高低温环境检测精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇高低温环境检测范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

【关键词】乳化炸药；稳定性；检测；质量控制

我国民爆产业的不断整改和进一步发展，对乳化炸药的生产工艺和安全生产质量控制的管理也越来越严格，对提高乳化炸药的稳定性和爆破性能都产生了很大的作用。乳化炸药的生产工艺中，要严格控制水相、油相的配置与控制，选择合理的乳化剂，提高生产水平和安全性，不断优化乳化炸药的各项性能。

1 乳化炸药稳定性检测方法

1.1 试验方法

乳化炸药的稳定性，是指乳化炸药在常温条件下，在一定的时段中，保证自身的物理状态和爆炸性能不发生明显变化的性能。自然储存法通常是检测乳化炸药稳定性最直观的的方式，但是这种检测方法的试验周期较长且受自然环境条件的局限比较大，因此，科学的检测研究通常是依靠显微观察法、电导率法、高低温循环法及水溶法等方法，来进行乳化炸药的稳定性检测。

在此次检测试验中，采用高低温循环试验测试样品的爆速值和硝酸铵析出量，对乳化炸药的稳定性做出评价。通过实验，测量其爆速值和AN的析出量，然后对比自然储存条件下的爆速值与高低温循环试验周期的爆速，分析其变化规律与内在联系，判定乳化炸药样品的稳定性。

1.2 试验步骤

（1）将乳化炸药放置在50%的高温条件下8个小时，然后变换环境，将其放在-40℃温度条件下，保存16个小时，为一个循环周期，在高低温循环转换的条件下，每3个周期，对乳化炸药样品的爆速进行一次测定。

（2）将乳化炸药放在自然存储条件下，每15天测定一次乳化炸药样品的爆速值，并做好相关数据记录。

（3）将乳化炸药自然存储条件下的爆速值与高低温循环后的爆速值进行对比观察，来判定乳化炸药的稳定性。

1.3 检测结果

实验证明，随着高低温循环次数的增加，乳化炸药的爆速值逐渐减小。

在经过28次高低温循环后，乳化炸药发生了拒爆现象。这表明乳化炸药在温度的剧烈变化条件下，是一种热力学不稳定的体系，温度的剧烈变化破坏了乳化炸药的乳化胶体，最终导致结晶析出，乳化炸药的爆炸性能大大降低。

2 乳化炸药生产的安全质量控制及其稳定性

2.1 水相控制

水相的材料质量、密度和温度都是水相配置过程中应严格控制的问题。水相氧化剂水溶液组要是为氧化还原反应提供氧气，与乳化炸药稳定性密切相关的一项因素就是水相析晶点的高低。按照标准比例，选用硝酸钠和硝酸铵配置成复合氧化剂，可以显著降低水相的析晶点，也能增大供氧量，这对提高乳化炸药的稳定性起到了很大的作用。同时，硝酸钠还会减小水相表面的张力，也有利于提高稳定性。

2.2 油相控制

油相材料的质量和温度是关键的控制因素，材料的粘度要保持适中，这样可以保证乳化体系界面膜的强度，对敏化和装药都提供了有利条件。材料的熔点温度所对应的乳化基质的粘度，对敏化温度起着直接的影响作用。油相材料的防水性特点决定了乳化炸药的防水特性，油相形成了整个乳化体系的连续相。油相作为可燃剂，均匀地分散在连续相中，水相与油相材料分子对接，就形成了强烈的爆轰反应。

2.3 乳化剂选择

添加乳化剂的主要作用就是降低油水界面的表面张力，提高整个体系的稳定性。选用聚异丁二酰亚胺和斯盘-80的复合乳化剂，采用油相加入法，控制好温度，乳化剂提高稳定性的功能就能得到充分发挥。

3 如何提高乳化炸药的稳定性

3.1 严格控制水、油相温度

在硝铵含量为65%～75%的水相溶液中，水相温度最好要高于析晶点约15℃。水相温度保持在96℃～100℃为宜，避免硝酸铵溶液在乳化初期就产生析晶。同时，降低了油相粘度，油膜包覆能力增强。有效地提高了乳化炸药的稳定性和储存时长。

3.2 严格控制乳化温度

乳化温度一定要与水相温度和油相温度相适应，这会对乳化炸药的稳定性产生重要的影响。如果乳化温度过高，乳化剂分子的吸附能力就会降低，高温碳化分解也会使乳化效果大大降低。如果乳化温度过低，会降低油相材料的流动性和分散性，影响乳化效果，甚至导致不乳化现象的发生。在实际生产中，控制乳化温度一般是通过控制冷却水的流量实现的，冷却水的温度要保持在25℃以下。

3.3 选用适当的敏化方式

乳化炸药爆轰感度的强化是通过敏化工艺来实现的，但是，敏化工艺会对乳化炸药的稳定性造成一些微小的影响，因此，选择合理的敏化方式会保障乳化体系的稳定性。敏化方式主要分为物理敏化和化学敏化。化学敏化的气孔比较均匀，不会影响炸药的稳定性。物理敏化中的空心玻璃微球敏化效果比较好，炸药爆炸性能和储存稳定性比较高。

4 结语

通过高低温循环法和自然储存法的试验对乳化炸药的爆速值进行对比，得出乳化炸药在剧烈的温度变化环境下，乳化炸药的乳化胶体被破坏，稳定性比较差。通过对乳化炸药生产的安全质量控制分析，对影响乳化炸药稳定性的因素进行严格的质量控制，其中几个主要包括对水相的控制、油相的控制以及乳化剂的选择，通过这些途径，可以有效提高乳化炸药的稳定性和爆炸性能，也延长了乳化炸药的保存期限。乳化炸药的生产工艺也逐步实现了连续化和自动化控制，对质量控制的要求也越来越高，因此，我们要不断深入探索、研究。

参考文献：

[1]胡坤伦，杨仁树，李冰，等.敏化温度影响乳化炸药稳定性的实验研究[J].煤炭学报，2008（9）.

