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监测课程设计-祖华彪

设计要求

1 监测指标选择

2 监测设备选型

3 监测点的布置

4 设计图纸

5安全预警

一工程概况

尾矿库剩余的库容还能使用1.1年，即可使用到2011年11月。尾矿库上游设有拦洪坝和排洪隧洞，拦洪坝为土石坝，坝顶标高2470m，坝高18m，拦洪坝与初期坝主轴线平距约为480m，排洪隧洞采用城门洞型，B×H=3.0×4.5m。尾矿库内洪水采用坝下埋管予以排出，埋管采用φ=1.2m钢筋混凝土圆管，进水采用管上预留孔，拱盖板封堵，排水管总长670m。尾矿库两岸有矿区公路通过，沿公路临山侧设有截水沟（25×30cm），用于拦截公路上方坡面水流，避免进入库区。以选厂100万t的生产规模，年排出尾矿65万t，约43.4万m3，

平川铁矿选厂现在使用的尾矿库位于磨坊沟上游的58#支沟内。初期坝于2003年10月建成，采用含粘性土碎块石筑坝，为人工分层堆填夯实形成，坝高40m，坝顶标高2410m，外坡面现状呈四级台阶，从上至下实测外坡比依次为1:2、1:2.5、1:2.5和1:3.1，内坡坡比为1:2，内外坡面均有干砌石护面。尾矿库原设计总坝高100m，最终堆积标高2470.0m。总库容126万m3，有效库容100万m3。属三等库

二依据的标准与规范

整个系统的规范标准的制订完全遵照国家规范标准和有关行业的规定要求，参照的标准和规程规范为：

1《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005

2《尾矿库安全监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令第6号)

3《土石坝安全监测技术规范》SL60-94

4 《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

5 《岩土工程监测规范》YS5229-96

6 《碾压式土石坝设计规范》DL/T5395-2007

7 《工程测量规范》GB50026-2007

8 《国家三、四等水准测量规范》GBl2898-91

9 《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ 1-90）

10 《建筑物抗震设计规范》（GB 50011-2008）

11 《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）

12 《砌石坝设计规范》（SL25－2006）

13 《水工隧洞设计规范》（SL279-2002）

14 《四川省中小流域暴雨手册》

15 《尾矿库闭库安全监督管理规定》（安监管〔2003〕112号）

三监测指标选择

3.1系统设计的监测内容

本监测方案坚持经济实用、科学先进的原则，根据设计要求，确定的监控对象和内容为：

(1) 坝体浸润线

(2) 坝体位移监测

(3) 降雨量

(4) 干滩长度

3.3 项目监测的目的及任务

实时了解尾矿库在运营期间的安全状态做出预测预警，为科学决策提供依据。监测目的主要任务包括：

(1) 采用实时监测技术，监测坝体位移变形及浸润线的变化情况，监测库区降雨量、库水位变化情况；

(2)采用尾矿库监测数据管理系统，用以对监测数据进行接收、管理、曲线成图、报警等。

四监测设备选型

4.1系统关键技术(坝体形变监测)分析对比

(1) 测量机器人（全自动全站仪）位移监测系统

测量机器人通过光学手段对各监测点进行精确测量，经过解析运算，结合基准点坐标计算各监测点坐标，测量精度和自动化程度高。由于在监测点上只须设置棱镜，所以只需一台主机就可以观测大量监测点，而且监测点的增减灵活简便。系统只有全站仪主机需要供电及通讯设备，系统结构简单，可靠性高，整体投资较低。

(2) GPS位移监测系统

常规的GPS监测系统虽然也能实现全天候的较高精度测量，但是精度比全站仪要低。系统每个监测点上都需要安装一台GPS主机和天线，也就是说每个监测点都需要通讯和供电，所以系统设计、施工复杂不便于运营维护，系统整体投资大。相同成本的GPS系统，监测点数量要大大少于全站仪。

GPS一机多天线技术，虽然能降低成本，但是每个监测点上依然需要供电和通信，除此还要配备天线转换工控机之类的配套设备，使得系统更加复杂，可靠性大大降低。多个天线共用一个主机造成每个监测点的数据采样率均不足，使得监测精度无法保证。目前只有国内一些厂商使用此技术，而国外主流厂家并不使用此方法。

要想取得较好位移监测结果，监测点的数量是不能太少的。根据以上分析，我们认为用测量机器人位移监测系统监控大坝安全是比较理想的方案，同时能大大减少项目的投资。

4.2 监测方法以及基本原理

4.2.1坝体位移监测原理

图4 全站仪监测系统原理示意图

全站仪监测系统由全站仪、棱镜、供电系统、通讯设备及配套解算软件组成(如图4)。全站仪测量设置在监测点上棱镜的三维坐标，将每次测量的数据与第一次测量的数据做对比就可以得到监测点的位移量。全站仪的测角精度为1秒，测距精度为1mm+1ppm，配合解算软件可以达到1km内1mm的监测精度。

4.2.2浸润线监测的基本原理

渗压计为压力传感器，通过在坝体里钻凿钻孔，把渗压计放置在钻孔里(与测压管结合使用)。通过测量渗压计的压力，再转换为水位(高程)，即可得到坝体或绕坝的浸润线高度以及其位置。渗压计与自动数据采集仪通过电缆连接，采集仪再通过无线方式与现场值班室相连，从而形成整个监测网络。

图5 尾矿坝浸润线监测的基本原理示意图

4.2.3降雨量监测原理

容栅式雨量计

容栅式雨量计降雨量监测原理：SRY-1型容栅式雨量计是通过容栅位移传器检测降雨量的，由于容栅传感器的分辨率是0.01，所以容栅雨量计的计量非常精确。采用上下电动阀控制进水和排水，又使得容栅雨量计在记录降水过程中雨量不流失，从而保证了计量过程的准确性。SRY-1型容栅式雨量计的数字化电路设计，

