基于USB总线接口的HART MODEM的研发与应用

现阶段工业自动化仪器仪表领域以HART总线为通讯的方式已经成为行业的标配,然而这种基于串行总线接口HART MODEM在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题。为此,文章提出一种基于USB总线接口的HART MODEM模块的研发与应用,其目的是替换现有的基于串行总线接口的HART MODEM模块,同时解决现有模块所存在的问题。文中阐述的USB总线接口的HART MODEM模块以STC89C51RD微控制器为核心,通过USB驱动芯片CH375A接收PC机发来的HART协议帧,同时将协议帧通过DS8500 HART调制解调器芯片转发给工业现场HART型的总线仪表。经过实验与应用的验证,该模块的抗干扰性、通讯误码率均到达工业级产品指标,并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域。     

短周期涡轮试验台流量调节阀的设计

本文利用CFD对短周期涡轮试验台的流量调节阀进行了优化设计,改进了流量调节阀喉部的流动状况,提高了调节阀对流量的控制能力;对流量调节阀尾部锥体的三种设计方案进行了比较,得到了最佳方案。     

燃油涡轮流量传感器故障仿真及试验研究

在进行无人机燃油流量检查过程中,发动机在低转速下试车,燃油流量测量结果与理论值相差甚远。为定位并分析故障产生原因,基于simulink建立了燃油涡轮流量传感器数学逻辑模型进行故障仿真。仿真结果表明,外界磁场通过燃油涡轮流量传感器内部线圈耦合产生干扰信号,进而转换为干扰脉冲,使得脉冲频率增大。在燃油测试台上利用线圈瞬间通/断电模拟外界磁场干扰进行验证试验,进一步验证了仿真结果的正确性。对磁-电式涡轮流量传感器排故工作具有指导意义。     

隔离式协议转换器在压变并行温补系统上的研发与应用

文章提出隔离式协议转换器在压力变送器并行温压补偿系统上的研发与应用,其目的是替换现存以HART总线[1]为基础的并行温压补偿系统的补偿电路,进而简化了补偿电路,提高了主站与工位采集板之间的通讯速率,使系统的维护和维修简单,以及令PCI总线驱动控制PIO数字I/O电路[2]完全的独立出来,只用于温压补偿中气路的切换选择控制;隔离式协议转换器是一款自主研发、自拟协议的独立模块,经压力变送器生产企业的应用与验证,该研发成果能够较好地解决现在温压补偿系统存在的问题,同时易移植于其它温压补偿系统上,并满足压力变送器生产客户的需求。     

基于STM32的温湿度变送器设计

针对目前常见的电流型温湿度变送器恒流输出特性较差、精度较低、校准繁琐的不足,给出了一种基于STM32单片机的温湿度变送器设计方案。该电路以STM32单片机为控制核心,以SHT11数字式温湿度传感器采集环境温湿度。通过STM32的内部12位D/A输出模块将温湿度转换为模拟电压信号。随后,该电压信号通过V/I转换电路变为4～20mA的模拟电流信号。研究了常见V/I转换电路的原理并提出改进电路方案。最后,基于STM32的内部FLASH存储功能给出了一种上位机软件校准方案。通过对比仿真和实验表明,该变送器具有成本较低、恒流特性较好、精度较高、校准快捷方便的优点,能够满足工农业生产中常规温湿度测量的要求。     

基于XCP协议的ECU标定系统开发

为了方便汽车发动机电子控制单元的研发,开发一套性能稳定、功能强大、通用性好的标定软件十分重要。采用国际通用的XCP标定协议,给出使用XCP协议做实时监测和在线标定的方法,基于TI公司的微控制器TMS320F28035,开发了一套发动机标定软件。开发的软件结构清晰,模块化较好,便于移植到其他控制器上,具有一定的实用性和推广价值。     

双圈同轴式光纤涡轮流量计的智能化设计

为了克服现有电磁式涡轮流量计的量程小,易受电磁干扰的缺点,本文设计了一种双圈同轴式光纤的涡轮流量智能检测系统。该测试系统由三大模块组成,双圈同轴式的光纤传感器作为信号拾取工具,硬件电路对信号进行预处理,TMS320F2812 DSP对信号进一步软件处理。经过实验验证,该测试系统在5-300Hz的测量范围内,测量误差小于0.5%。因此,该测试系统具有较高的测量精度和可靠性,这为光纤涡轮流量计的样机制作提供了重要依据。     

基于损失模型的气冷涡轮性能预测

本文介绍的气冷涡轮性能预测是以一元特性计算方法为基础的,其中考虑了涡轮叶栅的叶型损失、二次流损失、漏气损失和尾缘损失,还引入了气冷涡轮的掺混损失。并将损失模型计算的不同攻角的损失系数分布与CFD模拟结果进行了对比。根据涡轮级动叶不同的工作状态,选取不同的自变量组合形式,使其能够用于计算亚音速、跨音速、有冷却和无冷却涡轮的性能。最后针对某型涡轮给出了性能预测结果。     

小流量涡流管特性的实验研究

本文用实验方法研究了小流量涡流管制冷的特性。实验中分别对入口压力和工质等因素对涡流管特性的影响进 行研究。在实验中发现了涡流管冷端制热和热端制冷的反常现象,并对其进行了解释。     

基于PID的流量调节阀的设计

针对流量控制,设计了一种结构简单、控制方便、精度高的基于PID的流量调节阀。流量调节阀主要由手动平衡阀、流量传感器、步进电机和控制器四部分组成,控制器采用PID算法控制步进电机。检测步进电机电流的大小不仅能确定手动平衡阀是否到达了极限调节值,也可以防止过电流损坏电机。实验测试中,用PC机对输出流量值进行设定和对流量调节阀的控制效果进行分析。通过反复试验,证明了输出的流量值能准确快速的跟随设定值的变化而变化。研究表明,基于PID的流量调节阀能实现高精度的流量控制。     

相对论重离子碰撞中集合流对2π干涉学分析的影响

用小相对动量区域2π干涉学分析方法研究了相对论重离子碰撞中集合流对2π干涉学分析的影响,给出了π源的表观半径与其真实半径的解析关系.     