[2]周贵忠，潘朝蓬，王纲，等.聚酰胺胺（PAMAM）树形分子用作乳化炸药的稳定剂[J].火炸药学报，2001（4）.

[3]李冰，胡坤伦，罗宁等.复合乳化剂对提高乳化炸药稳定性的初步研究[J].火工品，2007（3）.

篇(2)

关键词：复合金属导体；隐式接头焊接；防腐耐油；弹簧式；发热软电缆

中图分类号：TM24 文献标识码：A

引言

发热电缆广泛应用在建筑、石化、石油等领域。尤其建筑采暖市场发展迅速，我国年需求将超过50亿元人民币。目前，普通发热电缆生产工艺已经成熟，但普通的发热电缆却在某些特殊场合不能满足使用要求，如油污等恶劣环境及防腐蚀、耐高低温等场合。普通发热电缆易腐蚀老化开裂，降低了电缆的使用寿命，影响正常生产生活活动，同时造成一定的经济损失。新研制的防腐耐油发热软电缆具有安装维护方便、节能环保、安全可靠、用途广泛等特点，同时具备柔软、防腐、耐油、耐高低温等多项优越性能。产品符合国家环保要求和发展方向，属新型环保类电缆高新技术产品。

1 电缆结构设计

防腐耐油发热软电缆其结构特征是：该电缆导体选用电阻率永久恒定的铜镍合金和镍铬合金作为发热体，发热体是发热电缆的核心，即使发热电缆在恶劣的环境中工作（-60℃～180℃），也应保证其有效的加热功能。内绝缘选用PTFE氟塑料，该种材料是有机物中电气性能、机械性能、耐寒耐热性能最佳塑料。该种PTFE绝缘材料的使用，能大大降低外绝缘交联聚烯烃的表面温度，使外绝缘层能够保持在正常的温度内工作，确保外绝缘料性能不受影响。在冷热线接头处采用PTFE氟塑料挤包，且挤包长度向外延伸3～4cm。因存在冷热接头，其所处部位电阻通常要高于正常值，产生的热量和温度也高。采用在冷热线接头处PTFE氟塑料绝缘向外延伸方法，就是要保证此处有良好的电气性能和机械性能。外绝缘层采用绝缘性能优、耐热性能好的交联型聚烯烃材料，以满足电缆的绝缘性能和耐高低性能。屏蔽采用双层铝塑复合带纵包结构，使屏蔽覆盖率达100%，同时在铝塑复合带屏蔽层下增设镀锡铜丝引流线，可有效将电磁场引入大地，实现良好的抗电磁干扰能力。护套采用耐热180度的抗拉撕硅橡胶材料，可使电缆具有优良的防腐、耐油特性，也可有效保护电缆线芯同时增加了电缆的散热面积。

2 科学技术路线

2.1 发热电缆导体选择

根据国家标准《GB/T20841―2007额定电压300/500V生活设施加热和防结冰用加热电缆》规定：发热电缆直径不得小于6mm，因此本发热电缆设计导体直径为6.5±0.3mm，同时导体采用新型的复合金属发热材料，由多股合金材料绞合而成，其具有抗拉强度高（70N/mm2）、电阻率低、柔软性好、接触电阻低、可焊性好等优点。

2.2 耐高温指标

原创性地将导热功能引人高分子绝缘材料，将绝缘材料的导热率提高了10倍，使高分子材料的热老化温度下降了近60℃，从而成倍地提高了发热电缆的使用寿命、热效率和升温速率。《GB/T20841―2007额定电压300/500V生活设施加热和防结冰用加热电缆》标准规定：发热电缆的导体线芯最高工作温度为90℃，电缆护套最高工作温度为65℃。而新研发的防腐耐油发热软电缆新产品导体采用合金导体，绝缘选用PTFE氟塑料和交联聚烯烃材料，其线芯最高工作温度可达150℃。护套采用硅橡胶材料，可使电缆耐环境温度最高达180℃。电缆绝缘和护套材料的耐高温指标均超过国家标准，其目的是：保证发热电缆可在高温环境中长期使用而不发生故障。我公司作比对试验发现：新型的防腐耐油发热软电缆可经150℃工作温度，180天不间断加热试验，电缆仍完好无损；而普通发热电缆在同等条件下，通电加热23天后便出现故障停止加热。

2.3 发热电缆组成及工作原理

组成：分户电表配电装置温控器发热电缆向地面供暖。

工作原理：发热电缆通电后产生热量，其温度一般可控制在50℃～60℃，热量通过热传导方式向周围的水泥、地砖传热，其传导热量约占电缆发热量的70%；同时发热电缆在通电后，还会产生7～10微米的远红外向空间辐射，这部分热量约占电缆发热量的30%，因此电缆供暖效果良好利用率高，热效率几乎无损耗。

3 产品试验设计

3.1 弯曲性能

防腐耐油发热软电缆采用弹簧式制造技术，有效地提高了电缆的柔软度，从而避免由于地面高度落差而造成对电缆敷设及产品性能的影响。

3.2 耐温和耐高频性能

一般来说绝缘层的质量好坏直接影响到发热电缆的寿命，电缆绝缘材质的改进，提高了电缆的耐寒性、耐热性能，使电缆可在-60℃～+180℃范围内正常工作；电缆的耐高频性能：在50赫到1000赫广阔的超高频范围内，耐高频性能几乎不变，产品优于市场上销售的任何发热电缆。

