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混凝土中钢筋腐蚀监测传感器的设计

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    如今,钢筋混凝土已经成为了使用*为普遍的建筑材料,但是,钢筋腐蚀却也是引起混凝土结构破坏的*主要原因之一。每年全世界需要投入大量的资金用于混凝土结构的防护、维修、加固、重建,所以需要实时了解钢筋混凝土的腐蚀程度等信息,这样才可以为结构的耐久性评估、剩余使用寿命的预测、结构的加固维修提供重要的依据。如何高效可靠地监测到混凝土中钢筋腐蚀程度,进而对混凝土结构的耐久性做出合理评估,发现潜在危险,避免**事故发生,越来越受到人们的关注,国内外很多学者进行了大量的行之有效的研究,比如半电池电位法、电化学噪声法、交流阻抗法、光纤传感技术等。但由于技术本身的局限性,这些方法均有自己无法克服的缺陷,比如测试仪器昂贵、工作量大、误差高等。本课题组采用电磁耦合的方法,并结合单片机技术,可以高效地监测出混凝土中钢筋腐蚀信息。该方法无源无引线、成本低廉、安装方便并且不会破坏混凝土结构。其中,腐蚀监测传感器是监测信息来源的*前端,在整个监测系统中占据重要的地位,需要进行详细**的分析设计。1 腐蚀监测传感器美国Texas大学提出的将钢筋等效物监测与电磁耦合技术相结合的方案构建腐蚀监测传感器,为钢筋腐蚀监

模具型芯的数控加工工艺分析

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模具的型芯和型腔往往具有各种自由曲面,非常适合在数控机床上进行加工。数控加工的工艺与普通加工工艺有较大区别。本文结合儿童产品装饰物的模具型芯的数控加工工艺设计,分析和总结了模具数控加工的工艺特点,为模具的数控工艺设计提供了借鉴。数控加工工艺是指采用数控机床加工零件时,所运用各种方法和技术手段的总和,应用于整个数控加工工艺过程。由于数控加工具有加工效率高、质量稳定、对工人技术要求相对较低、一次装夹可以完成复杂曲面的加工等特点,所以,数控加工在模具制造行业的应用越来越广泛,地位也越来越重要。数控工艺设计的好坏将直接影响数控加工尺寸的尺寸精度和表面质量、加工时间的长短、材料和人工的耗费,甚至直接影响加工的**性。下面通过实例对典型模具成型零件的数控加工工艺进行分析。一、产品分析本文举例的产品为一款儿童产品的装饰物,材料为ABS。由该产品图(图1)可以看出,产品的结构比较简单,表面平整,侧面有半圆孔,顶部有多个圆孔。由于该产品是装饰品,不属于精密的结构件,故产品的外观质量要求较高,尺寸公差要求不严格。二、成型零件结构与分析在获得产品的实体造型或者工程图后,其模具可以使用Pro/ENGINEER

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基于模糊控制的三相异步电动机软启动研究

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由于三相异步电动机直接起动过程中,瞬时电流冲击很大,可高达额定电流的5~7倍,且起动转矩冲击也很大,这些将对电动机本身、拖动设备及电源设备的使用寿命有很大的影响,同时也会对电网电压造成很大的冲击。传统的电动机软启动方式有星形一三角起动,自耦变压器起动,串联电抗器起动等。这些方法存在大的电流冲击,转速冲击和转矩冲击等弊端。而当将模糊控制运用到三相异步电动机软启动时,可以通过对启动电流进行控制,使启动过程中无瞬间冲击。三相异步电动机软启动过程作为非线性时变被控对象,反馈电流与晶闸管触发角之间没有**的数学模型,采用模糊控制算法,可以使整个系统的抗误差能力增强。因此,本文介绍了一种基于模糊控制原理的三相异步电动机软启动控制系统。通过仿真实验,可以得出采用模糊控制对三相异步电动机的软启动进行控制,具有很好的控制效果。1 三相异步电动机的软起动技术由于社会生产技术的不断发展和社会需求的不断增加,对三相异步电动机的起动性能提出了越来越高的要求,包括下面几个方面:尽可能小的起动电流;起动设备尽可能简单、适用,起动操作方便;起动过程中的功率损耗应尽可能的少;三相异步电动机能平稳地提升起动转矩;三相异步

一种基于信息熵的WSN节点拥塞避免机制

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0 引言与物理世界紧密耦合的无线传感器网络(WSN)具有大规模密集部署、节点资源受限、无线带宽小、拓扑结构动态变化等特点。其节点采集到的数据以多跳的方式发送到基站。这种多对一的数据传输方式以及待检测事件的突发性,使得能量、处理能力及通信能力都受限的WSN在数据传输过程中经常发生拥塞,从而导致数据包的大量丢失和网络传输的延迟等问题。对于能源非常有限的节点,如何延长无线传感器网络的生命期是一个很重要的问题。在无线传感器网络中,无线通信是能源的主要消耗者,无线通信主要是数据包的转发,减少数据包的转发次数,合理分配节点发送数据包的大小,有效利用节点转发的数据包不但可以减少无线传感器网络的能量消耗,而且还可以保证在突发情况下保证网络的畅通,降低灾害事件的发生。因此,节点拥塞避免是保证无线传感器网络正常传输的一个关键手段。近年来,WSN中的拥塞问题日益引起了学术界的广泛关注。研究人员逐步提出了多种针对WSN自身特点的控制策略(如CODA,ESRT,Fusion等)。这些控制算法采用了不同的机制有效地减轻拥塞,是一种被动的方式,可能导致节点数据的重发,且一般不能完全消除节点拥塞现象。现有无线传感器网

