关键技术,实现了海洋水文要素的全天候、无人值守、自动采集、实时稳定在线传输与动态共享。该系统成功地在天津港环境监测和黄骅港安全通航中得到了实际应用。     

基于智能视觉的环境污染监测系统设计研究

如何在源头上解决污染、有效对污染物进行及时监测和处理逐渐成为人们广泛关注的问题。结合污染源监测系统的工作原理进行深入调查和研究,提出了基于智能视觉的环境污染检测体系。通过公共端的光纤智能视觉系统对污染数据进程采集和传输,以实现高速快捷的信息传递效果。该系统具有结构简单、利用率高等优点。为验证系统的实用性,通过仿真实验对系统实际测量数据进行分析和对比,并对所获数据进行测量,对该系统的准确性和线性度进行评价,同时对污染情况进行监测并及时选取有效的处理方案。     

交流耦合法在砂尘试验设备浓度控制中的应用

采用了交流耦合技术中的浓度在线监测装置.简要介绍了砂尘浓度闭环控制的组成和结构,并对交流耦合法的特点和原理进行了分析和研究,指出了影响测量效果的环境因素.结合设备中应用的砂尘浓度测量闭环控制系统,说明了运用交流耦合法进行浓度测量的具体流程和操作方法.通过实际应用,验证了良好的控制效果,达到了预期的控制目的.     

浙江省海洋水质浮标在线监测系统构建及应用

本文重点介绍了浙江省海洋水质浮标在线监测系统的构建及初步应用。系统构建包括浮标系统、监控平台、信息管理系统和运行管理四部分。浮标系统整体运行基本稳定;浮标系统的运行情况表明采用海洋水质监测浮标对海洋环境开展实时在线监测是可行的;浮标监测数据已初步应用于滨海旅游区环境状况速报和赤潮短期预警报,并取得了阶段性成果。文章最后对传感器技术研究、浮标数据的质量控制和数据应用研究等做了展望。     

产电微生物反应系统内电阻的快速测定

内阻是表征反应器内部状态的重要参数.传统的极化曲线法存在耗时长、对系统日常运行干扰严重等问题.本研究尝试通过减小可变外阻的调节范围,使系统内阻的测定可以在非常接近于系统日常运行状态的有限外阻变化范围内完成,在实现内阻快速测定的同时,有效控制了测定过程对系统运行状态的干扰.在外阻调节步长为10Ω,电压稳定时间1 min条件下,单次测定用时缩短到10 min,测定前后系统电流的变化1.5%.不同稳定时间对内阻测定结果的影响不大.减小外阻调节步长虽然有助于降低测量过程对系统运行的干扰,但在相同万用表精度下,测量误差有增大的趋势.本研究所提出的方法能够比较实时地反映系统内阻的变化情况.     

耦合多电极矩阵传感技术在埋地金属腐蚀监测中的应用

目的采用耦合多电极矩阵传感器(CMAS)测量不同状态下的埋地金属腐蚀速率。方法将腐蚀探头插入到含蒸馏水和3.5%模拟海水的饱和土壤中,通过将探头向上提升,测量金属在饱和土壤、水-空气界面、疏松土壤中的腐蚀速率。对两只腐蚀探头分别进行杂散电流干扰、阴极保护处理,一只探头处于自由电位状态,测量三只探头在土壤中的腐蚀速率。结果在含蒸馏水和3.5%模拟海水的饱和土壤中,测量的金属稳态腐蚀速率约为2~15μm/a,金属在含海水饱和土壤中的腐蚀速率并未高于含蒸馏水饱和土壤。在土壤中形成充满水的空间里,水-空气界面附近金属材料的腐蚀速率比饱和土壤中高2个数量级。杂散电流对埋地金属的腐蚀速率影响巨大,与自由状态下的埋地金属相比,受杂散电流干扰的埋地金属腐蚀速率提高2个数量级。在阴极保护电位为-0.9 V的情况下,腐蚀速率约为0.01μm/a,接近CMAS系统检测最低限。结论耦合多电极矩阵传感器(CMAS)能够有效测试埋地金属不同状态下的腐蚀速率。