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关键词： 光化学分析   离子识别   荧光探针   传感器技术  

摘要： 金属离子在身体生理环境和自然生态环境中都扮演着重要的角色，由于使用方法不正确或者后处理不当而引起重金属污染的事件层出不穷。这些重金属离子对人体和生物体伤害较大，所以寻找新的重金属离子检测方法是研究者当前最为重要的任务。目前，设计合成生物学、医学和环境学阳离子荧光探针分子已成为当今传感器领域的研究热点。吡咯是一个重要的五元杂环化合物，其衍生物对人体和生物体有着至关重要的作用。联吡咯中含有N原子，能与金属离子络合，这为识别金属离子提供了优良的条件。本论文根据分子识别和分子荧光传感的基本原理，设计合成了含有两个吡咯环的联吡咯荧光化学传感器，并通紫外光谱和荧光光谱研究其对金属离子的识别性能。\n 本文以乙酰乙酸乙酯为原料，经过亚硝化和还原，再与乙酰乙酸乙酯环合得到中间体2，4-二甲基-3，5-二甲酸二乙酯吡咯，经过脱羧得到中间体2，4-二甲基吡咯。再以2，4-二甲基吡咯为原料，与对甲氧基苯甲醛和对二甲氨基苯甲醛缩合并用DDQ氧化得到联吡咯2a，2b。再与BF3-乙醚溶液络合反应生成BODIPY衍生物3a，经过甲酰化反应得到含醛基的BODIPY3c。合成过程中的化合物经过质谱、核磁共振等谱图分析，证实与预期结构相符。对目标产物2a，2b进行了紫外光谱和分子荧光光谱测定，并对其离子选择性识别进行了研究。在PBS缓冲溶液体系中，化合物2a，2b均对Pb2+离子有很好的识别性能和抗干扰性能，通过荧光滴定实验发现随着Pb2+离子浓度增大，2a，2b荧光强度相应增大。通过Job\'s方法研究得到2a，2b与Pb2+离子是1∶3络合的。

关键词： 燃油传感器   技术创新   碳复合材料   不锈钢材料   测量系统   民用飞机   小企业   家族式  

摘要： 液体测量系统公司（LMS）是一家年收益600-700万美元的家族式小企业。专注于航空蟛油传感器的研制。目前美国军民用飞机上安装有成千上万的LMS传感器。从无一例故障。蕾公司正在设计的一种碳复合材料的燃油传感器，相比铝和不锈钢材料的传感器有更多优势。

关键词： 空间物理   电子探测器   信号测量   传感器技术  

摘要： 中能电子是研究空间天气和空间事件的主要参量之一，是卫星轨道环境的重要影响因素，是我国SS空间环境体系的必要组成部分。本文根据对国内外中能粒子探测器的调研情况，结合****的探测指标要求，针对MEO和LEO两种轨道，设计了基于望远镜法和磁场偏转法的两类中能电子探测器的详细方案，并完成了相应的物理设计和电子学设计，实现了国内首台可装星的中能电子探测器的工程样机。在此基础上，进行了卫星总体要求的各项环境模拟试验和探测器的电子学标定测试工作。实验表明，该样机可以满足任务要求。\n 本研究主要内容包括：⑴基于磁场偏转法设计的中能电子探测器，在探测方案上采用永磁体磁场偏转电子，使之分散入射到一维位置灵敏传感器上，结合电子学幅度甄别法确定电子能量，很好的解决了MEO轨道长寿命探测和粒子污染问题。该方案不同于国外同类探测器中直接根据电子在磁场中的偏转半径确定电子能量，它有效减少了卫星资源，同时对磁场的要求也大大降低。⑵使用Geant4软件对传感器系统（包括准直器、传感器、磁场）进行了整体仿真，突破了目前传感器设计中只对粒子输运过程仿真的局限，使仿真结果更加真实和直观。⑶除了实现磁偏转法中能电子探测外，还对望远镜法巾能电子探测器进行了设计和研制，使中能电子探测可以应用于各个卫星轨道。完善了我国空间粒子探测技术体系，填补了国内中能电子探测技术的空白。⑷微弱信号测量技术:通过电磁场系统仿真、数值计算和EMC试验相结合的方法，找到了传统的粒子探测器在整星试验中易受干扰的原因，通过设计前端电子学线路及传感器结构，解决了仪器在整星环境和EMC试验中易受干扰的问题。⑸在对磁场偏转法中能电子探测器的设计中，采用了专用集成电路ASIC来实现多路传感器信号处理，使得探测器的体积大为减小。同时对进口ASIC器件在中能电子探测器上的应用方面做了适应性改进设计。⑹虽然目前已经完成了中能电子探测器的主要研制工作和大部分试验，但在定标方面仍依然欠缺电子加速器的整机定标，该部分的工作将在2014年空间中心电子加速器定标系统建成后继续完成，同时对于星上获取数据的处理和使用方法还需要进行进一步的探索。

