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电控调节微型气泵、微型真空泵流量的方法(如何用电路调节微型气泵、微型真空的流量?)因仪器生产需要,我们希望能通过电调的方式调节我们仪器内微型气泵的流量。我们采用了改变微型真空泵工作电压的方式来调节流量。当然,只能在让泵的工作电压低于额定电压,而不能升高,否则可能烧坏电机。通过在成都气海公司生产的微型泵上测试,我们发现,降低工作电压,流量也随之降低,而且比较接近线性关系。但这种方法只能小幅度调节流量,大范围调节还是需要使用流量调节阀。而且,当工作电压低于额定值时,泵可能无法启动。试验发现,负载越大,泵所需要的启动电压越高,直至额定值,负载小的时候在欠压情况下可启动。泵欠压运行时有很多好处,噪音明显降低、寿命明显延长,长时间测试证明,电压越低,这两个优点越显著。缺点是当电压低到一定程度时流量脉动性就显现了,这点可用转子流量计监测到。我们把成都气海的泵昼夜不停地连续运转了三个月,试验中,泵的表现非常稳定可靠,并未发现欠压运行带来的其它弊端。其它国产品牌在同样试验中表现较差,或有些泵几天就坏了,或是工作不稳定、频繁故障。欠压运行有一点要千万注意:在挂负载的情况下,泵一定要能够正常启动!否则,输入的电能不能转化为动能,而全部转化成热能,使电机不断升温直至烧毁。当然不同的负载会有不同的启动电压,启动电压的最低值要根据自己的负载情况确定。
[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2007/05/200705101655_51339_1634962_3.jpg[/img]屠善澄,自动控制技术专家。我国人造卫星工程开拓者之一。中国自动化学会的创建人之一。长期从事导弹、卫星、载人飞船控制系统的研究、设计工作。为《东方红二号》试验通信卫星研制与发射试验做了突出的贡献。为促进我国自动化科学技术的交流与发展和国际间的友好往来做出了重要贡献。长期担任兼职教授,首批博士生导师,培养了许多自动控制科技人才。 屠善澄,1923年8月12日出生于浙江省嘉兴县(现嘉兴市),1945年毕业于上海大同大学电机工程系,担任了上海交通大学电机工程系助教两年后,于1948年2月赴美国康奈尔大学电气工程系学习,1951年获硕士学位,1953年获博士学位,随即在该大学任助理教授三年,1956年回国参加祖国的社会主义建设。屠善澄是我国著名的自动控制专家,长期从事人造卫星及其它运动物体的控制技术的研究。早期进行空空导弹和地空导弹的研究试验工作,以后又从事人造卫星及载人飞船控制系统的研究设计及仿真试验工作,取得了重要的预研成果。 1970年起从事我国试验通信卫星研制工作,任控制系统主任设计师。他主持了控制系统研制和飞行试验全过程,提出了地面自旋试验方案,保证卫星上天后正常工作。在通信卫星飞行试验过程中,为抢救第一颗试验通信卫星及解决第二颗试验通信卫星入轨后故障做出了重大贡献。试验通信卫星控制系统多年来一直保持良好工作状态,超过了三年的设计寿命。他荣获了国家科学技术进步特等奖,是卫星控制系统唯一的获奖者。 1987年任国家“863计划”航天领域专家委员会首席科学家,主持863计划航天领域的研究论证工作,提出了整个概念研究论证工作的指导思想和研究方法。在研究讨论航天领域总体发展蓝图,提出我国发展载人航天分三步走的建议,为载人飞船工程的技术、经济可行性论证提供了依据,并奠定了基础。 多次主持、参与自动控制工程技术重大问题的讨论决定,是中国工程院院士、国际宇航科学院院士、国际自动控制联合会(IFAC)理论专业委员会和空间专业委员会委员。 屠善澄同志热爱祖国,学风严谨,潜心钻研,在空间技术卫星控制系统等方面,做出了重大贡献。 他最早参与中国自动化学会的筹建,1961年中国自动化学会成立起,连续担任两届理事会秘书长、常务理事。他还担负了中国自动化学会与国际自动控制联合会早期的联络与事务处理;对促进我国自动化科学技术的交流与发展,和与国际上的友好往来,做出了贡献。 他诲人不倦,长期担任多个大学的兼职教授,是国内首批博士生导师。他还担任中国宇航学会理事,宇航学报副主编,自动化学报编委,国家自然科学基金委员会信息学部评议组成员。 奠定我国模拟计算机研制的技术基础 1956年9月起,屠善澄带领科技人员首先对国产电子管及极化继电器等元器件作出大量测试、筛选、老炼工作,在此基础上研制出DMZ—2,DMZ—4电子模拟计算机,满足了我国当时电子模拟计算机的需求,为后来的多种电子模拟计算机包括J331巨型机的研制奠定了技术基础。 