GCX-18C通用智能型电工、电子实验室设备 　 通用智能型电工、电子实验室实验室功能：装置提供了齐全的各种电源及信号源，以及各种仪表，为学生提供了一个完全开放的，可充分发挥创新潜能的平台，在此平台上，可以做电工电子常用实验，还可做技能竞赛、课程设计、毕业设计和科技开发；而且模块维修方便，可放手让学生操作、试验，无后顾之忧。该设备依据《电工基础》课程实验，以模块化形象化的思路精心组织设计而成，它将现有传统知识型课程重组为模块化课程, 适合于各类院校的 "电路分析"、"电工学"等课程教学实验，也可与其它教材配合使用。●实训屏斜面式设计，学员操作时可站可坐，很符合人体工程学。●设备的高度控制在1.2米以下，学员坐立操作时，视线完全不受设备阻挡，可清楚地观看教师在讲台上的授课，使设备在实训室中可以因地制宜地布局，增加了设备布局的灵活性，增强了设备的场地利用率。●实训台的两用功能：一用为可提供各种电源及控制按钮(左边设计为操作面板)；二用为可放示波器及函数信号发生器(右边设计成空位)。 一、产品的特点：电工电子实验室设备具有较完善的安全保护措施，较齐全的功能（详见实验台结构简介）。实验桌中央配有通用电路板，电路板注塑而成，表面布有九孔成一组相互联通的插孔，元件盒在其上任意拼插成实验电路，元件盒盒体透明，直观性好，盒盖印有永不褪色元件符号，线条清晰美观。盒体与盒盖采用较科学的压卡式结构，维修拆装方便。元器件放置在实验桌下边左右柜内，大大提高了管理水平，规划化程度，大大减轻了教师实验准备工作。 二、实验台及操作桌结构：1．实验台外壳尺寸：123×35×20cm2．三相保险座3．三相电源输入指标4．总开关：实验台电源总开关，带漏电、过载保护5．试验按钮：试验漏电开关漏电功能6．电源输入指示1只7．电源输出指示3只(红、绿、黄三色)8．交流电压表：指示输出线电压9．电压转换开关：与电压表配合使用，监示输出线电压的大小与对称情况10．接线座5只：A单元三相四线及地线输出11．电流表W相电流输出指示12．O/I开关：三相四线电源输出控制(提高安全系数)13．接线座2只：B单元交流低压电源输出14．电表(2A)：B单元交流电流指示15．旋钮：B单元3-24V交流低压选择输出16．开关：C单元双路直流稳压电源开关17．旋钮：C单元双路Ⅰ路稳流调节18．旋钮：C单元双路Ⅱ路稳流调节19．接线座2只：C单元Ⅰ路直流稳压输出20．保险座：C单元双路稳压电源保险21．电表4只：双路稳压电源电压、电流指示22．接线座：D单元直流5V稳压输出23．电表：D单元电流0.5V输出指示24．开关1：控制各低压交流电、信号源25．开关2：控制E单元交直流调压电源26．电表：E单元交流电压输出指示27．接线座4只：E单元交流、直流输出口28．旋钮：E单元0～240V电压调节29．插座：G单元220V输出插座30．旋钮：音频功率放大器音量调节31．接线座2只：音频信号输入32．按钮：单次脉使能开关33．接线座3只：单次脉冲输出口34．电表：函数发生器正弦波输出电压指示35．旋钮：正弦波输出三级衰减幅度粗调36．旋钮：正弦波输出口37．接线座：正弦波输出口38．旋钮：矩形波输出幅度调节39．接线座：三角波输出口40．旋钮：函数信号发生器频率细调41．接线座：矩形波输出口42．旋钮：函数信号发生器五级频率粗调43．电表：函数发生器输出频率指示44．万用表：500型45．智能型交流电路测量电表：通过开关切换可同时测量电路I、U、KW、Kwh、T，八位液晶显示。46．实验桌面尺寸：160×70cm47．通用电路板：规格35×90cm，元件盒在其上任意拼插进行实验48．储存板：放置元件盒49．左储存柜：放置储存板（带门锁）50．抽屉：放置常用工具51．右储存柜：放置储存板（带门锁）52．示波器：型号不限（用户自备）53．工具三、实验台主要技术指标：1、输入工作电源：三相四线2、输出电源及信号A单元：三相四线B单元：交流3、6、9、12、15、18、24VC单元：双路恒流稳压电源（具有过载及短路保护功能），二路输出电压都为0～30V，内置式继电器自动换档，由多圈电位器连续调节，使用方便，输出*电流为2A，具有预设式限流保护功能。