3.3 防腐耐油性能

护套材料采用具有优异的耐腐蚀、耐高低温的硅橡胶材料，既能满足电缆的耐高低温性能，又能满足其在恶劣环境中长期使用。在酸碱液类型（HCL、NaOH标准溶液）1mol（168h）的试验条件下：抗张强度变化率小于±30%，为14%；断裂伸长率≥100%，为180%。

4 试制中存在的问题及解决方案

在试制过程中我们遇到了一些技术上的关键性问题，针对问题我们逐一分析、研究与突破，主要有以下几点：

4.1 原有外护套的存在散热效果不好、易老化问题

我们根据新研制的产品特点，采用了目前橡胶中最好的硅橡胶材料，用它作为电缆的护套，它具有：良好的导热、散热、粘接性能；固化速度快，对金属有良好的附着力且无腐蚀；长期使用不会脱落，不会产生接触缝隙而降低散热效果；卓越的耐高低性能、耐老化性能、电绝缘性能和优异的防潮、防腐、耐油、耐电晕性能，可满足电缆的使用要求。

4.2 发热时电磁辐射问题

由于发热电缆一般用于人员较为密集的场所，而电缆在通电发热过程中，会产生电磁辐射（电磁辐射超过100微特斯拉对人身健康产生影响）。因此我们采用双层铝塑复合带和镀锡铜丝引流线屏蔽结构，有效地将电磁场屏蔽在缆芯内防止向周围扩散，且通过增设镀锡铜丝引流线，可将电磁场引入大地，使电缆屏蔽层与大地形成等电位端，使电缆产生的电磁辐射不超过20微特斯拉，避免了电磁辐射对人身的伤害。

4.3 冷热丝接头问题

目前市场上发热电缆大部分都采用冷接方法（冷、热线用机械压接的方式处理）。电缆在长期的运行中，发热部分与冷引线部份的接触点会因为接触不良而形成较大电阻，在接头部分产生高温，最终在接头处烧坏。冷接头就像家里用的电炉一样，电炉丝是很少被烧断的，而电炉丝与电源的接头就经常出现问题。而本新型的防腐耐油发热软电缆，采用隐式接头焊接方法（一种小直径金属丝对接方法），将发热丝与冷引线熔为一体，可有效避免发热丝因冷热变换而引起的接触不良现象，同时避免了冷热丝间焊接不牢、分层现象，提高了发热电缆的安全性和可靠性，从而延长了发热电缆的使用寿命。

5 产品主要性能指标

研制的防腐耐油发热软电缆，经上海电缆研究所国家电线电缆质量监督检验中心检测，各项性能符合或超过国内外相关产品的规定，同时满足使用要求。电缆具备了优良的电发热性能和优越的防腐耐油特性，其主要性能指标如下：

A.电缆具有较强的耐弯曲性能，最小弯曲半径可达4D。

B.电缆产品芯线为具有正电阻温度系数的金属合金丝组成，线性额定功率为20w/m，且产品绝缘电阻大于500MΩ・km。

C.电缆可在-60℃～+180℃温度和恶劣的环境中长期工作，防腐耐油耐高低温性能优异。

D.电缆燃烧时发烟量少，不含有卤素，不产生有毒有害气体和腐蚀性气体。

E.电缆不含有铅等重金属，不污染土壤，可以重复利用，再生性强。

结语

防腐耐油发热软电缆的使用场所广泛，既可在普通场合作供暖使用，也可用于防腐、耐油、耐高低温等特殊场合，同时也可作为石油、化工企业储油设备防冻伴热用。产品安装简单，维护费用低，有良好的经济效益和社会效益。本产品采用零排放、无污染的绿色环保的供暖方式，有利于国家环保，符合国家产业政策。产品已获国家实用新型专利证书（专利号：ZL2012 20038198.9）。

参考文献

[1]GB/T20841―2007，额定电压300/500V生活设施加热和防结冰用加热电缆[S].

[2]王卫东.高温加热电缆结构设计[J].河南机电高等专科学校校报，2011，19（01）：7-9.

篇(3)

【关键词】光纤；温度传感器；电力系统；应用现状

一、前言

作为一种实际运用效果良好的传感器，光纤温度传感器在近期得到了长足的发展和进步。研究其在电力系统中的应用现状，能够更好地提升光纤温度传感器的实际运用效果，从而保证电力系统的可靠性。

二、概述

光纤温度传感器是一种我们经常运用的可以进行测量的测量仪器，它的应用范围可以说十分广泛。光纤温度传感器就是运用高分子温敏材料覆盖在我们的光纤外面，但是这个高分子温敏材料必须要与我们光纤的折射率有关。这种材料覆盖在光纤外面后，就将我们的光从一根光纤输入另一根光纤输出，这种温敏材料往往会受到温度的影响，如果收到了不同的温度其折射率也将会发生不同的变化，所以其输出的光功率与我们的温度存在着一个函数关系。它最基本的本质就是运用我们光纤中传输光波的振幅、相位、波长等特征对外界的环境因素的敏感特性。光纤温度传感器原理主要有物性型光纤传感器原理和结构型光纤传感器原理。其物性型光纤传感器原理就是运用我们的光纤对当前环境的感性变化进行输入，并且将我们输入后的物理量等变为我们的光信号，它的工作原理是基于我们的光纤光调制效应，它是利用的外界因素改变时，其传光的特性发生变化。因此，如果能测出通过光纤的光相位、光强变化，就可以知道被测物理量的变化。这类传感器又被称为敏感元件型或功能型光纤传感器。结构型光纤传感器是由光检测元件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。其中光纤仅作为光的传播媒质，所以又称为传光型或非功能型光纤传感器。