为研制导弹控制系统出力 1961年起至1966年间,屠从事红外寻的制导导弹控制系统的研制工作。他首先分析了《7060》型号导引头及控制系统各组成部分的信息流程,并创造条件进行实验论证。不仅在理论上进行了变系数寻的末制导系统稳定性分析,还对导引头调制盘作出最佳的设计,开展了对空中目标各方向辐射特性的测试工作,研制成能探测典型空中目标(轰炸机、战斗机等)各个部位各种飞行姿态下目标辐射特性的红外辐射物特性测试仪,并在某些空军基地实测得典型目标的辐射特性及空间背景辐射特性,这在当时为国内首创,为后来研制低空防空导弹《541》型号提供了依据。在仿真试验方面,解决了能真实反映导引过程的目标成像特性的地面目标模拟器及舵机加载模拟器,在对全系统过程分析基础上建立了在整个制导过程中导弹与目标的相对运动、目标在导弹导引头上的成像特性,作用于导弹舵机上的气动力矩加载特性的半物理仿真系统,并与J331电子模拟机组合,进行了全控制系统的闭路仿真试验。 在中央专委下达的超低空地空导弹《541》型号的研制中,屠善澄任副总设计师,负责制导及控制系统的研制,设计研制了导引头,调制盘采用最佳滤波设计,快速舵机开关时间优于10ms,于1966年在20基地进行过两次飞行试验,达到预期效果。 贡献主要精力于人造卫星控制系统的研制 (1)屠善澄从1958年11月起,开始对人造地球卫星控制系统的研究工作。在调查研究的基础上,编写了“关于人造地球卫星的控制问题”,提出我国人造地球卫星的控制采用自旋稳定的方式,配合喷气或磁控作姿态调整,为后来我国发射的人造地球卫星控制系统提供了参考和技术依据。 (2)《东方红二号》试验通信卫星的研制《东方红二号》是我国第一颗长寿命同步轨道通信卫星,控制分系统是卫星的关键分系统,担任控制系统主任设计师,负责主持系统的方案选择,方案设计,控制系统研制及飞行试验过程;任务包括从卫星起旋直到定点,以及三年寿命期间卫星姿态,转速,轨道星地大回路测控方案的论证设计,测控软件设计,星地大回路实验以及星本体控制系统方案设计、研制直至飞行试验全过程。他在下列几项重大技术问题上,起了关键的作用。 1.确定姿态测量及控制方案《东方红二号》是一颗长寿命应用卫星,控制技术难度大,姿态确定方案采用在实际飞行过程不同时刻利用不同测量数据(红外地球弦宽及扫描地心角,太阳角,太阳地心夹角)的递推式扩展卡尔曼滤波方法,实现了较宽裕的发射窗口,用较短时间获得较精确的姿态确定值,从而使卫星较快实现机动变轨任务。多次飞行试验证明确定姿态测量和控制方案选择的正确性。 2.组织实现有我国特色的空间润滑系统消旋轴承是《东方红二号》双自旋卫星上关键部件,它保证在卫星自旋状态下,天线对地定向发射通信信号的实现。在明确总体要求后,对机械构形、材料、润滑机理进行了大量的研究分析,组织有关单位协力攻关,研制了有我国特色的空间润滑系统,已在五颗星上使用无故障,有40套在模拟高真空条件下,连续运转十年以上,这项技术成果,奠定了我国在空间润滑方面的基础。 3.消旋系统控制电机方案的选择在最初的系统方案中,选择了脉冲控制步进电机作消旋系统的执行机构,因考虑到步进电机易受脉冲干扰导致失步停转的故障,尽管当时技术上争议较大,时间进度上受很大压力,决定用无刷直流电机模拟量控制的方案,做出样机,组织了很强的技术队伍攻关,顺利赶上进度,完成了《东方红二号》卫星消旋系统控制任务。 4.在参加挽救两颗通信卫星中做出重要贡献1984年1月31日发射的第一颗星,因运载故障卫星未进入预定轨道,由于星地距离仅数百公里(正常为36000km),星上姿态测量仪器数据饱和,姿态确定软件不能正常工作,屠善澄作为控制系统主任设计师立即组织力量编制专用软件,确定粗略姿态,给星上发出指令,使星上远地点发动机点火工作,抬高了卫星的轨道,首次实现卫星转发电视信号,也使利用该星所做的一些试验成为可能。1984年4月8日发射的第二颗试验通信卫星,因能源系统电力有余,卫星持续对蓄电池充电,引起过充电而发热,在总设计师及总指挥的领导下,控制系统又冒较大风险,对卫星作了多次超出规定工况的姿态机动,改变了太阳光照与卫星的相对几何关系,经过数天努力,终于使卫星降温,并恢复正常,使这颗卫星随后连续工作四年以上,超过三年设计寿命。在已发射的五颗通信卫星中,控制系统未出现故障,屠善澄为此做了突出贡献。因而当《试验通信卫星及微波测控系统》获国家级科技进步特等奖时,屠善澄成为第五得奖人,也是控制系统唯一的获奖者。