电压稳定度：<10-2 负载稳定度：<10-2 纹波电压：<5mvD单元：直流稳压5V，电流0.5AE单元：交直流电压0～240V连续可调，电流2AF单元：220V电压输出，供外接仪器使用。3、单次脉冲源：每次均可输出一对正负脉冲4、函数信号发生器（正弦波、三角波、矩形波）①频率范围：5HZ-550KHZ分五个频段②频率指示：由HZ表直接读出③电压输出范围：正弦波：5HZ-250KHZ>4.5V、250KHZ-550KHZ>3.5V三级衰减：0db、20db、40db具有连续细调矩形波：5HZ-250KHZ>4.5V、250KHZ-550KHZ>3.5V，幅度连续可调三角波：5HZ-550KHZ>１V5、音频功率放大器：输入音频电压不低于10mv，输出功率不小于1W，音量可调，内有喇叭，用于放大器电路扩音，也可作信号寻迹仪器使用。6、智能型多功能交流测量电表：精度1.0级，能同时测量电路电流I、电压U、功率Kw、电能Kwh和工作时间T，八位液晶显示。7、绝缘电阻：>5MΩ8、漏电保护：漏电动作电流≤30mA四、结构与配备（以二十四座为例）1、实验桌：12台学生实验桌，一台两座，桌子外形尺寸：160×70×80cm。桌中央配置通用九孔电路板(尺寸：35×90cm )根据实验电路在其上任意拼插元件盒成实验电路，元件盒盒体透明直观，内装元件一目了然，盒盖印有永不褪色元件符号，盒盖与盒体结合采用较科学的压卡式结构，维修拆装方便。每张台桌配有一粒胶皮板，保护通用底板与桌面（如需在桌上放置电动机、焊接等）桌下部是元件储存柜，放置实验元器件。2、示教控制台：1台示教控制台，分别控制12台学生台的电源。通用电路板演示屏立在实验台上，演示屏尺寸为160×70cm。用于讲解、演示。3、实验台：13台，学生实验桌及示教控制台上各配1台。4、器材配备：13台180W电动机，26只时间继电器，26只热继电器，65只交流接触器，156只交直流电表，13只MF-47万用表，13套剥线钳、螺丝刀等工具，13套实验所需电阻、电位器、电感线圈、变压器、二极管、三极管、场效应管、集成电路、集成座、可控硅、逻辑电平开关及逻辑电平指示、传感器件等元件盒（元件已装在元件盒内）。5、用户自备器材：示波器（型号不限），晶体管毫伏表，滑线变阻器等。五、实验项目：（1）电工实验　　　　　　　1．电工测量仪表的使用　　　　　　　2．常用元件的识别与检测　　　　　　3．线性元件与非线性元件的伏安特性4．电源的外特性　　　　　　　5．电位值、电压值的测定　　　　6．电流表和电压表的扩程　　　　　　　7．基尔霍夫定律的验证　　　　8．验征楞次定律9．迭加原理与互易定理的验证　　　　　10．戴维南定理与诺顿定理的验征　　　　11．电压源与电流源的等效变换　　　　　12．受控源特性的研究　　　　　　　　　13．一阶电路实验　　　　　　　　　　　14．二阶电路的过渡过程15．研究LC元件在直流和交流电路中的特性16．负载获得*功率的条件17．交流电路参数的测量18．正弦交流电路中RLC元件的特性19．RL及RC串联电路实验20．RLC串联谐振电路21．日光灯电路的连接及功率因数改善22．三相负载的星、三角接法23．三相电路及功率的测量24．R-C选频网络的研究25．二端口网络研究　26．单相变压器实验　　　　　　27．互感电路实验28．三相异步电动机的使用与起动29．三相电动机继电接触控制的基本电路30．三相电动机Y一△起动控制实验31．三相电动机的顺序控制实验32．三相电动机能耗制动控制实验利用上述32项实验的元器件也可完成下面电路实验33．最简单的电路　　　　　　　　　　　34．电路中各点电位与参考点的选择　　35．电阻的串联　　　　　　　　　　　　36．电阻的并联　　　　　　　　　　　　37．电阻的混联　　　　　　　　　　　　38．电阻分压器电路　　　　　　　　　　39．全电路欧姆定律　　　　　　　　　　40．电桥的应用与平衡条件　　　　　　41．节点电压法　　　　　　　　　　　42．回路电压法　　　　　　　43．支路电流法　　　　　　　　　　　　44．RCL并联电路　　　　 　　　45．串联电路　　　　　　　　　46．变压器结构及工作原理　　　　　47．基尔霍夫第一定律　　　　　　　　　48．基尔霍夫第二定律　　　　　　　　　49．日光灯电路原理　　50．扩大电压表量程　　　　　　　　　51．