关键词： 物联网   传感器技术   RFID标签   应用   发展趋势  

摘要： 简单介绍了物联网的概念、原理、特点及发展背景等基本信息,指出物联网在信息科技方面的特殊地位。分析了物联网关键技术:传感器技术、RFID标签、嵌入式系统技术。说明了物联网在当前发展过程中面临的问题及其解决对策,并对物联网的应用与前景进行了展望,指出其为全球发展带来新的机遇。

关键词： 港口门座起重机   变频器   传感器技术   闭环控制   智能制动系统  

摘要： 工业制动器是保证整机和各机构正常工作的重要部件，具有十分广泛的应用范围。其中电力液压推杆制动器具有控制简单、运行无噪音、动作性能平稳（无冲击或冲击很小）、故障率极低、寿命长、运行和维护成本低”等诸多优点，目前被广泛应用在运输，矿山，港口码头，冶金等重型机械上。\n 但是电力液压推杆制动器一般靠松闸装置松闸，靠上闸弹簧力产生制动力，一旦弹簧长度调节好，弹簧力大小和制动力矩便确定了，制动力矩不能根据不同的负载或者工况改变。如果设备工作时速度低、载荷小会引起制动过猛，造成较大冲击;如果载荷大、速度高时又会造成制动时间过长，设备或物品不易达到准确的停放位置。因此，制动器的实际使用单位迫切希望能够研制一种按预定规律控制制动力矩变化或达到自适应载荷、速度变化的智能制动器来取代传统机械式制动器工作，并且希望这种智能制动器具有在线检测功能，比如检测摩擦材料的磨损量和最高实时温度，以保证制动器工作的安全性。\n 本文以应用广泛的电力液压推杆制动器为基础，以港口门座起重机起升机构为对象，研究与设计其智能制动系统及实时检测、反馈系统。设计的制动器能根据不同的载荷，不同的运行速度智能调节制动力矩，使其在预定的时间内匀减速制动。运用PLC与变频器相结合的变频技术，通过改变制动电机的工作频率对液压推进器进行控制，从而控制制动力矩，构建出制动控制器的开环系统。通过传感器技术测量制动轮上的实际力矩反馈至PLC比较器，结合PID（比例，积分，微分）技术进一步控制制动力矩的准确性，构建PID闭环反馈系统。研究设计制动器的实时检测系统，通过温度传感器检测摩擦片的温度，当超过许用值时制动系统及时断电，实现支持制动。\n 所开发的系统将制动器与PLC相结合，克服了传统的制动器制动力矩不可调节的缺点，充分发挥了PLC编程方便、控制灵活、适应性强的优点，提高了控制系统的准确度。该系统能有效减少制动时载荷对系统的冲击，提高结构的稳定性及起重机的使用寿命，闭环控制能对制动效果有较为精确的控制，实用性强，具有一定的推广价值。

