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壓電式傳感器也廣泛應用在生物醫學測量中,比如說心室導管式微音器就是由壓電傳感器制成的,因為測量動態壓力是如此普遍,所以壓電傳感器的應用就非常廣。除了壓電傳感器之外,還有利用壓阻效應制造出來的壓阻傳感器,利用應變效應的應變式傳感器等,這些不同的壓力傳感器利用不同的效應和不同的材料,在不同的場合能夠發揮它們獨特的用途。電力變壓器在運行過程中其產生的電磁交流聲的頻率相對較為穩定,所以電力變壓器在高壓試驗中,如果操作人員發現內部聲音異常,則可能是電力變壓器過載運行、內部零件松動、貼心外層硅鋼片未、頂蓋螺絲松動、內部接觸不良以及電力變壓器短路等故障,或電力變壓器繞組中存在較大的電流等。上述多種情況都能導致電力變壓器高壓試驗現內部聲音異常情況。
上述故障發生后,操作人員可以通過電力變壓器內部聲音判斷其是否出現故障,在判定故障發生后操作人員要對電力變壓器上述部位進行斷電檢查,并根據故障原因來采取合理的措施進行解決。電力變壓器在高壓試驗中如果出現自動跳閘的現象,則需要操作人員通過外部檢查來確定故障原因,如果是由于操作人員在高壓試驗中操作原因導致其跳閘,則不需要對電力變壓器進行外部檢查,但是如果不是原因導致電力變壓器跳閘,則要求操作人員必須徹底、的對電力變壓器進行內部檢查,避免電力變壓器在后期使用中發生火災。如果電力變壓器周圍出現火災則會自動保護動作,通過自動切斷斷路器來避免電氣設備受到損壞。如果電力變壓器在火災時沒有自動斷開,則需要手動操作來將斷路器進行火災撲救。
這也是火災情況下針對電力變壓器操作的主要前提條件。電力變壓器正常運行的油位會控制在一定范圍內,并且根據當地具體情況來對油位進行適當調整,所以在電力變壓器高壓試驗中如果發現油位明顯變化,要求操作人員首先要確定電力變壓器是否存在漏油現象,當油位明顯上升時,則首先要考慮是否環境溫度對其產生的影響。如果針對上述情況可以排除掉環境溫度,則擦作人員要對油標管、呼吸管等部位進行檢查,確定其運行中是否存在堵塞現象,并要根據實際檢查結構來對其進行處理,這樣才能確保電力變壓器在后期使用中的性、穩定性、電力變壓器高壓試驗中,出現保護的故障原因有很多。電力變壓器內部故障、保護裝置二次回路故障以及油位下降過快等,所以當電力變壓器發生保護故障時。
操作人員可以通過對電力變壓器的檢查來確定故障原因,并要及時對故障進行排除,在檢驗合格后才能將電力變壓器再次投入使用。電力變壓器在高壓試驗中發生繞組故障的原因有很多,所以在電力變壓器出現繞組故障后,要求操作人員要對電力變壓器進行仔細檢查,將發生故障的相間短路、繞組接地以及匝間短路等故障排除,這樣才能確保電力變壓器運行中的性、穩定性,可以在上滿足我國社會各領域對電力供應質量的要求。高壓試驗是確保電力變壓器運行的必要措施,當電力變壓器進行高壓試驗過程中必須對環境因素進行控制,避免環境因素對電力變壓器高壓試驗結果產生影響。操作人員要按照相關標準規定來進行變壓器試驗操作,確保每一個高壓試驗環節的性、完整性。
地鐵構架采用的是焊接結構,對焊接質量的要求非常高。構架是轉向架的骨架,是連接轉向架各部分組成和傳遞各方向力的重要結構體系,構架焊接質量的優劣直接影響地鐵列車的行車以及旅客乘車的舒適性[1-2]。與一般只形成應力集中的缺陷不同,裂紋受尖端效應影響,在交變載荷的作用下,具備較強的擴展性,受裂紋形狀及大小影響,其擴展速率不同。