凹槽叶顶冷气射流对涡轮叶尖泄漏流动的影响

涡轮叶尖泄漏流动对涡轮通道内流动损失有着显著影响,叶顶冷气射流对控制叶尖泄漏流动和改善涡轮叶尖气热性能有重要意义.本文利用数值模拟方法,研究了叶顶冷气喷射位置和喷射流量对高压涡轮凹槽叶顶间隙泄漏流动控制的影响.文中重点分析了泄漏流动结构及涡轮气动效率的变化,探讨了冷气对刮削涡这一间隙内主控流动结构演化的影响.研究表明,...     

开式向心涡轮背部间隙流动特性的研究

对开式向心涡轮背部间隙流动特性进行计算分析,计算结果和实验符合较好。分析结果表明:背部间隙泄漏流量远小于叶顶间隙泄漏流量,但两者损失大小相当,可见背部间隙与叶顶间隙虽然在形式上相似,但流动特性及损失机理有所不同;背部机匣刮削效应增强了展向二次流强度,在吸力面附近出现较大的高熵区,同时背部间隙泄漏流在展向二次流的带动下源源不断向叶顶方向运动,与主流形成较强的掺混;相比之下,叶顶机匣刮削流和展向二次流相互抵消,叶顶间隙泄漏流被展向二次流限制在叶顶壁角附近,掺混损失相对较小。     

基于面元法的水平轴风力机数值模拟

使用基于速度面元法的势流数值模拟方法,以NREL PhaseⅥ为例进行了叶片气动载荷和风轮近尾流场的数值模拟。将势流数值模拟、叶素动量理论和计算流体力学CFD方法的计算结果与实验数据进行了对比分析。结果表明使用速度面元法计算风轮绕流场具有较高的计算精度和求解效率,为大规模风力机群的流场计算和出力预报提供支撑。     

S型叶尖小翼对风力机流场特性影响的研究

在额定尖速比下,结合滑移网格的大涡模拟方法,对有无叶尖S型小翼的三叶片水平轴风力机流场特性进行了数值研究,结果表明:加装S型小翼后,改善了风轮上游的速度及压力分布情况,汲取了更多的风能;风轮压力面及吸力面的最大压差由1359 Pa提高到1756 Pa,使风轮功率放大;叶尖涡结构扩展规律与PIV(Particle Image Velocimetry)实验结果一致,叶尖涡轴向速度由15.6 m/s降低到了13.3 m/s,涡漩能量减少,叶尖涡涡量强度减弱,降低了气动噪声。     

基于BB84协议的实际QKD系统的窃听问题研究

基于实际量子密钥分配系统中所使用的强衰减的激光脉冲并不是单光子,量子密钥分配的信道不是无损耗的,窃听者的技术能力也不是无限的这些具体问题,采用了分束窃听与截获重发窃听策略相结合的方案讨论了窃听问题并给出了合法用户在筛选后的密钥中所能容忍的误码率上限.     

基于互相关算法的飞机导线故障诊断与定位系统设计

以飞机导线短路故障和断路故障为研究对象,目的在于寻求一种测试方法能够提高应用时域反射测量原理进行故障诊断与定位的精度。按照实际机场工程应用背景,设计了以便携式工控机为控制核心、以LabVIEW为驱动软件的飞机导线故障诊断与定位系统。根据信号传播特性,提出了基于互相关算法的故障定位方法,消除了系统误差的影响。计算机仿真和实物测试结果表明该系统具有测试过程方便、准确性高的优点,为提高民航机务维修质量具有促进作用。     

基于DHCP网络协议的人流密度Web监控系统设计

为了降低踩踏事件发生频率,设计并实现了基于DHCP 网络协议的人流密度Web监控系统,该系统通过DHCP网络协议将现场的人员图像实时传输给服务器,塑造了认证服务器和检测服务器,采用面向服务的架构以及依据角色访问控制相融合的技术管理监控人员的权限,监控人员依据不同的权限进入Web监控平台,Web监控平台实时的通过网络分析、控制、监控终端等模型监控和管理人员流动图像数据,并使用依据人员像素密度阀值的自主报警模块对人流密度进行报警,最终减少了人员踩踏事件的发生;采用该系统对某车站入口处监测点进行应用实验,在Matlab7.0平台上完成测试,实验时Web通信划分成外部干扰能够忽略和外部干扰不可忽略两种情况;仿真时间定为3 000 s,实验结果表明利用文章系统对人流密集区域监控的准确率达到97%左右,误差平均在3%左右,而传统设计误差在20%以上,表明文章系统的鲁棒性更强,更适合推广应用。