三、不同光纤温度传感器的原理和研究现状

1.分布式光纤温度传感器

分布式光纤温度传感器，通常用在检测空间温度分布的系统，其原理最早于1981年提出，后随着科学家的实验研究，最终研制出了此项技术。这种传感器原理发展是基于三种传感器的研究，分别是瑞利散射、布里渊散射、喇曼散射。在瑞利散射和布里渊散射的研究已取得了很大的进展，因此未来的传感器研究热点，将放在对基于喇曼散射的新分布式光纤传感器的研究上。在我国也有很多大学展开了对分布式光纤温度传感器的研究。

2.光纤荧光温度传感器

当前最热门的研究，就是针对光纤荧光温度传感器，其是利用荧光的材料会发光的特性，来检测发光区域的温度。这种荧光的材料通常在受到紫外线或红外线的刺激时，就会出现发光的情况，发射出的光参数和温度是有着必然联系的，因此可以通过检测荧光强度来测试温度。

四、电力系统中常用的几种光纤温度传感器

1.热辐射光纤高温传感器

它的原理是黑体辐射定律，物质受热时会发出一定的热辐射，辐射量的大小取决于该物质的温度和材料的辐射系数。当温度为230℃时，理想黑体开始出现暗红色辐射，亮度随着温度的增加而增强。光纤热辐射高温传感器由高温探头，高低温光纤耦合器，信号检测和处理系统组成。当它被放于被测温度场中，黑体腔通过开口处向外辐射能量，辐射能量经过高低温光纤耦合器后，由低温低损耗光纤传输到信号检测系统和处理系统。

2.半导体吸收式温度传感器

这种传感器的基本原理是利用有些半导体物质（如GaAs）具有极陡的吸收光谱，波长与吸收端长的光可透过半导体，短的则被吸收。当温度升高时，本征吸收波长变大，透射率曲线向长波长方向移动，但形状不变；反之，当温度降低时，本征吸收波长变小，透射率曲线保持形状不变而向短波长方向移动。当光源的光谱辐射强度不变时，GaAs总透射率就随其温度发生变化，温度越高，总透射率越低。通过测量透过GaAs的光的强弱即可达到测温的目的。通过研磨抛光将GaAs加工成很薄的薄片，其入射光和出射光用光纤耦合，这就是半导体吸收式光纤温度传感器的基本原理。

3.光纤荧光温度传感器

当物体受到光或放射线照射时，其原子便处于受激状态。当原子回复至初始状态时随机发出荧光，且荧光的强度和辐射光的能量成正比，根据荧光的强度可以检测温度。而激励撤消后，荧光余晖的持续性取决于荧光物质特性、环境温度等因素，这种受激发荧光通常是按指数方式衰减的，我们称衰减的时间常数为荧光寿命或荧光余晖时间。我们发现，在不同的环境温度下，荧光余晖衰减也不同。因此也通过测量荧光余晖寿命的长短，来检测当时的环境温度。

五、光纤温度传感器在电力系统中的应用

1.利用法拉第效应的光纤电流（磁场）传感器

根据法拉第效应，由电流所产生的磁场会引起在该磁场中的光纤（或法拉第晶体）中线偏振光的旋转，监测偏转角的大小可以得到对应的电流（磁场）数值。而利用法拉第效应的光纤电流（磁场）传感器，其使得信息在传输过程中，光从激光器发出的激光束经起偏器变成线偏振光，再经显微物镜聚焦耦合到单模光纤中。单模光纤绕在高压载流导体（或套在等离子束流）上。经信号处理系统处理，得到与被电流（磁场）有关的信号。相对于传统的传输方式而言，光纤电流（磁场）传感器其无疑大大提升了信息传输的稳定性与安全性，并且借助于光纤技术本身的测量范围大以及响应速度快等优势，使得本身的使用效率以及监测结果得到了显著地提升。

2.光纤传感器在我国电力系统光缆监测中的应用

电力系统光缆种类繁多，加之我国地域广阔，各地环境差异很大，不同的地貌因素以及天气自然状况对于光缆本身的要求也存在一定的差异性。并且部分高山地区或是雷电多发地区，其本身的强烈的电磁场无疑会感染到信息的传输以及传感器本身对于电缆的监测状况。其虽然能够取代传统的人工监测所带来成本负担，提升了传统光缆监测效率，但是其本身对于环境要求较高，特别是瑞利散射光基本不受温度和应力等外界条件的影响，由此也降低了在实际应用的效果。

3.光纤传感器在高压电缆温度和应变测量中的应用

在我国由于整体技术上不太成熟，仅仅是小范围的使用，并没有充分在全国各个区域充分实施与铺开。联系到我国南方地区所遭受到的雪灾来考虑，若能够在当时就应用现有的分布式光纤传感技术无疑能够在如此恶劣的条件下，对于电缆系统进行切实有效的监测，从而能够对存在故障的电缆在第一时间发现以及维修，从而第一时间避免了故障所带来的后续危害性，更好的保证了整体电缆系统运行的稳定性和有效性，由此可见光纤传感器在电力系统将具有广泛的应用前景和应用价值。

六、结束语

通过对光纤温度传感器在电力系统中应用现状的相关研究，我们可以发现，得益于光纤温度传感器的多重优势特点，其在电力系统中的应用还是较为深刻的，有关人员应该从电力系统的客观实际出发，制定最为优化的运用方案。

参考文献

[1] 陈继宣，龚华平，张在宣.光纤传感器的工程应用及发展趋势[J].光通信技术.2010（10）：88-89.

