基于时间分辨荧光测铀分析仪的研制

依据时间分辨荧光的基本原理,采用可编程逻辑器件(FPGA)和增益控制电路研制测铀分析仪。根据时间内插法提升系统最小时间分辨精度,依据不同物质荧光寿命长短的差异,通过FPGA输出精准测控时序,进行铀荧光信号的甄别;采用基于插值预测的自动档位调节算法进行铀荧光信号的最优参数选择,实现痕量铀的高精度测量。系统测试结果表明,基于时间分辨荧光测铀分析仪的稳定性、线性及精密度指标完全满足核行业及相关国家标准要求。     

工程地震仪智能电源管理系统研究

介绍一种工程地震仪智能电源管理系统的设计与实现,该系统具有电压输入范围广、输出电压稳定、用户操作界面简洁以及低功耗等特点。系统的硬件设计是由DC/DC稳压电源电路、基于高速单片机C8051F320和24位高精度模数转换芯片LTC2449的电流检测电路以及LCD屏幕背光控制电路组成,软件部分主要由单片机的C语言程序和嵌入式Windows XP上的VC++用户界面程序组成。最终实现了一种能为工程地震仪提供稳定电源、实时检测电流并可以调节屏幕背光的智能电源管理系统。     

基于ARM7和USB技术的工业CT数据采集系统设计

针对传统工业CT体积大、成本高、传输速率低以及操作不便等问题,本文提出了一种基于ARM7和USB技术的工业CT数据采集系统设计方案。硬件采用32位的LPC2290作为核心控制器,设计了具有高集成度的信号调理电路和电机控制电路,并结合接口芯片CH376实现了高速高效、即插即用的USB传输;采用VC语言编写了上位机的采集控制软件,采用c语言和汇编语言混合编写了下位机的控制软件。软硬件联合测试结果说明：采集系统数据传输稳定可靠、高效便捷,步进电机控制方便精确,能够满足新型工业CT的发展要求。     

复合频率直流逆变电路中L/C的域值计算与研究

大功率复合频率电源是电法勘探中必需的信号源。大多数电法勘探仪器信号源的控制电路都采用大功率IGBT模块设计,因为IGBT模块具有输入阻抗高,速度快,通态压降低,热稳定性好,以及高电压和大电流的优点,但同时也存在控制电路较复杂,体积大,抗干扰能力较差等缺点。这里重点介绍一种采用可控硅BT151(晶闸管)作为主要逆变器件,通过对L/C储能器件域值的合理选择,研究与设计了一套性能稳定,复合频率直流逆变电路,为电法勘探仪器采用大功率SCR器件提供了研究基础。该电路设计成果已成功的应用在国家"十一五"支撑课题项目中。     

单触法可编程控制器程序设计

用于顺序过程控制的程序设计方法－－单触法,规则、快捷、应用简便,可用于可编程控制器（ＰＣ）及硬件继电器控制电路的程序设计,阐述了设计原则与设计步骤,说明了单一顺序、并发顺序、选择顺序、循环等不同结构控制程序的设计方法,讨论了该方法的限制及实用价值。     

矿用钻孔超声流量自适应检测技术

为了更好地实现煤矿井下瓦斯抽采钻孔端流量监测,针对管路内介质成分复杂、纯净度差、稳定性差等因素对抽采流量参数测量准确性影响的问题,提出以时差法为测量原理,以双阈值比较法为检测方法,设计了一套矿用钻孔超声流量自适应检测系统。通过分析影响双阈值比较法测量准确性的关键问题出发,设计了检测系统的总体方案,并对其中激励信号放大电路、接收信号调理电路及由峰值检波电路与增益控制电路构成的自适应电路几项关键模块进行了详细地介绍,叙述了检测系统运行软件的工作流程。通过工况环境适应能力测试与准确度性能检验,对检测系统的功能与性能进行了检验,检验结果表明,该系统能够适应瓦斯抽采钻孔管路内的工况需求,实现高精度的气体流量测量。      

电法勘探工作站程序设计技术

文章叙述了动态连接库和面向对象编程技术在电法勘探工作站设计中的应用,介绍了VC++和FORTRAN混合编程接口、图形模块接口及操作界面面向对象程序设计方法,采用这些技术降低了模块间的藕合性,提高了模块的内聚性,避免了重复编程和资源浪费,提高系统运行的稳定性和高效性.     