关键词： 公路桥梁   桥梁检定   荷载识别   传感器技术  

摘要： 移动荷载识别是桥梁健康监测的一个重要组成部分，根据荷载识别结果可建立精细化的结构模型和荷载频值谱，并可作为交通管理规划、桥梁结构损伤判断和桥梁状态评估的重要依据。然而，现有的多数荷载识别方法存在不同的局限性，需要实际工程的进一步论证。本文基于影响线理论和分布式传感技术，提出了一种简单实用的荷载识别方法，并以某连续梁桥为工程实例进行移动荷载识别，验证了该识别方法的可行性和有效性。主要研究内容包括：\n ⑴基于影响线理论和分布式传感，提出了一种新型的荷载识别方法，并采用理论推导和数值方法对其正确性、鲁棒性、识别精度进行分析，结果表明该方法识别精度高，抗噪性能优异，且车辆速度对识别效果无明显影响。\n ⑵以某连续梁桥的健康监测为实例，将分布式光纤传感技术应用到健康监测系统中，提出基于实桥的荷载识别技术路线。监测数据表明传感器能精确反映结构响应:过桥车流量大，重车比例高。根据设计资料和监测结果，建立反映结构实际状态的数值分析模型，计算在单位移动荷载作用下结构的动态响应并以此作为车辆载重反演基准。\n ⑶结合实际运营阶段的受载特点，记录结构在承受已知荷载时对应的结构响应作为标准样本，采用上述方法对样本荷载的速度、载重进行识别。结果表明，利用位于结构不同位置的传感器数据均能较为精确的获得车速和载重，车速相对误差可控制在±10％左右，车重相对误差可控制在±25％左右。利用分布式传感的特性，取多个传感器的反演车速平均值作为识别值可进一步减小误差，保证数据稳定性。数值模型能较为真实的反映结构动力特性，多次采集的样本识别结果均能保持相同识别精度。\n ⑷基于分布式传感数据，提取两个回归参数，推导车重回归方程并进行显著性检验。结果表明，车重与各参数总体有显著的回归关系，采用三次回归方程得到的车重相对误差可控制在±20％左右。相对于影响线方法而言，多次回归方程的识别效果更为稳定。因此可在影响线方法的基础上，结合多次回归方程得到车辆载重。

关键词： 肉鸡养殖   禽舍环境   控制系统   微电子技术   传感器技术  

摘要： 现阶段我国家禽养殖正朝着集约化、规模化方向发展，对禽舍的环境提出了更为严格的要求。发展禽舍环境控制系统，为鸡群提供一个舒适的生存环境，降低疾病的发生，对于提高鸡肉品质，增强市场竞争力有着重要的意义，为我国家禽养殖业的标准化生产，争取国际市场份额提供了必要的技术保障。\n 本文结合肉鸡养殖要求和禽舍环境特点，通过分析禽舍内各环境影响因子，综合运用微电子技术、传感器技术和现代控制理论等，研究设计了用于肉鸡规模化健康养殖的禽舍环境控制系统，其中包括系统的硬件、软件设计，环境控制策略的制定，抗干扰的研究和系统的运行调试。\n 本系统通过数据采集模块将采集到的各环境影响因子参数传送到控制模块，单片机依照控制策略对数据进行分析处理，发出控制信号给驱动模块，控制相应的执行设备运行，从而调控出舒适的禽舍环境，通过人机交互模块可实时观察禽舍环境的变化，并可以对各参数进行修定，以适用不同日龄鸡群对环境的要求，还可通过制定温湿度曲线和体重曲线来实现参数的自动调用，针对冬季温度过低时禽舍保温和通风的矛盾，设计出正压通风装置，并制定相应的控制策略。\n 本文设计的禽舍环境控制系统，能够完成对禽舍温度、湿度、通风、料线和灯光的调控，可实现各环境参数的设定和重要参数的显示，控制面板易于观察、便于操作。该系统功能全面，稳定可靠，且操作简单，能够很好为家禽提供所需的舒适环境，对于提高我国家禽养殖业的经济效益，增强市场竞争力有重要意义。

关键词： 偏振技术   利用   光学探测器   人造物体   红外探测   热平衡状态   传感器技术   自然背景  

摘要： 偏振技术可以帮助光学探测器从自然光的杂波中分辨出人造物体，所以当人造物体的目标在红外热平衡状态下消失时，人们仍可以通过偏振光发现它们。利用这一原理，北极星传感器技术公司的光学探测器可将人造物体从杂乱的自然背景中分离出来，从而发现那些难以被红外探测手段探测到的目标。