不但计量精度高、操作方便、可靠性好等优点，与传统的雨量计相比较，精度高出10倍，所以在测量细雨和毛毛雨方面也不含糊。容许测量的降雨强度范围最大：国家标准是0.1mm—4mm/分钟，而容栅式雨量计的最大降雨强度测量可以高达9mm/分钟，大大超过国家标准，不管多大的暴雨都不漏计。从而解决了以往其他遥测雨量计大雨时计量严重失准的弊病。计量误差最小：容栅式雨量计的误差小于±2%，远低于国家标准±4%，符合国际对雨量计的检测标准;与人工测量比对，非常精确。4.2.4 干滩长度监测原理

根据设计要求，干滩长度监测主要是监测滩顶高程和150m处的高程。

干滩高程(包括滩顶和150m处)采用超声波测量法进行监测。即在设定的监测点埋设立杆，安装超声波液位计，通过测量液位计距地面的高度来计算干滩高程。即：

H滩顶＝H1－h1

H150m＝H2－h2

p=( H滩顶－H150m)/L

－滩顶高程

其中：H

滩顶

H1－滩顶仪器高程，事先测定

h1－滩顶超声波液位计的测量值

H150m－滩顶高程

H2－150m处仪器高程，事先测定

H2－150m处超声波液位计的测量值

L－滩顶至150m处的水平距离

p－干滩坡度

图8 干滩长度与库水位监测的基本原理示意图

在坝上建立中继站，各监测点与坝上中继站通过电缆连接，监测数据通过中继站采用无线方式传至现场监测控制中心。

安装立杆的高度与子坝高度相适应。立杆将随子坝修筑而抬升。

4.3监测系统设备选择

4.3.1位移监测设备选择

全站仪设备的选择

Trimble S8全自动测量机器人

●精度：1″，1mm+1ppm；棱镜测量和免棱镜测量。

●MagDrive磁驱技术的无摩擦运动特点，极大降低了仪器磨损，可获得最

高速度和最高效率，无磨损意味着您可以24小时无限制使用而不必担心设备的损坏(如图)。Trimble MagDrive 磁驱伺服技术可确保Trimble S8操作快速静默，使测量或监测目标速度能够在静默状态下比常规电动全站仪快

40%。同时，它可快速检测到目标移动，及早发出告警。

●MultiTrack 多目标跟踪技术可提供被动和主动跟踪选择，跟踪模式最多

支持4个带有ID的棱镜，而监测模式更支持无限制免ID棱镜。

●SurePoint精确定点：即使是由于风力、振动、沉陷、用力过大的操作造

成了移动，Trimble S8依然可以通过有效地改正这些不小心的移动而正常工作，这就是Trimble独有的SurePoint定点精度保证。该技术确保精确瞄准和测量，从而减少了照准错误并避免了重测花费。

FineLock精准锁定：相比于其它全站仪，更精确的照准棱镜中心意味着更高精度的观测，在100米左右的距离，使用FineLock功能的1秒全站仪的测角精度要远大于不使用该功能0.5秒全站仪。

4.3.2浸润线监测设备的选择

对于大坝的浸润线监测目前，一般采用渗压计配合测压管进行大坝浸润线的自动化监测。为此，这里拟采用国外进口核心部件的YT-300振弦式渗压计来自动化监测尾矿坝浸润线。

图12 YT-300振弦式渗压计

4.3.3降雨量监测设备的选择

对比分析目前各种降雨量监测仪器的性能，采用国产SRY-1容栅式雨量计进行降雨量自动监测。

主要性能指标：

工作环境温度：0℃～60℃；

降雨强度：0.1mm～7mm/min；

示值误差：一次性降雨≤10mm，误差≤±0.2mm

一次性降雨>10mm，误差≤±2%

外形尺寸：高度680±5mm，直径232±5mm

图6 容栅式雨量计图

4.3.4干滩长度监测设备的选择WESON超声液位计

WESON63A 0~15M

根据招标文件要求，干滩长度监测是通过对滩顶高程和150m干滩长度处高程的测量来实现。库内干滩高程采用立杆安装超声液位计，通过测量液位计至干滩面的距离来计算高程。超声液位计选用U3-45C2型，量程5米，安装位置随子坝修筑而抬升。

五各指标监测点的布置

5.1尾矿库坝体位移监测点的布置

在东梁外坡分3个剖面建立6个GPS监测点，其中4个监测点采用一机多天线方式布置，由1台接收机控制，另2个监测点独立布置；在初期坝上方外坡分3个剖面建立6个GPS监测点，其布置方式与东梁相同。坝体、东梁共布置12个位移监测点。另外在坝体外的职工大院附近布置1个基准点，以减少布线施工的投入。实时监测各点3维坐标的变化情况。测点见下图16、17。