扩大电流表量程52．RC电路的过度过程　　　　　　　 　53．RL过渡过程　　　　　　　　　　54．电容的串联电路　　　　　　　　　55．电容的并联电路　　　56．电容器的充放电57．电容器在交直流中的作用58．条形磁铁在线圈中的运动59．电容的混联60．纯电阻、电感、电容电路61．磁耦合线圈的顺串62．磁耦合线圈的反串63．欧姆表的工作原理64．双联开关二地控制65．用示波器观察磁滞回线66．磁路欧姆定律67．两线圈的互感及同名端68．互感耦合69．提高功率因数的方法70．单相电路功率的测量71．收录机电源电路72．滤波电路73．电阻与温度的关系:用伏安法测出灯丝在不同电压下的阻值。74．三相异步电机闸刀控制正转实验75．具有过载保护的控制线路76．按钮控制的正反转控制线路77．接触器控制星一三角降压起动控制线路（2）电子实验1．晶体二极管的特性及检测 　　　　　　2．晶体三极管输入输出特性3．低频小信号电压放大器4．直接耦合两级放大器5．RC耦合两级放大器6．负反馈对放大器性能的影响7．变压器耦合推挽功率放大器8．互补对称推挽功率放大器(OTL)9．单相半波整流10．单相全波整流11．单相桥式整流12．单相桥式整流滤波13．单结晶体管特性14．单结晶体管触发电路15．晶闸管简单测试及可控整流电路16．场效应管测试17．串联型稳压电压18．差动放大电路的研究19．集成运放参数的测试20．集成运放减法电路21．集成运放加法电路22．集成运放积分电路23．集成运放微分电路24．集成运放文氏正弦波振荡器25．电容三点式振荡器26．电感三点式振荡器27．集成稳压电路28．无稳态电路（多谐振荡器）29．施密特触发器30．集成与门逻辑功能测试31．集成非门电路逻辑功能测试32．集成或门电路逻辑功能测试33．集成与非门逻揖功能测试34．CMOS门电路的测试35．基本RS触发器36．JK触发器37．D触发器38．555时基电路的应用（方波发生器)39．二一十进制计数器40．二一十进制8421译码器41．加法器42．减法器43．用集成与非门构成单稳态触发器44．组合逻辑电路利用上述44项实验元器件也可完成面实验45．P-N结单向导电特性46．三权管ICBO的测量电路47．三极管ICEO的测量电路48．三极管电流放大 　49．三极管的VA特性 　50．带负载的单级小信号电压放大51．电压负反馈偏置电路52．分压式电流负反馈偏置电路53．用热敏电阻稳定工作点54．用二极管稳定工作点55．分析Ce对低频特性的影响56．共基极放大实验电路 　57．共集电极放大实验电路58．共源极基本放大电路59．场效应管自给偏压放大电路60．场效应管分压式自偏压电路61．场效应管共漏极电路62．场效应管共栅极电路63．单管阻容放大电路64．基本直流放大电路65．用电阻提高后级发射极电位66．用稳压管提高后级发射极电位67．变压器耦合放大电路68．甲类功率放大电路69．乙类功率放大电路70．串联电流负反馈71．串联电压负反馈电路72．并联电压负反馈电路73．并联电流负反馈电路74．两级放大电路中的负反馈75．射极输出电路76．自举射极输出电路77．用电容衰减高频电压　　　　　　　78．用负反馈消除自激振荡79．电池监视电路80．场效应管、三极管组成放大电路81．PNP-NPN直接耦合放大电路82．共基共射放大电路83．晶体管开关作用84．液位光电控制85．简单的温控电路86．模拟光控简易路灯自动开关电路87．RC移相振荡器88．双T选频网络89．双T选频网络组成的振荡器90．变压器反馈式振荡电路91．场效应管变压器反馈式振荡电路92．防盗报警电路93．串联型晶体振荡电路94．互补音频振荡讯响器95．报警讯响器96．音乐门铃电路97．电子报警器电路98．差动放大电路的基本形式99．电子门铃电路100．准互补对称电路101．三管OTL互补对称电路102．长尾式差动放大电路103．差动输入单端输出104．单端输入双端输出105．单端输入单端输出106．双电源式长尾差动放大电路107．差动式放大器实验电路108．具有恒流源的差动放大电路措施109．单端输出差动放大电路的温讽分析110．闪光器电路111．运算放大器的基本接法112．电流差动式运放用作交流比例放大113．Vos的简易测量方法114．