关键词： 仿生传感器技术   多传感数据融合   液态食品   品质检测  

摘要： 人工感官检测是液态食品检测的重要手段之一，研究仿效人工感官检验机理，提出基于仿生传感器技术的食品品质检测思路。以两类典型的液态食品——茶叶和香醋作为研究对象，通过自行设计的嗅觉传感器和多电极味觉传感器仿生传感器技术对产品的品质进行智能化评判。具体研究内容如下:\n 1.利用色敏型嗅觉传感器技术对茶进行分类鉴别。将9种卟啉及其衍生物固定到疏水多孔膜上，制成了一种色敏型传感器阵列，并由此构建了一套便携式嗅觉传感器系统。研究以红茶、乌龙茶和绿茶三种不同发酵程度的茶为对象，利用嗅觉传感器获取传感器阵列与茶的挥发性有机物反应前后的特征图像。通过主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)两种模式识别方法进行不同茶叶的分类。试验结果表明，LDA的总体识别效果要好于PCA，三种茶叶的交互验证正确率达到100％。研究表明，应用这种嗅觉传感器技术，可以较好地区分红茶、乌龙茶和绿茶。研究为快速准确识别不同发酵程度茶叶提供了一种新思路。\n 2.利用嗅觉和味觉仿生传感器融合技术鉴别不同产地的乌龙茶。试验以闽南、闽北、广东和台湾的四种乌龙茶为试验对象，利用嗅觉传感器和多电极味觉传感器技术获取不同茶叶样本的香味和滋味信息。借助于数据融合方法，筛选和优化数据处理方法，从各传感器的海量数据中挖掘相应的特征变量，借助PCA和LDA方法将四类不同产地乌龙茶的分类结果显示出来，LDA取得了100％的交互验证正确率。试验结果表明，应用嗅觉和味觉传感器融合的技术，可以较好地区分开四类不同产地的乌龙茶，识别效果好于使用单一的传感器技术的结果。\n 3.利用色敏型嗅觉传感器技术监控镇江香醋的发酵过程。醋酸发酵在醋的生产工艺过程中至关重要，研究提出基于嗅觉传感器技术的香醋发酵过程的实时监控。以色敏型嗅觉传感器获取香醋挥发性有机物的信息，借助于多变量校正方法，成功地实现了醋酸发酵过程的监控。研究以镇江恒顺香醋醋酸发酵过程为考察对象，以第5天、第12天、第19天的样本和生醋为试验对象，利用色敏型嗅觉传感器获取不同发酵程度的香醋样本的数据，通过主成分分析和线性判别分析建立四个不同发酵阶段样本的识别模型。结果表明，LDA表现了较好的识别效果，交互验证识别率达到100％。同时利用层次聚类分析(HCA)方法对不同发酵程度的样本进行聚类分析，显示了醋酸发酵过程中气味成分的变化趋势。研究结果表明这种嗅觉传感器技术在醋酸发酵过程的监控中具有潜力。\n 4.利用嗅觉和味觉传感器融合技术鉴别不同贮存时间的镇江香醋。试验以贮存时间分别为1年、2年、3年和5年的恒顺香醋为试验对象，利用嗅觉传感器和多电极味觉传感器获取不同醋样本的香味和滋味信息。借助于数据融合方法，筛选和优化数据处理方法，从各传感器的海量数据中挖掘相应的特征变量，借助PCA和LDA方法对四种不同贮存时间的香醋进行分类，LDA取得了100％的交互验证正确率。试验结果表明该多传感器融合技术可以鉴别四种不同贮存年份的香醋，且鉴别的结果要优于使用单一传感器检测技术的结果。

关键词： 市场发展   减量秤   称重配料系统   传感器技术   电子技术   通信技术   过程动态   失重秤  

摘要： 一、我国减量秤市场发展现状 1．概况 随着电子技术、传感器技术和通信技术的不断突破，减量秤（Loss—in—weight，也叫失重秤）作为一种全新的计量方法．于20世纪90年代开始应用于工业过程动态定量称重配料系统。