5.2尾矿库浸润线监测点的布置

利用原有浸润线观测井，在坝体设监测断面3个，每个断面设置监测点6个，另在东梁位移监测附近设置2个观测断面，每个断面5个监测点，一共28个浸润线监测点，见下图

5.3尾矿库降雨量监测点的布置

5.4尾矿库干滩长度监测点的布置

拟布置4个观测断面，每个断面监测滩顶、150m 干滩长度处个布置一个超声液位计，见下图：

六安全预警

七结语

参考文献

物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实践

物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实践仪器仪表课程设计是高校自动化、电气、测控及相关专业的一门重要课程，它集技术性、工程性和实践性于一体，是一门涉及检测技术、单片机原理、电子技术、自动控制、计算机通信等多门学科的现代综合课程。通过仪器仪表课程设计的实践，学生可以了解电子及微机工程项目的开发过程，还可以掌握智能仪器仪表系统的设计和调试方法，并具有运用基础知识解决问题的能力和素质。 2021年2月教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》，吹响了新时代本科教育改革发展的进军号。该通知明确指出，新工科项目的开展與实施应当围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系进行，而不是简单地围绕传统工科教育专业融合或专业调整。与此同时，随着互联网和通信技术的发展，将设备融入互联网成为互联网的另一扩展方向——物联网。最初的物联网的概念是由美国提出来的，把所有的物品通过物联网域名相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪等等的一种网络概念。物联网的官方定义是：是基于互联网之上，使不可交流的物体与物体之间进行交流，而产生的过程，称之为物联网（Internet of Things）。在过去的十年中，我们见证了各种设备通过网络连接在一起，各种传感器，温度计，交通、流速传感器以及数据传输。借助新工科建设和物联网快速发展的契机，我校结合近几年在仪器仪表课程设计指导过程中遇到的一些问题，并结合智能仪器仪表技术、物联网技术飞速发展的特点[5，6]，对该课程进行了改革实践。从教学内容，教学方法，教学模式三方面实施了该课程的教学改革，引导学生培养创新性的工程实践能力、探索学生创新创造潜能，以适

监测监控安全保障措施(通用版)

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电子秤课程设计实验报告

电子设计实验报告电子科技大学设计题目：电子称姓名：

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电子秤第一节绪论摘要：随着科技的进步，在日常生活以及工业运用上，对电子秤的要求越来越高。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的ADC具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。关键词：压力传感器，AD620N放大电路，ADC模数转换，STM32单片机，OLED 显示屏，矩阵键盘，电子秤。 1.1引言本课程设计的电子秤以单片机为主要部件，利用全桥测量原理，通过对电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，将电压量纲（V）改为重量纲（g）即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，本设计采用全桥测量电路，是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D 转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模拟量转数字量转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由OLED

加速度传感器传感器课程设计

一、设计要求 1、功能与用途加速度传感器在现代生产生活中被应用于许许多多的方面，如手提电脑的硬盘抗摔保护，另外一个用处就是目前用的数码相机和摄像机里，也有加速度传感器，用来检测拍摄时候的手部的振动，自动调节相机的聚焦。而这些产品中由于要求对温度的干扰有很大的免疫力，其中采用的都是压电式加速度传感器。压电加速度传感器还应用于汽车安全气囊、防抱死系统、牵引控制系统等安全性能方面，灵敏度是压电加速度传感器应用时候要考虑到的重要因素之一。概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。 2、指标要求分别用压电式传感器、电阻应变式传感器、电容传感器实现加速度的测量将非电量转化为电量输出。二、设计方案及其特点依据压电效应、电阻应变效应以电容相关的物理参数及性质随外力而变化的特性，可制作成压电式加速度传感器、电阻应变式加速度传感器及电容式加速度传感器。三种加速度传感器的设计及特点分别叙述如下： 1、方案一压电式加速度传感器压电加速度测量系统结构框图如图1所示：压电加速度传感器采用具有压电效应的压电材料作基本元件 ,是以压电材料受力后在其表面产生电荷的压电效应为转换原理的传感器。这些压电材料 ,当沿着一定压电加速度传感器电荷放大器信号处理电路 A/D 转换电路图1 压电加速度测量系统结构框图

方向对其施力而使它变形时,内部就产生极化现象 ,同时在它的两个相对的表面上便产生符号相反的电荷;当外力去掉后 ,又重新恢复不带电的状态;当作用力的方向改变时 ,电荷的极性也随着改变。电信号经前置放大器放大 ,即可由一般测量仪器测试出电荷(电压)大小 ,从而得出物体的加速度加速度计的使用上限频率取决于幅频曲线中的共振频率图2。方案二电阻应变式加速度传感器应变式加速度传感器主要用于物体加速度的测量。其基本工作原理是：物体运动的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比，即a=F/m 。图3中1是等强度梁，自由端安装质量块2，另一端固定在壳体3上。等强度梁上粘贴四个电阻应变敏感元件4 。测量时，将传感器壳体与被测对象刚性连接，当被测物体以加速度a 运动时，质量块受到一个与加速度方向相反的惯性力作用，使悬臂梁变形，该变形被粘贴在悬臂梁上的应变片感受到并随之产生应变，从而使应变片的电阻发生变化。电阻的变化引起应变片组成的桥路出现不平衡，从而输出电压，即可得出加速度a 值的大图2 压电式加速度计的幅频特性曲线 3 2 1 4 1—等强度梁；2—质量块；3—壳体； 4—电阻应变敏感元体图3 应变式加速度传感器结构