篇(4)

关键词：PLC KDF2 控制

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0031-01

KDF2搭口胶原机采用热溶胶，冷却搭口。根据用户及市场调研情况了解到，由于环境温度、湿度等因素影响，生产的滤嘴棒如果长期存放，容易出现搭口暴口，粘接不牢等现象。另外就是在生产特殊滤棒时热溶胶粘接不牢也会出现暴口现象。针对这种情况，结合卷烟机卷烟的搭口用胶情况，特开发了一种KDF2热熔胶改冷胶（白乳胶）的电控系统，该系统具有较高的灵活性与通用性，结构简单、操作方便，可以广泛应用于目前主流的KDF2滤嘴成型机（见图1、图2）。

1 系统机械部分的实现

（1）保留KDF2热胶烟枪成型部分，改造冷却压条机构。如图1：将原冷却压条减短后改成低温弧型烙铁。同时安装支架也减短，并延用原结构形式，仍采用原叉架结构，向右侧平移一段距离安装。同时保证原机直径控制执行机构，即保留滤嘴棒直径控制功能。（2）增加第二烙铁总成，其功能是对滤嘴棒封口胶进行快速烘干定型。第二烙铁采用PROTOS70卷烟机的结构模式，安装在成型烟炝的后段，并采用气动自动升降控制。（3）去掉原机的热胶箱、热胶泵总成，及加热控制功能，在此位置增加一套冷胶箱、冷胶泵总成。即YL22-149部分。传动不变。（4）喷胶嘴组件采用KDF4的冷却喷胶嘴组件，安装在原机热熔胶喷胶嘴位置。为卷包纸搭口供胶。（5）为保证搭口可靠，在供低系统供胶前增加一套胶前加热装置，对卷包纸进行胶前预加热。结构采用PASSIM卷烟机水松纸胶前加热机构。便于更快的吸收胶中水分，易粘接牢靠。

2 系统电气部分的实现

取消原热溶胶加热控制部分，及冷却压条的冷却水循环系统，增加一套独立的电控系统。改电控控制功能为：精确的控制第二烙铁（高温烙铁），直径控制烙铁（低温烙铁）的温度；控制胶前加热器的温度，同时根据实际温度及设定的温度给出是否允许开机的信号，实现烙铁的动作控制。

系统由以下部分构成：

（1）高温烙铁（功率600瓦带PT100电阻）；（2）低温烙铁（功率600瓦带PT100电阻）；（3）胶前烙铁（功率2×220瓦带PT100电阻）；（4）高温烙铁动作的执行驱动器件（固态继电器等）；（5）低温烙铁到位传感器；（6）PLC控制系统（4路模拟量输入、10路输出、4路输入）；（7）人机交互界面（设定烙铁的温度等参数）。

3 系统的工作原理

温度控制工作过程：上电后，PLC根据人机交互界面设定的温度，将各个烙铁加热到设定温度。当温度达到设定温度时，输出开机允许信号高电平给KDF2，此时允许KDF2开机。若是温度达不到设定温度，则开机允许信号输出低电平给KDF2，此时不允许开机。

高低温烙铁的控制工作过程：KDF2开机后，手动按下低温烙铁，此时低温烙铁检测到位。若是PLC同时检测到低温烙铁到位且烟条信号B4有信号，则根据设定的时间延时放下高温烙铁。工作中若是检测不到低温烙铁到位且烟条有信号，则控制抬起高温烙铁。

4 结语

该KDF2热熔胶改冷胶控制系统充分利用了PLC内部的资源，控制器件较少，同时借用了现有的成熟的PROTOS70烙铁，机台改动小，具有较高的灵活性与通用性，操作方便，维护简单。其中的控制系统独立于原机的控制系统，消除了关联控制的隐患，提高了设备的可靠性。目前该种改造方案已经应用于多个烟厂的该种机型，取得了较好的经济效益。

篇(5)

关键词：数据采集，波形发生器，DMA，工业控制

 

0 引言

某发射机构作为导弹武器系统的重要发射控制部件，其性能的好坏直接影响武器系统的总体战术指标。因此发射机构在研制过程中和投入生产后需进行严格的测试，进行常温测试、高低温测试和交付试验等，检测发射机构在常温及高低温状态下的性能。论文写作。通过测试，暴露出发射机构各分组件、部件、分部件及有关元器件的制造缺陷，可及早将这些问题予以排除，提高发射机构工作的可靠性，以完成产品的调试生产、质量控制、验收交付等任务。

1 问题的提出

发射机构测试系统是根据生产任务要求研发的，原有测试软件是用C语言在DOS下开发的，界面简单，操作复杂。随着计算机硬件的升级，WindowsXP已经成为主流的操作系统，研制在Windowsxp新的测试软件是非常必要的。

2 策划

2.1硬件设计

本测试系统主要由工艺发射机构产品、信号处理电路、数据采集板卡、工控机以及软件平台等组成。发射机构的一些数据被数据采集板卡测得；各项状态则通过信号处理电路进行调理后，引入工控机；软件系统根据测试要求输出控制信号，经过处理电路后来实现对产品的控制。工控机内装有研华公司的PCI-1710卡和PCI-1721用来控制产品状态和读取测试数据，系统结构如图1所示：

图1 发射机构测试系统硬件框架

2.2 系统的软件设计

发射机构测试系统的软件采用NI公司的LabWindows/CVI进行设计开发。该软件是面向计算机测控领域虚拟仪器软件开放平台，是以ANSI C为核心的交互式虚拟仪器开发环境，将功能强大的C语言和测控技术有机结合，具有灵活编程方法和丰富的函数库，为开发人员建立检测系统、自动测试环境、数据采集系统、过程监控系统等提供了理想的软件开发环境，是实现虚拟仪器及网络化仪器的快速途径。