Aos的简易测量方法　　　　　　　115．Aod的简易测量方法　　　　116．共模抑制比Cmrr的简易测试117．*共模输入电UIcm的简易测试118．Yopp的简易测试119．SR的测量方法120．基本同相放大接法121．运放构成的LC振荡器122．电热杯调温电路123．引到反向端输入调零措施124．引到同向端输入调零指施125．为使电值不致过大的接法126．利用三极管的基极电流实现Ios的温度补偿127．利用T型网络提高等效反馈电阻 　128．使互补管工作在甲乙类扩大输出电流的措施129．对电容负载进行校正时措施　　　　130．反相输入保护措施131．同相输入保护措施 　　　132．利用稳压管保护器件 　　　　　133．电源极性错接的保护 　　　134．电源启动瞬间过压保护　　　　135．二极管检波电路 　　　 　136．利用PN结的温度系数测量温度的电路原理137．双二极管限幅器138．反相运放基本电路 　　　139．可变比例放大 　　　140．同相运放基本电路 　　　141．电压/电流变换电路 　　　142．电流/电压变换电路143．电压跟随器 　　　144．差动放大基本电路 　　　145．运算放大器的差动输　　　 　146．反相输入求和运算 　　　147．同相输入求和运算148．双端输入求和运算149．基本积分电路150．EG考滤泄漏阻对的积分运算电路　151．提高积分时间常数的措施152．快速积分电路153．模拟一阶微分方程电路154．模拟二阶微分方程电路155．基本微分电路156．实用微分电路157．利用间接方法得到近似微分158．基本对数运算电路159．利用三极管的对数特性组成对数运算电路160．反对数放大的基本电路161．Vo正比于VxVy电路162．简单的过零此较电路163．具有滞迥特性的比较电路164．双限比较电路165．利用二级管作为上限检测幅度选择电路166．双限三态比较电路167．下限检幅选择电路168．基本采样保护电路169．RC无源网终的低通滤波电路170．滤波电路接到组件的同相输入端171．滤波电路接到组件的反相输入端172．简单二阶RC滤波电路173．典型RC有源滤波电路174．两阶有源滤波电路175．多路反馈二级有源滤波电路176．典型二阶高通有源滤波电路177．基本带通滤波电路178．典型带通滤波电路179．用双T网络组成的带阻滤波180．输出限幅的反相器181．实用差值运算放大器182．矩形波振荡电路183．阻容移相触发电路184．电热褥调温装置185．宽度可调的矩形波发生器186．简单的锯齿波发生器187．幅频可调的锯齿波发生器188．单相桥式整流常用画法电路189．全波整流电路的*反向峰值电压190．电容滤波电路191．电容滤波带电阻负载　　 　　　192．全波整流电容滤波电路193．RC滤波电路194．多段RC滤波电路 　 　　195．基本的LC滤波电路 　　　196．T型滤波电路 　　　197．二倍压整流电路 　　　198．三倍压整流电路 　　　199．基本稳压管稳压电路 　　 　200．基本调整管稳压电路 　　　201．具有放大环节的稳压电路 　　　202．调整管稳流电路 　　　203．电子滤波器 　　　204．串联稳压电路　205．并联稳压电路206．电子催眠器　　　207．三端集成稳压电路208．正电源输出可调的集成稳压电路209．单相全波可控整流210．硅稳压管稳压电路211．单相半波可控整流212．单相桥式半控整流213．充电用硅整流器原理214．感性负载对晶闸管的影响215．晶闸管触发导通试验216．反电动势负载晶闸管电路217．简易电子调压电路218．测试单结管分压比n219．单结管振荡电路220．单结管触发应用电路221．二极管"与"门电路222．三极管"或"门电路223．与逻辑形象化224．或逻辑形象化225．非逻辑形象化226．三极管"非"门227．三极管"与非"门228．三极管"或非"门229．三扳管双稳态电路230．三极管单稳态电路231．三极管多谐振荡电路232．置位触发电路233．射极耦合双稳态234．对称式多谐振荡器235．环形多谐振荡器236．微分型单稳态电路237．集成施密特电路238．矩形波发生器239．单脉冲电路240．连续脉冲发生器