工程領域無法評估實際裂紋(自然裂紋,非人工加工而成)的擴展狀態及速度,因而裂紋對焊縫組織、熱影響區及母材均有極大危害。焊接過程中的熱輸入較大,容易產生熱裂紋。地鐵構架材質為P275NL1低碳鋼,其碳當量較低,焊接性較好,且自身塑性儲備與中、高碳鋼相比較高,其產生冷裂紋的可能性比后兩者低得多。如果焊接過程中起弧或熄弧不當,則易形成弧坑裂紋。氣孔是指焊接時,熔池中的氣體未在金屬凝固前溢出,殘存于焊縫之中所形成的空穴。其氣體可能是熔池從外界吸入的,也可能是焊接冶金過程中反應生成的。氣孔減少了焊縫的有效承載截面積,從而降低了接頭的強度,貫穿型氣孔還會引起泄漏。氣孔也是引起應力集中的因素。氫氣孔還可能促成冷裂紋,危害更大。
焊縫填充金屬與母材金屬,或多層焊縫填充金屬層間未熔化結合在一起的缺陷,稱為未熔合(前者為側壁未熔合,后者為焊縫層間未熔合)。未熔合往往在一定長度范圍內減少了各焊縫截面的有效承載面積及接頭強度,且同時引起應力集中,因而具有較強的危害性。未焊透往往出現在根部區域。受未焊透影響,兩側母材在根部區域未良好熔合,存在一定的間隙(若焊接前預留間隙小,則易出現未焊透),此間隙類似裂紋,由于其直接暴露在外側,尖端擴展速率更大,危害性與裂紋相當。夾渣往往包含了非金屬和金屬兩種。前者屬于母材或焊材本身材質問題,后者往往與焊接過程相關(對于MAG焊,若保護氣體不純,含有雜質,也容易導致夾渣發生)。按形狀分類,有點狀夾渣、線狀夾渣和體積型夾渣等。
點狀夾渣的危害與氣孔相似,帶有尖角的夾渣容易形成較強的應力集中,從而發展為裂紋源,危害較大。參照EN15085.5∶2007[4],檢測等級為CT1級的焊縫需進行表面檢測和內部檢測,檢測等級為CT2級的焊縫需進行10%(抽檢焊縫總長度的10%或在10個部件中抽檢1個的全部焊縫)的表面檢測和內部檢測。此規定中的表面檢測主要側重于探傷檢查而非常規目視檢查,綜合缺陷類型、靈敏度、工作效率及環保等要求,磁粉探傷為較佳的表面檢測方法。焊縫內部質量直接影響其承載能力,若其截面內部質量較差,則焊縫承受外部剪切作用或拉伸作用的能力會急劇下降,終影響行車。內部檢測通常采用超聲波或射線探傷,對于長焊縫而言,超聲波探傷的效率較高、無污染、無隱患,且其對焊縫常見缺陷均有較高的檢測靈敏度,因而構架焊縫內部檢測通常采用超聲波探傷的方法。
對地鐵構架焊縫而言,焊縫表面裂紋、密集氣孔等表面及近表面缺陷較常見,一般采用對表面及近表面檢驗靈敏度較高的交流濕法磁粉探傷。由于鋼板焊縫一般都有一定的余高,地鐵構架的焊縫一般不打磨平整,因而無法使用縱波直探頭縱波探傷法,則必須把余高打磨平整,這在地鐵構架的焊縫中是不可能的。焊縫中的危險性缺陷(如裂紋、未焊透)大都與焊縫表面呈一定角度(非平行),使用直探頭難以探測出焊縫中的缺陷,因此焊縫探傷中主要以斜探頭橫波探傷為主。由于缺陷往往發生在焊縫組織、熔合區及熱影響區等區域,因而磁粉探傷區域為焊縫及其兩側50mm區域;超聲波探傷區域為焊縫及其兩側至少10mm區域[5]。探傷前須表面油污及飛濺等雜物。
對于超聲波探傷而言,其掃查面粗糙度Ra應不大于12.5μm。磁粉探傷探傷設備為CJE-II型磁軛式探傷儀,試塊為TB/T1558.4-2010[6]規定的平板型試塊。力:當兩磁軛間距為100mm時,能將平板型試塊穩定提起,保持3s,證明其力大于44.1N;b.白光照度:使用白光照度計檢測白光照度,保證工件表面白光照度大于500Lx。c.試片顯示:A1-15/50型標準試片外圓及十字在不同角度磁化時,相應輪廓可分別清晰顯示。磁痕顯示與缺陷性質和埋藏深度有關。焊縫缺陷的磁痕顯示表面缺陷如裂紋等,有一定的深寬比,磁痕顯示濃密清晰、輪廓清晰、呈直線或彎曲狀;焊縫近表面缺陷如氣孔、夾渣、未焊透等,磁痕顯示寬而模糊,輪廓不清晰。