安全监测监控系统课程设计44033

安全监测监控系统课程设计 1 设计目的与要求 1.1设计目的对于多数矿井来说，较大的矿井水被排放到地面后比较难以处理，自然排放容易造成环境污染，二次处理成本极高，采用二次利用的方式能有效的解决矿井水排放问题。把矿井中的水抽放到地面的蓄水池，通过相关的处理后再次利用。由于蓄水池水位变化的原因，有时候就发生了蓄水池缺水事故而影响井下正常生产，有时候也发生满水溢流浪费的现象。不论是什么情况对企业都是无益的。就其缺水或满水的原因，主要有两方面：一个是供水操作人员责任心不强，对蓄水池水位的监视不到位，当蓄水池水位变化较大时，不能及时调节进水阀门的开度确保水池正常供水；另一个是蓄水池进水管出口安装的浮球阀不完好，水满时不能关严，从而造成溢流浪费。矿井蓄水池水位采用自动控制装置后，保证了井下用水的可靠性，提高了管理水平，避免了溢流浪费。 1.2 设计要求各生产矿井用水都是由地面蓄水池靠自然压力向井下各用水地点供应的。在蓄水池向井下供水的同时，外界水源也向蓄水池注水。一般情况下，外界的供水压力是恒定不变的，由于井下生产用水量的大小随时变化，从而蓄水池的水位也随时变化。即外界供水阀门开度不变时，水池水位随井下用水量的增加而降低，随用水量的减少而升高。本文设计在蓄水池进水管路上与原进水阀门并联安装一座电动调节阀，在蓄水池安装一套投入式液位变送器通过WT-600控制表控制电动调节阀的开启度，调节蓄水池的进水量，保证井下生产用水量与蓄水池进水量相平衡，即井下生产用水量增大时, 电动调节阀自动开大；当井下生产用水量减小时,电动调节阀自动关小，从而达到水位恒定的目的。由于抽取到地面蓄水池的水杂质较多，所以在水泵供水管路上设置Y型过滤器，可以有效地过滤循环水池循环水中的杂质，减少喷嘴的堵塞，保证系统的正常工作从真正意义上实现煤矿水的再次利用，避免环境污染和不必要的水资源浪费。

安全监测监控系统课程设计

. 安全监测监控系统课程设计 1 设计目的与要求 1.1设计目的对于多数矿井来说，较大的矿井水被排放到地面后比较难以处理，自然排放容易造成环境污染，二次处理成本极高，采用二次利用的方式能有效的解决矿井水排放问题。把矿井中的水抽放到地面的蓄水池，通过相关的处理后再次利用。由于蓄水池水位变化的原因，有时候就发生了蓄水池缺水事故而影响井下正常生产，有时候也发生满水溢流浪费的现象。不论是什么情况对企业都是无益的。就其缺水或满水的原因，主要有两方面：一个是供水操作人员责任心不强，对蓄水池水位的监视不到位，当蓄水池水位变化较大时，不能及时调节进水阀门的开度确保水池正常供水；另一个是蓄水池进水管出口安装的浮球阀不完好，水满时不能关严，从而造成溢流浪费。矿井蓄水池水位采用自动控制装置后，保证了井下用水的可靠性，提高了管理水平，避免了溢流浪费。 1.2 设计要求各生产矿井用水都是由地面蓄水池靠自然压力向井下各用水地点供应的。在蓄水池向井下供水的同时，外界水源也向蓄水池内注水。一般情况下，外界的供水压力是恒定不变的，由于井下生产用水量的大小随时变化，从而蓄水池的水位也随时变化。即外界供水阀门开度不变时，水池水位随井下用水量的增加而降低，随用水量的减少而升高。本文设计在蓄水池进水管路上与原进水阀门并联安装一座电动调节阀，在蓄水池内安装一套投入式液位变送器通过WT-600控制表控制电动调节阀的开启度，调节蓄水池的进水量，保证井资料Word . 下生产用水量与蓄水池进水量相平衡，即井下生产用水量增大时, 电动调节阀自动开大；当井下生产用水量减小时,电动调节阀自动关小，从而达到水位恒定的目的。由于抽取到地面蓄水池的水杂质较多，所以在水泵供水管路上设置Y型过滤器，可以有效地过滤循环水池循环水中的杂质，减少喷嘴的堵塞，保证系统的正常工作从真正意义上实现煤矿水的再次利用，避免环境污染和不必要的水资

仪器仪表管理系统—C语言课程设计

仪器仪表管理 1.题目要求 Ⅰ.【要求】系统功能的基本要求：（1）新的仪器仪表信息的录入；（2）在借出、归还、维修时对仪器仪表信息的修改；（3）对报废仪器仪表信息的删除；（4）按照一定的条件查询符合条件的仪器仪表信息；查询功能至少应该包括仪器仪表基本信息（如仪器仪表名字、仪器仪表编等）的查询、按时间点（借入时间、借出时间、归还时间）查询等（5）对查询结果的输出。【提示】数据结构采用结构体。仪器仪表信息包括仪器仪表名、仪器仪表编号、购买时间、借入时间、借出时间、归还时间、维修时间、状态信息（0代表可借出，1代表已借出，2代表正在维修）等。 Ⅱ.需求分析根据题目要求，需要把仪器仪表信息的的数据存储在文件里，所以需要提供文件的输入输出等操作；在程序中要提供修改，删除，查找等操作；另外还应该提供键盘式选择菜单实现功能选择。 2.功能实现设计 2.1总体设计系统功能模块图 2.2详细设计 1.主函数

主函数一般设计得比较简洁，只提供输入输出和功能处理的函数调用。其各功能模块用菜单方式选择。本题将main（）函数体内的界面选择部分语句单独抽取出来作为一独立函数，目的在于系统执行完每部分功能模块后能够方便返回到系统界面。【程序】 main() {menu(); } 菜单部分设计如下：【流程图】 N 【程序】 main() { menu(); } void menu() { int w,n; do { system("cls"); printf("\t\t WELCOME TO THE EQUIPMENT MANAGEMENT SYSTEM\n\n\n"); printf("\n\n\t\t====================******====================\ n\n\n"); printf("\t\t\t1:Add message of new equipmen\n\n"); printf("\t\t\t2:Load the message of all equipment\n\n"); printf("\t\t\t3:Correct the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t4:Ddlete the message of broken equipment\n\n"); printf("\t\t\t5:Search the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t6:Search of all the equipment\n\n"); printf("\t\t\t7:Exit\n");