基于直接数字频率合成技术的类激发极化信号源研制

为了使阵列式激发极化接收机采集通道一致,需要设计特定的校准信号源,为此设计和实现了以USB2.0为通信协议的类激发极化信号源。系统以直接数字合成技术(DDFS)理论为基础,采用大规模现场可编程门阵列技术,设计了DDFS内核,结合M atlab产生上述模型响应的数据。该类激发极化信号源输出电压可以在1μV~1 V可调,步进为0.038μV,信噪比大于40 dB,输出频率为1、0.25、0.125、0.062 5 Hz,误差为1.8×10-5Hz。该类激发极化信号源已经在分布式阵列电磁接收系统的主站的多通道校准工作得到了应用。     

微型检波一体化三分量地震仪及其应用

讨论了一种微型便携式地震仪的设计思路,该仪器具有本安防爆,重量轻、低功耗、高精度、高采样率等特点,内置三分量检波器,采集数据原位数字化且原位存储,能极大限度地抵抗外界干扰,提高采集信号的信噪比,实现了地震勘探检波一体化的理想采集条件。该仪器适用于恶劣环境条件下的高精度浅层多波勘探,如岩土体强度的原位测试、残余煤厚探测与工程检测等。通过实际应用证明该仪器应用范围广阔。      

面向对象程序设计思想在大型基坑设计分析软件开发中的应用

面向对象程序设计思想是当前一种全新的程序设计思想,它具有传统结构化程序设计思想无可比拟的优点。结合当前基坑设计分析软件的特点,提出采用面向对象程序设计思想进行大型基坑设计分析软件的开发观点,并就面向对象技术在其中的具体应用进行了探讨和分析。     

大量程大变率高精度雷达水位计关键技术研究

分析了雷达水位计在大量程大变率条件下的分辨力、精度和稳定性等问题,基于调频连续波,采用快速傅里叶变换和Chip-Z算法、快速自动增益控制方法、专用DSP数字信号处理平台和FPGA大规模可编程逻辑芯片等优化设计,满足了大量程、大变率、高精度水位测量对精度的要求,具有广阔的应用前景。     

SoPC技术在高精度地电数据采集中的应用

现代地球物理学科要取得更好更快的发展,需要汲取最新技术提升地球物理数据采集精度。而可编程片上系统(SoPC)技术是一种基于FPGA的灵活、高效的片上系统解决方案,为研制新型高精度地电数据采集装置提供了一条新途径。介绍了应用SoPC技术来研究并设计遵从CS5372芯片工作时序的A/D转换芯片控制器及串并转换模块,借助Matlab、DSP Builder工具的FIR重采样数字滤波器,在QuartusⅡ环境下合理集成NIOS II软核模块,并结合LabVIEW开发的上位机软件,实现了用Cyclone系列芯片替代昂贵的CS5376进行高精度地电数据采集。结果表明,采用SoPC技术可大大提升高精度地电数据采集系统的性能,且可将地电数据采集中的数字电路部分全部整合到一片SoPC芯片上。这为解决复杂地电条件提供了一种有效途径。     