兩個界面用按鍵切換;4.具備鋰電池線性充電電路,通過USB接口從外部取得5V電源,一邊供給充電,一邊維持電路繼續工作;全部元器件安裝在一塊70mm×90mm的小萬用板上,正面、背面外形見圖圖2。正面左邊那個黑色小烏龜殼就是溫濕度探頭。電路見圖3。圖形點陣液晶、單片機M時鐘電路DS1302和上次小小日歷鐘基本相同,不再重復。1.液晶的控制雖然還是通過M8的PD口,但具體接線有所改變,不再占用兩根串口線PD0和PD1,目的是為今后可能和外部通信預留接口。這好辦,編程時重新定義即可;2.因為常用電源是帶保護板的3.6V充電鋰電池(圖3中GB2),它放完電會自動切斷,為了使DS1302繼續工作。
必須另外使用一片3V紐扣鋰電池CR1225(圖3中GB1)作為時鐘芯片的后備電池。也可用法拉電容,但較貴。TRH是數字式溫濕度傳感器AM2301。它內部有經過校準的電容式濕度傳感器和負溫度系數熱敏電阻(NTC),以及8位單片機。可測量溫度范圍是-40~+80℃,精度大±1℃,濕度范圍是0%~,常溫時精度±3%,分辨率都是0.1。溫度信號、濕度信號后都轉換為一個40位的二進數串行輸出。其中的高16位是濕度,中16位是溫度,低8位是校驗和,當高16位加中16位等于低8位時,說明測量結果正確,可以采信。它使用單線總線結構,接線很簡單,一共就3根線:圖3中的R表示紅線,接電源。
Y表示黃線,是信號線,按照要求需要外接5kΩ上拉電阻R2,接M8的PC5引腳。B表示黑線,接地。輕觸按鈕S1~S5還是作校時用,沒有變化。為了給400mAh的鋰電池充電,通過USB插頭把外部的5V電壓加到智能線性充電模塊TP4054。另外一個2×2微型自鎖開關S6可以選擇電池供電,或者電池充電。充電時5V外部電壓經穩壓器WY1降低為3.3V為VCC供電。用上蓄電池了,液晶背光也可以“點”,偶爾用它一下。為此,增加了限流電阻R3和輕觸按鈕S5。這個溫濕度計電路簡單,所需元件不多。除了溫濕度傳感器和充電模塊比較特殊以外,其他都是普通元件。幾個電阻和退耦電容都是用的貼片元件,尺寸是0805,和洞洞板可以很好地配合。
當然也可用普通的引線電阻、電容。集成電路使用雙列直座反裝,這樣就有效利用了正面液晶屏占用的面積。具體做法和小小日歷鐘一樣。溫濕度傳感器和充電模塊我都是從淘寶網上買的,搜一下“DHT21”和“TP4054”就可以找到大把,價格不高。溫濕度探頭的敏感元件都是裝在通風透氣的烏龜殼內,膠死了打不開,也就不要試圖拆解了,以免污染了敏感元件影響性能。反面焊裝IC插座的辦法是先把引腳向外折平(這樣子它更像小蜈蚣了),然后把引腳尖端稍向下彎,在洞洞板反面定位后,用尖頭鑷子把引腳尖端逐一焊盤洞洞里,外接引線也插入相應洞洞里,一并焊接。要注意兩個鋰電池后安裝,安裝前必須先檢查已經裝好其他元器件和接線的電路板,確認VCC和地端沒有短路故障。
在焊接前電池先不開封,避免不小心正負極短路,以至于“出師未捷身先死”。帶引腳的紐扣電池焊好即固定了,充電電池則用較厚的雙面膠粘接在電路板反面固定。完工后四角一定要裝上墊柱,避免電路板直接與平面接觸。其他就沒有什么訣竅了,也就不再搞看圖識物。7cm×9cm的洞洞板安裝全部元件很寬松,實際上要想使這個小玩意工作起來,還要靠“軟功夫”。下面一一分解。前面說過,溫濕度探子輸出的是40位的二進數。在探頭進行測量并輸出數據前,主控單片機M8和探頭有個握手過程,M8的PC5空閑時一直為高,數據線處于釋放狀態。要啟動測量,M8就在PC5輸出低,使數據線拉低1ms以上(程序中用的10ms),把PC5轉為輸入狀態。
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