为了提高测试模型组合的灵活性和通用性，采用模块化设计的原则，将测试系统分为数个模块。本测试系统软件功能的结构框图如图2所示。

图2 软件系统结构框图

系统状态控制模块可进行测试系统自检状态和测试状态的转换；

状态监控模块可监控发射机构的供电、开锁，切除等状态并显示到面板的指示灯；

发射机构状态控制模块可通过测控电路控制发射机构各种测试状态；

板卡控制模块可对PCI－1710和PCI－1721板卡进行控制和测试数据的采样；

功能测试模块可对发射机构的各个测试项目进行测试并记录测试结果；

数据记录模块可将测试数据导入到EXCEL电子表格并可打印输出；

3 实施方案

3.1 硬件设计方案：在测试系统中，除了要处理模拟量输入、输出信号外，还要处理开关量和脉冲量信息，以便及时反映开关量状态并执行监视、控制的功能。硬件中采用光电隔离技术，使用光电隔离不仅可以使计算机的控制输出通道与被控负载之间在电气上完全隔离而达到良好的抗电磁干扰技术指标，也使这些控制指令具备足够的功率驱动能力，进而可靠实现驱动继电器等部件的目的。

3.2 测控软件设计方案：测试软件主界面主要完成的功能是实现测控系统的功能选择和系统的测试数据管理，测试系统主界面如图3所示：

图3 测试系统软件主界面

从图中可以看出，用户界面是一个有机的界面系统。主要包括：

A. 测试信息区域，用于输入和显示本次测试的产品编号、操作者、检验员等信息。

B. 测试项目区域，配合快捷按键可测试中的各项参数，便于测试人员在测试过程中更加直观地观察测试过程。

C. 测试状态指示区域，用来指示发射机构的各个测试状态。

D. 测试过程消息区域，用来指示测试过程现在进行到那个步骤，并给出该测试步骤的状态信息。

E. 测试电压监视区域，主要在测试过程监测发射机构供电电压。

F. 测试信号波形指示区，在测试过程中显示测试信号的波形。

G.自动测试按钮，按下该按钮，可实现自动测试的功能。论文写作。

3.3 软件测试流程图如图4所示：

3.4 关键技术:

3.4.1信息信号和制导指令信号的模拟输出技术：

在本测试系统中，需要模拟导弹产生的信息信号和制导指令信号。测试软件采用DMA技术利用PCI－1721板卡产生各路波形信号。主要函数定义如下：

void SetMultiToOneBuffer(USHORTusEnabledChannel, int count)；

voidSetRealBuffer(float far *lpBuf, long num, LPSWAVE lpWave)；

voidUserThread()；

voidadInterruptEvent()；

voidadBufChangeEvent()；

voidadOverrunEvent()；

voidadTerminateEvent()；

voidMyFreeBuffer()；

int Inf_Out(intnum,long rate,float Magnitude0,float Magnitude1,float Magnitude2,floatMagnitude3)；

通过上述函数将需要产生的波形先存入缓冲区，在启动PCI－1721的DMA数据传送的功能启动线程，即可产生需要的各种信号波形。

3.4.2 测试系统要求实时监控产品的各项状态。

由于使用Timer定时器时所发送的定时消息受到消息队列和系统时钟频率等因素的影响，不能使得定时消息得到及时的响应和处理。同时，测试流程中需要进行一定的延时等待，因此，不能使用Timer定时器。在此，使用异步定时器控件来实现实时监控的问题。异步定时器通过加载驱动位于toolbox中的 asynctmr.fp来实现调用。与定时器控件相比，异步定时器控件由于使用独立线程，与程序主线程无关，能够提供可靠的定时精度，不会受到主载荷的影响。异步定时器的建立、删除和设置，分别通过调用函数 NewAsyncTimer()、DiscardAsyncTimer()和SetAsyncTimerAttribute()来实现。定时响应函数的声明为：IntCVICALLBACK MyTimerCallback (int reserved, int theTimerId, int event, void*callbackData,int eventData1,int eventData2);

在测试系统软件启动以后，建立一个定时器；然后设置定时器的定时时间和响应函数；在软件退出时，删除定时器；在定时响应函数中，调用板卡控制模块提供的读取数据函数，来实现实时状态监测的功能。论文写作。

2.效果和结论：

测试软件现已经过调试和严格的测试，运行良好，测试结果可靠，操作界面友好，使用方便，测试结果准确，测试过程简洁优化，大大提高自动化检测水平。该测试系统现已经过检验验收，达到交付的状态，完全满足了发射机构自动测试的需要。

参考文献

[1]NationalInstrumentCorporation.LabWindos/CVIUserManual[M].2005.

[2]孙晓云，郭立炜，孙会琴．基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用[M]．北京：电子工业出版社，2005．

[3]张毅刚，乔立岩等．虚拟仪器软件开发环境LabWindows/CVI6.0编程指南[M]．北京：机械工业出版社，2002．

[4]周磊，滕克难，施建礼．基于LabWindows/CVI高精度定时[J].电子测量技术，2004，4：29-30．

[5]郭雅荫，杨世凤，王建新．LabWindows/CVI与PCI数据采集卡通讯技术研究[J]．电子测量技术，2007，30(5)：78-80．

篇(6)

关键词：国产器件；P1750；应用验证

中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）05-0268-01

PACE1750A系列CPU是一款基于美军标MIL-STD-1750的16位通用处理器，采用CMOS/SOS工艺，在30MHz主频下可达到3.0MIPS运算能力[1]。基于1750系列的CPU已应用在FY-1、FY-3等卫星中，包括姿轨控计算机和数管计算机[2]。十余颗卫星在轨运行情况表明，基于1750体系结构的星载计算机具有产品稳定性好，可靠性高的特点。

目前在轨卫星使用的1750系列CPU多为进口芯片，主要包括P1750系列、BX1750系列和31750系列。上述三类芯片不但器件引脚、封装形式、时序关系不同，其配套的MMU芯片也不尽相同。使用进口CPU芯片存在诸多不利因素：一方面由于国外对这些芯片的禁运，目前已经无法采购；其次进口芯片更换导致各型号产品技术状态变化，产品化设计难度大；第三，芯片更换造成的技术状态变化还需要进行复杂的验证试验。