自动锤珠机的原理和研制

由黄金或铂金制成的空心圆珠和橄榄形珠是一种很常用的首饰件,传统的加工方式中工人的劳动强度大,加工效率低,产品质量受制于工人技术熟练程度;机械式加工设备体积大而笨重,结构复杂,维修麻烦,成本高。为了解决消费市场和首饰加工企业对产品制作质量要求的不断提高与实际生产智能化程度较低之间的矛盾,笔者研制了自动锤珠机。本文基于自主研发的珠形首饰件自动冲压设备,介绍了珠形贵金属首饰件的加工原理与工艺流程,具体分析了冲压成型的加工工序,提取了最优化的加工动作模式,并设计了等效实现机构。最终笔者采用较为先进的自动控制技术实现了自动锤珠机的机械结构设计、电控系统的层次结构分析和搭建,以及控制程序的植入,完成了自动锤珠机的实体总装,充分显示了研究方案的可行性和实用价值。     

土方直剪试验数据采集管理系统的设计与实践

直剪试验被广泛应用于工程勘察中用来测定土的抗剪强度。针对直剪试验中,试验持续时间长、产生的测量数据多等特点,设计了一种基于VB6.0与USB7660多功能数据采集模块的数据采集与管理系统。详细介绍了系统的设计原理和实现方法,并对系统各部分的设计思路及实现过程进行了详细说明。实验表明,该系统基本能够满足在岩土工程勘察土方直剪试验过程中对测量数据采集与分析的要求。     

基于SPI软件计算模块的开发与应用

本文对SPI软件计算模块的开发与应用进行了研究,主要介绍了工艺条件数据自动导入SPI软件的方法与计算模块的应用,并以调节阀的计算为例,同其他计算软件的计算结果进行对比分析,验证了计算模块计算结果的正确性与有效性,提高了设计质量与设计效率。     

大型双三轴气浮定位多道三维地震物理模拟系统及其应用

三维地震物理模拟技术作为一种重要的地震波传播特征的研究手段,与数值模拟相比具有结果更逼真、不受计算方法和边界条件限制等优点,是认识复杂构造地震波传播规律及其响应特征的有效方法之一,并在地震波传播基本规律研究、野外地震勘探方法验证、观测系统设计优化等方面具有重要的应用价值。为此研发一套大型双三轴气浮定位多通道三维地震物理模拟实验系统。该系统包括导轨和传动系统、运动控制系统、定位测量系统、物理模拟数据采集系统及安全系统等5部分,可实现大尺度物理模型高精度定位,多通道、高效率、高信噪比、高分辨率模型超声波信号采集等功能。利用该系统对模拟含断层、陷落柱、煤层变薄带多种构造的含煤地层三维地震物理模型进行数据采集试验,获得的整体成像效果与地震物理模型吻合,验证了该系统的可靠性和准确性。该系统的研制成功为煤炭地震勘探方法理论研究及实际生产应用提供了新的实验技术手段。      

基于虚拟仪器平台的PID控制系统的设计

以美国国家仪器公司的图形化编程语言LabVIEW为开发平台，结合PID控制工具包，介绍了炉温控制系统的整个设计过程。阐述了炉温控制系统的硬件结构组成，其中包括PCI-1200数据采集卡、PID控制器的设计方法。给出了炉温控制系统的软件设计，主要包括数据采集模块、PID控制输出模块的设计以及炉温控制系统PID参数的整定方法。实践证明，本温度控制系统具有稳定温度时间短，稳定精度高等特点，有较高的实用价值，良好的应用前景。     

USB总线与CAN总线协议转换器设计

现场总线(F ield bus)是将自动控制系统中底层的现场控制器和现场智能仪表设备互连的实时控制通讯网络,是5C(Computer,Control,Commun ication,CRT,Change)技术相结合的产物。CAN(Control Area Network)总线是现场总线的一种,广泛应用于汽车行业、机械工业、家用电器、传感器等领域,已经形成国际标准,是被公认的几种最有前途的现场总线之一。提出了一种通过计算机USB接口实现现场总线CAN与计算机(服务器)之间通信的方案。具体介绍了使用USB总线接口芯片CH372和独立的CAN控制器SJA1000实现的硬件电路设计方法、本地端软件的编写方法,给出了主要程序模块的流程。