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工业现场总线IP化打造工业4.0智慧工厂

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  工业以太网络实现大量、实时、远距信息传输 在智慧工厂的愿景之下,布建工业以太网络与PC-based控制器,力促工厂**IP化俨然成为当今显学。新汉计算机工业计算机事业部工业自动化产品规划处处长李立伟说明,工业以太网络拥有高扩充性,支持大量、实时、远距信息传输等多项优点,可适应设备增减变动,扩张网络架构,满足实时跨厂的信息传输要求。除此之外,工业以太网络还支持备援环状网络架构,提高数据传输的可靠度,是智能工厂中信息互通有无可信赖的媒介,也可弥补传统序列通讯接口之不足。以石化业为例,石化园区动辄数十公顷,业者所需采集的监控数据、控制参数,横跨园区内数十个厂房,可以想见信息传输量令人瞠目结舌,此外各厂房负责不同上下游制程,厂房间的信息传输更要求实时,不可中断,方能协助业者达到参数*佳化,实行预防性保养维修,进而促成营运零失误,同时极大化发电利益。现场总线通讯协定百家争鸣,因此将现场总线IP化,是打造工业4.0智慧工厂的关键技术PC-based控制器串接工厂每个角落然不可讳言的是,现场总线通讯协议百家争鸣,布建工业以太网络并非易事,此外打造智慧工厂必须以既有的设备、系统为基础。目前工厂自动

浅谈国内外CAN总线技术开发应用的主要方向

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  CAN总线在组网和通信功能上的优点以及它的高性能价格比决定了它在许多领域都有广阔的应用前景和发展潜力。大型仪器设备系统复杂,对多种信息进行采集、处理、控制、输出等操作。如医疗器械CT断层扫描仪,为保证其可靠工作,在数据通信上要求功能块间可随意进行数据交换、通信能以广播方式进行、简单经济的硬件接口、通信线尽量少、抗干扰能力强、可靠性高并能自动进行故障识别和自动恢复。但是,这些要求长时间未能得到很好的解决,直至CAN总线技术出现才提供了一个较好的解决方法。 测控系统中离不开传感器,由于各类传感器的工作原理不同,其*终输出的电量形式也各不相同,为了便于系统连接,通常要考虑将传感器的输出变换成标准电压或电流信号。即便是这样,在与计算机相连时,必须增加A/D环节。如果传感器能以数字形式输出,就可以方便地与计算机直接相连,从而简化系统结构,提高精度。这种传感器与计算机相连的总线可称为传感器总线。实际上传感器总线仍属于现场总线,关键的问题在于如何将总线接口与传感器一体化。在广泛的工业控制领域,CAN总线可作为现场设备级的现场总线,与其它总线相比,具有很高的可靠性和性价比。这必将是CAN技术开发应

低能耗和低时延的无线传感器网络数据融合算法

电子设计工程

低能耗和低时延的无线传感器网络数据融合算法     无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由分布在检测区域内大量的静止或移动的传感器组成,它们是通过自组织和多跳的方式形成的无线网络,可以协作地感知、采集和处理检测区内的各种信息,并把信息传送给用户终端,是一种新兴的信息获取和处理技术。WSN可应用于恶劣环境和无人环境下信息的采集和传送,同时,它还具有布设灵活、成本低、范围大等特点,日益受到人们的关注,是当前国际备受关注的研究热点之一。在无线传感器网络中,若各个节点在采集信息时,采用单独传送信息到汇聚节点的方法,则会造成网络过多能量的消耗和传输信息的频繁冲突碰撞。因此,使用数据融合的方法来减少网络中信息传输的总量,从而达到节能和提高信息传输效率的目的。它不但可以采用一定的算法将传感器节点采集到的大量原始数据进行网内处理,去除其中的冗余信息,而且还可以在融合前减少汇聚节点等待非汇聚节点信息传输的时间,减少网络中数据融合的延时时间。1 无线传感器网络的数据融合算法1.1 数据融合概念的描述在无线传感器网络中,数据融合是在一定的准则下对按时间顺序获得的若干传感器节点的检测信息进行自动分析、融合,以完成所

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汽车免提系统的关键特性

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随着手机开始利用LTE和4G网络,对车载免提系统的性能要求也将随之增加。在以前语音质量不高的电话交谈几乎都是可以接受的,而今天,用户却期望达到几年前无法想象的清晰度和可理解度。 为了提供这种性能,免提系统变得非常精密且复杂,这使对评估工作变得异常困难且费时。本文重点介绍对系统性能起重要作用的关键特性,以帮助那些必须为汽车项目选择免提系统的工程师和管理人员进行评估工作。 声学回声消除 在免提通话中,带有远端扬声器的下行链路语音信号被传送到车内扬声器。当声音通过这些扬声器播放时,被近端麦克风收到并被回送到远端,这就会带来可能影响谈话清晰度的声学回声。 声学回声消除(AEC)可以防止传播由远端声音制造的回声。它需要复杂、计算密集的程序,因为它必须消除那些不需要的声音,并在高噪音和声学耦合以及由车辆移动引起的回波路径变化等条件下有效地运行。表1显示了一个AEC系统高水平视图。 降噪和语音重建 汽车会受到HVAC系统、发动机等影响而产生大幅而快速的噪音波动。大多数发动机和道路噪音是低频的,简单地过滤掉这些频率无法起到消除的作用,因为这也会消弱近端用户的语音。 要*大限度地利用可用带宽、手机网络(

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