国产P1750套片全面兼容进口P1750、P1753、P1754芯片。国产套片的考核验证包括地面验证和在轨验证两部分，主要内容包括套片时序设计、抗辐照性能、工程样机考核试验、在轨考核应用等。

1 国产P1750套片的地面验证

1.1 兼容性级抗辐射能力验证

在一些成熟产品中系统软件是针对进口31750芯片编写的。相对于31750系列芯片，国产P1750套片增加了许多外设功能，主要包括等待周期配置、定时器配置、EDAC使能等。采用国产P1750套片，若EDAC、看门狗、定时器功能都采用外部硬件FPGA实现，可以不对相应的寄存器进行配置，从而实现对原有31750系统软件的兼容。同时对国产P1750套片的辐照试验表明，其抗总剂量指标大于100K rad（Si），抗单粒翻转LET阈值为67MeV・cm2/mg[4]，均满足卫星在轨使用要求。

1.2 国产P1750套片星载计算机软件考核

CPU芯片的考核除硬件时序外，必须通过软件验证才能充分验证其功能、性能。星载软件固化在抗辐射PROM和EEPROM内，软件运行时需访问到CPU的所有资源，包括寄存器、内存、IO空间、中断等，软件考核内容及方法如下：1）内部寄存器：程序将CPU所有内部寄存器内容读出，通过总线作为遥测信息下传，对CPU状态进行及时判断；2）中断处理：系统设计循环发出的外部中断信号，如果CPU能够正常进行中断处理则给出正确标志，如果处理异常则标志出错位置；3）内存检测：程序运行过程中对内存区域进行循环检测，将检测结果和出错信息作为遥测信息下传；4）运算：搭载计算机可以运行一些计算程序，将运算结果进行下传，地面可以判断结果是否正确。

1.3 国产P1750套片星载计算机地面验证试验

根据在轨应用需求，对验证样机进行高低温环境下性能稳定性摸底试验。试验程序运行于20MHz主频，包括了三个方面的内容：1）基本存储器及IO资源的操作和访问；2）页面寄存器的操作和访问；3）实现1750指令计集全覆盖，重点对进口31750套片易出错的复杂运算指令进行了考核。复杂指令和特殊数据的考核内容包括双精度整数加法、扩展精度浮点加法、扩展精度浮点减法、浮点加法、32位定点转48位浮点、扩展精度浮点乘法、扩展精度浮点除法、48位浮点转32位定点等。

试验期间，在高低温环境下进行了电压拉偏测试，每0.3V一个步进，每个步进电压下运行5分钟。拉偏试验表明在3.2V～6.8V供电条件下国产套片运行良好，程序运算结果正确。

2 国产P1750套片的在轨验证

使用国产P1750套片的验证机作为某卫星的搭载设备随整星发射入轨，卫星运行正常后验证机开机进行在轨考核。验证机运行的软件包括CPU管理、姿态计算和数据管理等模块，具体验证内容如表1。

上述验证内容中，由于异常机制在轨无法有效模拟，其验证主要在地面测试中进行。通过人为设计数组越界、浮点越界、除零运算、非法特权指令等语段，以白盒的方法测试异常能否正确触发，再根据异常处理函数中捕获的异常类型、异常地址、寄存器数据等判断异常时的现场信息是否正确。

1）运算能力

验证样机软件中设计了轨道递推模块，它跟姿轨控计算机的对应模块同步工作，并接收姿轨控计算机的运算结果进行比对，以检验国产套片的浮点运算是否正确。在轨比对结果表明国产套片运算能力满足任务要求。

2）中断响应

为了考核国产P1750套片中断机制是否正常，计算机硬件设计了外部定时中断，中断周期为512ms，发生中断时由软件维护中断发生的总计数，并在768秒的遥测帧周期中将该计数值组帧到打包遥测下传给地面分析。根据遥测帧周期和中断周期，在一个遥测周期内可以产生768/0.512 = 1500次中断，因此两个遥测帧之间的计数差应该是1500。从打包遥测可以判断计数差为1500次，中断响应符合设计要求。

3）系统寄存器

软件工作正常时每秒备份28个国产P1750套片的寄存器数据，并检查1750故障寄存器、1753配置寄存器1、1753配置寄存器2和1754配置寄存器等4个重要的系统寄存器设置是否正确，将检查结果形成遥测信息。软件发生异常时，将备份的28个寄存器数据以打包遥测方式传回地面分析。根据打包遥测判断，在轨验证期间套片的系统寄存器均未发生错误。

3 结束语

经过地面及在轨应用验证，国产P1750系列芯片在电气、功能、性能等方面与进口1750处理器一致，在各项环境模拟和辐射条件下验证合格，满足卫星、飞船等后续宇航型号的工程应用要求。

参考文献：

[1] P1750A/SOS SINGLE CHIP，20MHz to 30MHz，CMOS/SOS SPACE PROCESSOR. PYRAMID SEMICONDUCTOR CORPORATION[J]. Document # MICRO-6 REV B， 2005.