1 引言 微型光谱仪具体模块化和高速采集的特点,在系统集成和现场检测的场合得到了广泛的应用。结合光源、光纤、测量附件,可以搭配成各种光学测量系统。 光谱仪器是应用光学技术、电子技术及计算机技术对物质的成分及结构等进行分析和测量的基本设备,广泛应用于环境监测、工业控制、化学分析、食品品质检测、材料分析、临床检验、航空航天遥感及科学教育等领域。由于传统的光谱仪存在着结构复杂、使用环境受限、不便携带及价格昂贵等不足,不能满足现场检测和实时监控的需求。因此,微型光纤光谱仪成为光谱仪器发展的一个重要的研究方向。近年来,由于光纤技术、光栅技术及阵列式探测器技术的发展和成熟,使得光谱检测系统形成了光源、采样单元及摄谱单元相分离的结构形式,整个系统结构更具模块化,使用更加方便灵活,从而使微型光纤光谱仪成为现场检测和实时监控的首选仪器。 2 微型光谱仪结构 传统的光谱仪光学系统结构复杂,需通过旋转光栅对整个光谱进行扫描,测量速度慢,并且对某些样品还需经过特定的预处理,并要放在仪器的固定样品室内进行测量。与此相比,微型光纤光谱仪有很多优点,如:速度快、价格低、体积小、重量轻及全谱获取,而且通过光纤传导可以脱离样品室测量,适用于在线实时检测。 光谱仪微型化设计的实现得益于摄谱结构的优化。微型光纤光谱仪使用非对称交叉式Czerny-Turner分光结构,此光学结构的设计是在Czerny- Turner结构基础上进行光路的改进,使光谱仪内部构件布局更紧凑,可进一步小型化。摄谱结构光学平台的优化设计使微型光纤光谱仪内部无移动部件,光学元件都采用反射形式,可在一定程度上减少像差,并使工作光谱范围不受材料影响。微型光谱仪的固定化光学平台适合于震动及窄空间等复杂的工作环境。 3 微型光谱仪特点 光纤传导技术:光纤技术的发展,使待测物脱离了固定样品池的限制,采样方式变得更加灵活,适合于远距离样品品质监控。由于光纤对光信号的传输作用,使得光谱仪可以远离外界环境的干扰,保证光谱仪的长期可靠运行。 CCD阵列探测器技术:将经光栅分光后的作用光在探测器上同时瞬间采集,而不必移动光栅,因此样品光谱采集速度及快,并通过计算机实时输出。 光栅技术:全息光栅具有较小的杂散光,而机械刻划光栅具有更高的反射率和灵敏度。 计算机技术:电子计算技术的发展极大地提高了光谱仪的智能控制和处理能力。 4 微型光谱仪应用 随着微型光谱仪应用测量系统的不断拓展,其快速高效分析及便携式实时应用的优势逐渐显现出来,光谱分析技术正逐步从实验室分析走向现场实时检测。依据现阶段实际应用现状,微型光纤光谱仪在以下领域得到广泛的应用。 透射吸收测量:透射吸收测量用于测定液体或气体中介质对作用光的吸收,依据比耳定律,吸光度正比于摩尔吸收率、光程和样品介质浓度。 反射测量:反射测量方式分为镜面反射和漫反射测量,在实际测量中,可以采用不同的参考白板和测量角度来进行区分。反射测量用于测定样品的化学成分及表面颜色相关信息。 发光二极管(LED)测量:LED测量系统用于LED光源的绝对光谱强度及颜色指标测量。 激光测量:根据激光光谱的特征,检测系统配置高分辨率微型光纤光谱仪,同时可用积分球或余弦校正器来衰减入射光,以避免CCD探测器的饱和。 荧光测量:荧光测量因其光谱信号特别弱,因此需要一个高灵敏的探测器及一个高效率的滤光片,将样品激发出的微弱信号光和高强度的激发光区别开来。 氧含量测量:氧含量是通过光纤探头尖端荧光团的荧光强度的衰减来进行测量,应用荧光淬灭原理可以测量溶解氧或气态氧的分压,从而探测出环境的氧含量。 拉曼光谱测量:拉曼光谱与红外吸收光谱同为研究物质的分子振动能级从而分析物质的组成,但相对于红外吸收光谱,拉曼光谱的谱线较为简单且具有独特性,而且被测物不需进行前处理,因此在判断物质组成成分时有明显的优势。拉曼光谱测量系统特别适用于反应过程监控、产品识别、遥感及介质中高散射粒子的判定。 激光诱导击穿光谱(LIBS)测量:LIBS是一种用于固体、液体及气体中进行实时、定性及半定量的光谱元素分析技术,其工作原理是高强度的脉冲激光聚焦在样品表面,脉宽为10ns的激光脉冲蒸发样品产生等离子体,随着等离子体的冷却,处于激发态的原子发射出元素的特征光谱,这个光谱被光纤探头收集并传送到光谱仪,通过光谱分析软件中预存的样品特征光谱进行比对分析。 5 结论 微型光谱仪具有系统模块化和搭建灵活性的优势,因此在实际生产研究中,仅需配一套光谱仪,应用不同的测试附件就可以对各种不同的样品进行实时检测。同时,微型光纤光谱仪具有内部结构紧凑、无移动部件、波长范围宽、测量速度快、价格低的特点,在工业在线监控及便携式检测系统开发等领域提供了广阔的应用发展空间。(选自网络)