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传感器课程设计半导体吸收式光纤温度传感器

2010年12月30日目录序言 (3) 方案设计及论证 (4) 部件图纸 (6) 心得体会 (6)

主要参考文献 (7) 序言 1、简介光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面出另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。其物理本质是利用光纤中传输的光波的特征参量，如振幅、相位、偏振态、波长和模式等，对外界环境因素，如温度，压力，辐射等具有敏感特性。它属于非接触式测温。 2、特点

光纤传感器是一种新型传感器，它用光信号传感和传递被测量，具有动态范围大，频响宽，不受电磁干扰等优点。由于光纤可被拉至距测量点几十米以外，能使信号处理的电子线路远离干扰源，固而可较少受到空间电磁干扰。另外光纤传感器均为可控有源传感器，这使得在硬件和软件设计中可采用一些特殊手段来完成某些较复杂的功能。 3、现状随着工业自动化程度的提高及连续生产规模的扩大, 对温度参数测量的快速性提出了更高的要求。目前, 普遍采用的热电偶很难实现对温度快速、准确地测量。这种接触式测量也难以保证温度场的原有特征, 易引起误差。在较高温度的测量中, 价格昂贵的金属热电偶必须接触被测高温物体, 所以损坏快, 增加了成本。光纤温度检测技术是近些年发展起来的一项新技术，由于光纤本身具有电绝缘性好、不受电磁干扰、无火花、能在易燃易爆的环境中使用等优点而越来越受到人们的重视，各种光纤温度传感器发展极为迅速。目前研究的光纤温度传感器主要利用相位调制、热辐射探测、荧光衰变、半导体吸收、光纤光栅等原理。其中半导体吸收式光纤温度传感器作为一种强度调制的传光型光纤传感器，除了具有光纤传感器的一般优点之外，还具有成本低、结构简单、可靠性高等优点，非常适合于输电设备和石油以及井下等现场的温度监测，近年来获得了广泛的研究原理分析 1、本征吸收原理当一定波长的光通过半导体材料时，主要引起的吸收是本征吸收，即电子从价带激发到导带引起的吸收。对直接跃迁型材料，能够引起这种吸收的光子能量hv必须大于或等于材料的禁带宽度Eg，即式中，h为普朗克常数：v是频率。从式(1)可看出，本征吸收光谱在低频方向必然存在一个频率界限vg，当频率低于vg时不可能产生本征吸收。一定的频率vg对应一个特定的波长，λg=c／vg，称为本征吸收波长。 2、半导体测温原理 λ，半导体材料对信号光的透过率随温度变化，但对参考光的透过率不变。设信号光的透过率为()T 参考光的透过率为rλ。光纤定向耦合器的分光比为α，光纤传输损耗和探头与光纤的联接损耗为β。令

岩土工程安全监测课程设计

岩土工程安全监测课程设计二〇一二年十二月

目录 1 概述 (3) 2工程背景 (3) 3设计依据 (3) 4滑坡监测说明 (3) 4.1监测原则 (3) 4.2监测内容 (4) 4.3监测方法 (4) 4.4监测仪器 (5) 5设计方案 (8) 5.1布点原则 (8) 5.2选点、埋石 (8) 5.3滑坡体监测方法设计 (8) 5.4监测预算 (9) 5.5附图 (9) 6结语 (11)

1 概述岩土工程监测是一门综合性很强的应用技术，它是以工程地质学、土力学、岩石力学、钢筋混凝土力学及土木工程设计理论和方法等学科为理论基础，以仪器仪表、传感器技术、计算机与通信技术、大地测量技术、测试技术、信息科学等学科为技术支持，同时还融合土木工程施工工艺和工程实践经验，以岩土体及工程结构的稳定性动态评估为主要目的的综合性应用技术。滑坡是一种重力地质现象，是地球上广泛存在的一种次生地质灾害。其主要特征是不稳定的天然斜坡或人工边坡，在岩体重力、水及震动力作用下，失去原有平衡和存在的基础，发生了危害性的变形破坏，结果倾倒或滑落产生的大量岩土堆积物，引起交通中断，村镇埋没，江河堵塞，水库淤积，甚至酿成巨大的地质灾害。大部分滑坡都不同程度的与人类工程建设活动有关。因此，滑坡监测已成为工程勘测、设计、施工和运行工程中不可缺少的重要手段，被视为工程设计效果、施工和运行安全的直接指示器。 2工程背景深圳市宝安区西乡街道固戍社区朱坳山滑坡地质灾害点位于宝安区西

乡街道固戍社区。

2008年6月13日特大暴雨引发本次山体滑坡，斜坡岩土体产生滑动，对坡下的别墅造成一定程度的损坏。 3设计依据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；《地质灾害防治条例》（中华人民共和国国务院令，第394条，2004.3.1）《地质灾害防治工程设计规范》DB50/5029-2004 《国家地质灾害应及预急预案》（国办函[2005]37号文《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97。《工程测量规范》GB50026-2007。《岩土工程勘察规范》GB50021-2002 《深圳市宝安区西乡街道固戍社区朱坳山滑坡应急治理工程设计方案》 4滑坡监测说明 4.1监测原则 ⑴监测方法应充分考虑边坡特征、地质条件及监测外部环境，选择合适的监测方法，做到旧、新设备结合，仪器监测和宏观监测相结合，人工监测和自动监测相结合。通过多种方法的比较，使监测工作即经济安全，又适用可靠，避免单方面追求高精度、自动化、多参数而脱离工程实际的监测方案。在选择监测