篇(7)

关键词：气动技术；气动行业；创新；发展

引言

气动技术是基于十七世纪帕斯卡研究的液体静压力传动原理而发展的一项新兴的传动技术，在当今，气动技术的发展水平已成为衡量一个国家工业发展水平的主要指标。气动技术乃是以压缩空气为工作载体实现驱动与控制机械设备的综合自动化驱动与控制技术，已在工业自动化的各个领域当中被广泛地应用。为了顺应加快节能减排，实现可持续发展的战略部署，创造性的研究与发展气动技术显得尤为重要。下面分析我国的气动技术发展现状，思索与分析我国气动行业的创新与发展，并希望通过本文与气动行业的同仁们一道思索气动技术的未来发展。

1.我国的气动技术发展现状

1.1我国当前气动技术行业标准

我国于1965年首部液压专业之国家标准（GB786―65《液压系统图形符号》），之后两年成立了液压气动标准化技术国家委员会，具体负责液压气动行业的规范化工作。伴随我国气动技术的高速发展与宽泛应用，目前已经产生单独针对气动技术并逐步与国际标准接轨的标准体系。当前，气动技术标准48项，其中行业标准22项，国家标准26项，相同于国际标准的4项，接近于国际标准的4项，使大部分产品在设计、加工以及质量把关等关头做到了有章可循。

1.2我国当前气动技术应用领域

气动技术已在工业自动化的各个领域当中得到广泛地应用，如：奶制品生产、粮食加工、食品包装、医药行业、烟草生产、化妆品制造、制鞋、印刷业、印染业、纺织业、玻璃与塑料制品、木材加工、家电工业、电子、机械、农业机械、冶金与采矿、石化与化工、太阳能制造业等领域，在高新科技领域，气动技术也同样占据着举足轻重的地位，如在航天科技与核工业中的应用。

1.3我国当期气动产品的品种

当前我国生产的气动产品品种几乎相同，基本都是处理气源的三联件，包括空气过滤器、减压阀与油雾器，气缸，电磁阀，接头，气管等，型号与尺寸完全相同，均面向低端市场，市场竞争相当激烈。仅有部分技术领先的厂家能够制造低功耗电磁阀、耐高低温气缸以及无杆气缸。

1.4我国当前气动产品质量水平

当前普及的气动产品性能与之前有较大提高，性能与外观尚可，但稳定性与耐用性以及灵敏度等性能与外国先进产品仍有一定差距。究其原因，制造水平低、研发能力弱、产品检验无章可循是影响质量水平的根本原因，如：气缸筒体的型材、端盖的压铸、密封、毛刺等配套件质量未得到有效解决；研发工作主要依赖复制外来样品，不考究产品的参数指标；检验模拟环境与实际工作状况有太大差距。

1.5我国当前气动产业的自主创新情况

至于我国的气动产业的自主创新产品面世实属罕见。倘若硬要说国内哪个技术先进、实力丰硕的厂家对气动产品进行了创新、研发，那么，也是主要侧重于对原气动产品的改进，如对电磁阀质量的提高、气缸对高低温状态适应能力的提升。对待环保气动产品、阀岛产品、模块化、电驱化等产品的研究工作不求甚解。

2.我国气动技术的创新思索

气动技术在工业自动化与高新技术领域找到了自身的位置，这充分展示了气动技术进一步创新发展的能力。其技术创新应从产品的材料、结构、传感控制、造型等方面入手。

2.1材料创新

气动产品的设计与生产思路是小型化与高性能，材料应选用耐磨、耐温、耐腐蚀、抗震性能好的新型材料。如今新型的金属复合材料、金属化合物、高分子材料、稀土材料、智能纳米材料均在研发当中，气动行业将会迎来新风貌。

2.2结构创新

对当前气动产品的结构进行改进和完善，在此基础上依照市场需求研发新的结构，促进气动产品的新陈代谢，产品结构的创新是指导气动技术思路的有效手段。

2.3传感控制创新

通过对微处理器的应用使得模糊控制、神经网络控制、自适应控制等成为了现实。研发具备状况检测、故障诊断、自适应功能的智能控制系统，是保障气动系统性能与质量的重要环节，那么，研发性能与敏感度高的传感元件对气动产品的创新尤为重要。

2.4造型创新

气动产品的造型若能尽善尽美，将给劳动者带来心旷神怡的感受。兼顾设备接口相互吻合，以及方便日后维修与保养，应尽量保证人机界面友好。

3.我国气动技术的未来发展

3.1小型化、节能化发展

气动产品应适应使用空间的需求，其尺寸与外观应尽量减小。如市场中普及的CJ1型针笔型气缸，缸径仅有2.5-15mm。低功耗的气动产品能够节约能源，并且可以与微电子技术更好的融合，功耗≤0.5W的电磁阀将研发及量产，能够通过计算机控制。

3.2多功能与集成化发展

为满足用户对气动产品的需求，产品的多功能化与集成化发展那是大势所趋。研发各具导向与连接机构的摆动缸与气缸以适应各种恶劣环境，研发卓殊的高低转速执行件。计算机、IC、微电子技术的融合发展使气动产品有了宽阔的发展前景，在气动执行元件与气控阀上装配电子装置，如信号放大、调制、解码等，能够实现电子元件与控制阀、执行元件的功能集成化。

3.3网络化与智能化发展

如今，信息技术与网络技术日新月异，过程控制与监视技术风起云涌，那么，气动产品通过过程总线和LAN技术采集集成制造信息和集成制造过程，通过可编程模块实现逻辑思索与判断推理，网络化与智能化均已经成为气动产品的发展趋势。智能阀岛与气动机器人是其标志性产品。

3.4节能减排与可持续化发展

经济发展给生态环境与能源状况带来了巨大的考验，环保与节能成为衡量一个行业可可持续发展的主要指标。气动系统包括气源系统与用气系统，气动系统的效率低，能量损耗大，通过研发空气用数字流量开关、节能型电磁阀、回收冷却液型过滤器等产品，降低各气动系统的能量消耗是当前的发展趋势。

4.结语

气动技术是一项多学科融合发展的科学技术，已在工业自动化的各个领域当中被广泛地应用。为了顺应加快节能减排，实现可持续发展的战略部署，为了让工业自动化的各个领域通过气动技术提高生产效率，降低成产能耗，让我们气动行业的同仁们一道思索气动技术的未来发展，为气动行业的发展而努力奋斗。

参考文献：

[1]张宏友.液压与气动技术[M].大连，大连理工大学出版社，2008

[2]左健民.液压与气压传动[M].第2版，北京，机械工业出版社，2003