仪器仪表电路课程设计总结--温度测控电路

仪器仪表电路课程设计总结温度测控电路摘要：温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。温度的测量和控制技术应用十分广泛。在工农业生产和科学研究中，经常需要对某一系统的温度进行测量，并能自动的控制、调节该系统的温度。本设计要求设计一个温度测控电路系统。本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器，LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B 之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测，控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。温度传感器检查温度并将输出给转换和放大电路，放大后的信号分别送给两路已设定好阈值的比较电路，当室温大于等于报警值时，警报灯亮。利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电路将电信号转换成数字信号，将其显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平，进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中，当温达到允许最高温度，此时发光二极管点亮实现报警。关键词：温度传感器；控制；报警；LM35；AD转换一、设计要求： ⑴被测温度和控制温度均可数字显示； ⑵在保证测量温度准确的前提下，尽可能提高测量精度；

⑶控制温度连续可调； ⑷温度超过额定值时，产生声、光报警信号。二、系统总体方案 2.1 对温度进行测量与显示将温度的转换成电量，然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。 2.2温度显示部分，报警温度采用转换开关控制，可分别显示系统温度、控制温度对应值V REF 对应值V 。 max 2.3 报警部分设定被控温度对应的最大允许值V max，当系统实际温度达到此对应值V max时，发生报警信号。三、各部分功能模块设计 3.1温度传感器LM35 LM35是电压输出型集成温度传感器， LM35集成温度传感器是利用一个热电

《测量程序设计课程设计》指导书-2015

测量数据处理程序设计指导书设计名称：测量数据处理程序设计计划周数：２周适用对象：测绘工程专业本科先修课程：测量学，测量平差基础，大地控制测量，测量程序设计一、设计目的测量数据处理程序设计是学生在系统学习完大地控制测量学、测量平差基础、测量程序设计等相关课程之后，为了系统理解控制网平差的整体过程及综合运用科学工具而安排的。通过课程设计主要达到以下几个目的：掌握控制网平差课程设计具体内容、方法和步骤；通过理论联系实际，进一步巩固已学到的专业理论知识，并加深对理论的认识；培养学生对编写代码，上机调试和编写说明书等基本技能；锻炼学生阅读各类编程参考书籍及加以编程运用的能力。二、设计内容及日程在VB、 VC软件或matlab科学计算软件的平台上，选择的具体课程设计题目，进行程序设计与实现，共计10个工作日，工作程序如下：三、设计的组织： 1.设计领导（１）指导教师：由教研室指派教师、实验员兼任。

职责：全面组织设计大纲的实施，完成分管工作及相关技术指导。（２）设计队长：学生班长兼任。职责：协助教师做好本班学生的人员组织工作。（３）设计组长：每组一人。职责：组织执行下达的设计任务，安排组内各成员的工作分工。 2.设计分组学生实习作业组由3～4人组成（含组长一人）。四、设计内容在VB、VC或MATLAB 软件平台上，按选择的设计题目进行相关程序开发 1、闭合导线简易平差、附合导线简易平差支导线计算 2、闭合水准网计算、附合水准网简易平差 3、地形图编号（新、旧两种方法） 4、误差椭圆的参数的计算与绘制误差椭圆 5、水准网严密平差 6、高斯正反算计算 7、高斯投影换带计算 8、七参数大地坐标转换（WGS84-bj54坐标转换、WGS84-CGCS2000坐标转换） 9、四参数坐标转换（西安80-bj54坐标转换、CGCS2000-bj54坐标转换、CGCS2000-西安80坐标转换（平面） 10、大地高转换为正常高的计算 11、工程投影变形超限的处理 12、遥感图像数据处理 13、曲线（曲面）拟合 14、摄影测量空间后方交会 15、****管理信息系统设计与开发五、上交成果 1) 小组利用vb、vc或matlab编写的软件包一个及测试数据一份 2）小组关于所开发程序设计说明书一份 3) 个人课程设计的心得一份 4）小组答辩PPT一份

安全监测监控课程设计实例

安全监测监控系统课程设计论文名称：蓄水池变频恒流量抽水自动控制系统设计论文单位：能源学院资料Word . 论文作者：安全工程学号：指导老师：蓄水池变频恒流量抽水自动控制系统

1 设计目的与要求 1.1 设计目的对于多数矿井来说，较大的矿井水被排放到地面后比较难以处理，自然排放容易造成环境污染和资源浪费，而如果二次处理，成本极高。所以考虑采用二次利用的方式能有效的解决矿井水排放问题。本设计利用从井下抽放到地面蓄水池的矿井水进行制浆，制成的泥浆将会用于井下灭火和充填。这样做可以变废为宝，减少对环境的污染，有效的解决矿井水排放处理问题，同时也解决了制泥浆所需水的问题，降低了制浆的成本。因此，这种设计会有很好的经济效益。 1.2 设计要求设计对象是某煤矿地面蓄水池，通过设计一个自动控制系统，将其中的水抽出刀制定的制浆设备用于制浆，实现井下废水的再利用。该矿井下抽取到地面蓄水池的水杂质较少，矿领导设计制浆用水量为70方/小时，可以采用变频器进行控制，制定一个自动控制系统来实现该功能。设计采用水泵将蓄水池的水抽出到指定设备的系统，具体要求：资料Word . （一）、能检测抽出的水流量；（二）、形成一个自动恒流控制系统；（三）、能控制水流量为我们的指定值。 2 系统结构设计 2.1 控制方案根据设计目的和设计要求，本设计采用变频恒流量抽水方式，最根本的目的是将蓄水池中的水抽送至制浆设备中，在设计中添加流量传感器、变频执行器和控制器等将抽水过程进行优化。实现恒流量变频自动控制抽水过程。流量传感器用来监测管路中的流量是否达到生产所需的值；变频执行器以其显著的节能效果和稳定可靠的控制方式，在风机、水泵、空气压缩机、制冷压缩机等高能耗设备上广泛应用，在本设计中，其作用也是一样的，它是对水泵进行转速控制的单元.变频器跟踪供水控制器送来的控制信号改变调速泵的运行频率，完成对调速泵的转速控制；控制器可以实现对抽水过程的灵活控制。对此，选用新型变频调速抽水设备，该设备将PID调节器以及简易可编程控制器的功能都综合进变频器内，形成了带有各种应用的新型变频器。由于PID运

安全监测监控管理办法详细版

文件编号：GD/FS-1727 （管理制度范本系列）安全监测监控管理办法详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

安全监测监控管理办法详细版提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。为认真落实“监测监控、先抽后采、以风定产”瓦斯治理十二字方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的综合治理的要求，进一步加强我公司安全监测监控系统管理，保证安全监测监控系统及设备的正常运行，发挥系统在煤矿安全管理中的作用，根据《煤矿安全规程》、《煤矿安全监测监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）、《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQl029-2007)及肥矿集团《加强瓦斯远程监测监控和调度信息网的管理规定》等文件的有关要求，结合我公司实际，制定本办法。一、组织机构

为加强安全监测监控工作的组织领导，公司成立安全监测监控工作领导小组，董事长.安全监测监控中心站设在生产管理科，实行24小时值班制度，刘超分管该项工作。安全监测监控组负责监控系统的管理、维护、传感器标校等日常工作。各生产单位正职为本单位安全监测监控管理的第一责任人，现场盯班干部为现场监控设备管理的直接责任人。二、安全监测监控管理责任制 1.公司董事长是安全监测监控管理的第一责任人，组织相关人员落实上级有关规章制度及要求，并负有监督管理责任。 2.公司总工程师全面负责安全监测监控技术管理工作，负责组织编写审查安全监测监控各项安全技术措施及应急预案，并对执行情况进行监督检查。

仪器仪表电路课设报告

目录第一章绪论 (2) 1.1概论 (2) 1.2课设任务 (2) 第二章方案论证及选择 (3) 第三章单元电路设计 (6) 3.1放大电路设计 (6) 3.2相敏检波电路设计 (6) 3.3低通滤波器设计 (7) 3.4直流放大器设计 (8) 第四章电路仿真（部分） (9) 5.1开关式相敏检波电路仿真 (9) 5.2低通滤波器仿真 (9) 5.3总电路功能结果仿真 (10) 第五章元器件清单 (11) 第六章小结 (13) 参考文献

第一章绪论 1.1概论测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要，对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟，对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段，随着科技的发展，测控技术进入了全新的时代。自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域，便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器，都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势，从而既增加了测量功能，又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后，更多的分析和处理工作都由计算机来完成，故很自然使人们不再去关注仪器与计算机之间的界限。近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构和cachE等先进技术，又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合，已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后，不难见，配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，实质上相当于一台多功能的通用测量仪器。测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、电力、自动控制、信号处理、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的涉及面广，小到生产过程自动控制，大到火箭卫星的发射及监控。由于对自动控制及精度的严格要求，测控技术与仪器成为不可或缺的专业。 1.2课设任务测控系统由传感器、电路和执行机构组成。电路时测控系统中最为灵活的部分。可以通过改变电路，达到获得不同信号的目的。此次课设任务就是着重于此。具体任务为：某差动变压器传感器用于测量位移，当所测位移在0 —±20mm范围时（铁芯由中间平衡位置往上为正，往下为负），其输出的信号为正弦信号0—40mVP-P，要求将信号处理为与位移对应的0--±2V直流信号。

工程测量学设计指导书

《工程测量学》设计指导书〈供测绘工程专业使用〉

《工程测量学》课程设计指导书《工程测量学》是高等学校中测绘工程专业本科生的一门重要专业技术课。根据我院测绘工程专业本科教学计划及该课程教学大纲的要求，学生在完成《工程测量学》理论学习后，必须进行为期一周的课程设计。由于本学科是集理论和实践为一体的学科，理论教学必须与工程实践紧密相结合，因此《工程测量学》课程设计将采取理论联系实际的方法,针对具体的工程项目进行设计，从而加深学生对工程测量学基本理论的理解，着重培养学生分析问题和解决实际工程问题的能力。《工程测量学》课程设计是一次具体的、生动的、全面的、综合性的技术实践活动，在传授知识、开发智力、培养能力方面，具有更加重要的意义。尤其在培养学生独立工作能力方面，是其它任何教学环节所不能代替的。一、课程设计班级、时间、地点和指导教师本次《工程测量学》课程设计班级、时间、地点和指导教师如下：班级：测绘工程2011班，共70人；时间：本学期的20周（2015年1月12日--1月16日），总计1周；地点：本次课程设计计划在春晖书院和图书馆进行；

指导教师：为保证课程设计的顺利进行，安排燕志明、张会战、郭义、孙同贺、王翔分别带队指导1、2班，另安排党晓晶辅助指导设计工作。二、课程设计的目的《工程测量学》课程设计是该课程理论学习后的一个学术性实践环节，是对课程理论的综合和补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。通过具体的工程项目设计，熟悉工程测量方案编写的要求，独立进行工程测量技术方案和施工方案的设计；根据《工程测量规范》和相关的施工设计规范设计要求，保证设计的施工控制网和施工测量方案满足精度要求，并力求做到经济合理。三、课程设计的任务（1）该课的课程设计安排在理论学习和综合性实习结束之后进行的；时间为一周。（2）通过课程设计，培养学生运用本课程基本理论知识和技能，分析和解决本课程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。（3）在指导老师的指导下，要求每个学生独立完成本课程设计的全部内容。四、课程设计任务及要求

安全课程设计

一、前言 1 应急救援方针、原则、目标、对象及预案适用范围 1.1 应急救援方针煤矿重、特大事故应急救援应,坚持以人为本,坚持预防为主,坚持快速、高效 1.2 应急救援原则以人为本，安全第一。把保障人民群众的生命财产安全和身体健康、最大限度度预防和减少安全事故灾害造成的人员伤亡作为首要任务。切实加强应急救援人员的安全防护。充分发挥人的主观能动性，充分发挥专业救援力量的骨干作用和人民群众的基础作用。预防为主，平战结合。贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持事故灾难应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警、和预报工作，做好常态下的风险评估、物资储备、队伍建设、完善装备、预案演练工作。 1.3 应急救援目标总目标：尽快控制事态发展，最大限度降低人员的伤亡和减少财产损失，并尽快恢复正常的生产、生活状态。 1.4 应急救援对象 1) 煤矿发生重、特大瓦斯事故 2) 煤矿发生重、特大顶板事故 3) 煤矿发生重、特大水灾事故 4) 煤矿发生重、特大井下火灾事故二、概述 1 编制目的为了加强对煤矿重、特大生产安全事故的应急救援管理，保证重、特大事故发生后，迅速有效地做好应急处置和抢险救援等组织工作，最大限度地减少事故

造成的人员伤亡和财产损失，防止事故扩大，维护正常的社会秩序，保持社会稳定，根据国家有关法律、法规及《XX市人民政府突发性公共事件总体应急预案》的有关要求，结合我市地方煤炭工业实际，特制定《XX市XX煤矿重、特大事故应急救援预案》。 2 编制依据 2.1 《中华人民共和国安全生产法》 2.2 《中华人民共和国矿山安全法》 2.3 《煤矿安全规程》 2.4 《中华人民共和国煤炭法》 2.5 《煤矿安全监察条例》 2.6 《中华人民共和国矿山安全法实施条例》 2.7 《中华人民共和国消防法》 3 XX市XX煤矿概况该矿设计年产煤炭能力30万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有2个掘进工作面正常掘进。煤层赋存条件较好。矿井总回风量为54.08m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.16%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.2%~0.3%之间；采煤工作面日产煤炭量800t，瓦斯浓度一般在0.2%~0.3%之间。煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为20%，水文条件简单，无突水危险三、应急救援相关组织机构及其职责 1 事故应急救援组织机构 2 事故应急救援人员职责 XX市煤矿重、特大事故应急救援指挥部，指挥部成员名单如下：总指挥：XX市政府分管副市长副总指挥：XX市政府市长助理、XX市煤炭局局长、XX市煤矿安全监察局. 成员：市煤炭局分管安全副局长、分管技术副局长、纪委书记、总工程师，市安全生产监督管理局局长，市公安局局长市卫生局局长当发生特大事故时 2.1应急救援指挥部的职责:

电子秤智能仪表课程设计

摘要随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。 20世纪90年代以来，随着科学技术的进步，工业生产自动化、智能化水平的提高，各行业对称重计量提出了许多新要求，归纳起来主要是：称重技术从静态称重向动态称重方向发展；测量方法从模拟测量向数字测量方向发展；测量特点从单参数测量向多参数测量方向发展；电子衡器产品的技术性能向高速率、高准确度、高稳定性、高可靠性方向发展。关键词：电子秤；智能仪表

目录引言 (3) 1.设计背景 (4) 1.1课题背景 (4) 1.2设计内容 (4) 2电子秤简介 (5) 2.1总体方案设计 (5) 2.2系统组成 (6) 3系统硬件设计 (7) 3.1传感器的设计 (7) 3.2电阻应变式传感器测量电路的设计 (8) 3.3 A/D转换系统的电路设计 (8) 3.4 CPU控制系统的电路设计 (11) 3.5液晶显示简介 (13) 3.6 报警电路的设计 (15) 3.7系统总体电路图 (16) 4.软件设计 (17) 4.1主程序的设计 (17) 5电路调试 (18) 5.1系统调试及结果处理 (18) 6.总结 (19) 参考文献 (20) 附录；源程序代码 (21)

引言近几年，我国的电子称重系统从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。电子称重技术逐渐从静态称重向动态称重发展，从模拟测量向数字测量发展，从单参数测量向多参数测量发展。电子称重系统制造技术及其应用得到了新发展。国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平，少数产品的技术已处于国际领先水平。作为重量测量仪器，智能电子秤在各行各业开始显现其测量准确，测量速度快，易于实时测量和监控的巨大优点，并开始逐渐取代传统型的机械杠杆测量称，成为测量领域的主流产品。

检测技术及仪表课程设计报告

检测技术及仪表课程设计报告 1、1 课程设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点，从工程创新的理念出发，以工程思维模式为主，旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 1、2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象，要求综合以前所学知识，完成此实验装置所需参数的检测。设计检测方案，包括检测方法，仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因等等。 1、3 实验背景知识换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界分关注而又至今未能解决的难题之一。 1、4 实验原理 1、4、1 检测方法按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法

和化学法。这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里选择热学法中的污垢热阻法。 1、4、2 热阻法原理简介表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量mf，污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由式表示：（1-1）图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻通常测量污垢热阻的原理如下：设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的，图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：（1-2）图1b为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为：（1-3）忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响，则可认为（1-4）于是两式相减得：（1-5）该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻，这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见，假定换热面只有一侧有污垢存在，则有：（1-6）（1-7）若在结垢过程中，q、Tb均得持不变，且同样假定（1-8）则两式相减有：（1-9）这样，换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。