合金化阻燃镁合金的产业化一、 项目简介镁合金是目前最轻的金属结构材料，其密度大约在1.75～1.85g/cm3之间，仅相当于铝的2/3，钢的1/4。同时镁合金还具有比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。但是镁合金由于自身化学活性很强，而且氧化后不能形成致密的氧化膜。镁合金在高温熔炼和加工成形过程中容易氧化燃烧，从而限制了镁合金的发展前景。因而有必要寻找一种经济、实用、无污染的镁和金熔炼保护方法以防止镁合金生产过程中的氧化燃烧问题。目前较为成熟的镁合金阻燃方法有熔剂保护法和气体保护法。然而，对于熔剂保护法而言，在熔剂的使用过程中会产生大量有刺激性气味的气体（如HCl、Cl2），给环境造成危害；且容易产生熔剂夹杂，损害合金的机械性能和耐腐蚀性能。气体保护法通常是通入一定量的SF6和CO2的混合气体，使用过程中产生SO2、SF4等有毒气体，甚至会产生剧毒气体S2F10，造成环境污染，且SF6和CO2能长期滞留在大气中，产生巨大的温室效应。另外气体保护法还需要有复杂的混气装置和密封装置，而且从熔炼到浇铸也需要复杂的输送设备，因而加大了一定的成本。针对熔剂保护法和气体保护法带来的问题，20世纪50年代人们提出了合金化阻燃的想法，其主要原理在于向镁合金中添加适量的低氧位合金元素（即其与氧的亲和力大于镁与氧的亲和力），使其在熔炼、浇注过程中自动生成致密的复合氧化膜，从而阻止镁合金的进一步氧化燃烧。本课题正是基于此思想，希望通过向镁合金中添加某些合金元素，使得镁合金获得优良的阻燃性能，同时不降低其力学性能。然而合金熔体表面氧化膜结构的改变必然同时改变了熔体表面张力的大小，因而可以通过研究表面张力大小对氧化膜结构改变的影响，进而找到合金元素含量、阻燃性能和表面张力之间的定量关系，从而使本课题所得结果能够指导实际生产。合金化阻燃法将大大降低设备及工艺的复杂程度，同时也不会对环境造成严重污染，具有较强的实用价值及巨大的发展潜力。二、 项目技术成熟程度本课题组长期从事合金化阻燃镁合金材料及其相关加工工艺方面的研究，目前已经建了一系列镁合金相关的研究方法和性能检测方法。研究的基体不仅包括工业纯镁，也包括商业应用最为广泛的AZ91D，添加阻燃元素包括Ca和不同含量的Re元素。现已经取得以下研究成果：2.1 镁合金起燃温度测试系统的建立2.1.1 概述镁合金起燃温度的准确测试是研究阻燃镁合金过程中的关键一步，也是本课题的一个难点。传统的测试方法有观察法和温度记录仪法。观察法就是在敞开的炉中加热试样，当观察到试验燃烧时读取电炉温度控制器的温度并记录，作为试样的燃点温度。此方法简单易行，但是测试的结果受人为因素影响较大，误差较大。温度记录仪法就是利用热电偶作为温度传感器，使用温度记录仪记录温度时间曲线。镁及其合金燃烧时放出的热量会使温度升高的速率发生急剧变化，从而使温度-时间曲线发生拐点，此拐点处温度即为燃点温度。近年来随着计算机技术的飞速发展，出现了基于数据采集技术的燃点测试方法。这类方法也是利用了镁及其合金燃烧时释放的热量使炉内温度上升速率加快的现象。基于数据采集技术的燃点测试方法可把所采集的温度时间曲线保存起来待日后分析，燃点温度的确定可通过软件编程自动识别。本课题自行开发了基于数据采集技术的镁及镁合金燃点测试分析系统。镁合金起燃温度测试系统从功能上可分为硬件部分和软件部分，硬件部分主要完成温度的传感、信号的调理及数据采集；软件部分主要完成温度的实时显示、实验数据的存储、实验数据的回放分析等功能。2.1.2 硬件构成及功能本课题所建立的镁合金起燃温度测试系统的硬件组成主要由坩埚式电阻炉、TCW-32B型温度控制器、数据采集卡以及电脑组成，其组成结构见图1所示。该电阻炉与温度控制器具有节能、可编程控制以及加热速度可调等优点。温度传感器采用K型热电偶。由于温度采集的采样率不需要很高，因此数据采集卡采用了研华USB-4718型，该数据采集卡为8路热电偶输入，支持USB2.0，无需外部电源，与笔记本电脑可构成便携式测试系统；该卡还具有3000VDC隔离保护，支持4~20mA，能够对热电偶信号进行内部调理，无需外加调理电路，降低系统的成本及开发时间。其中一支热电偶接入温度控制器对电阻炉进行控温，然后再接入数据采集卡；另一支热电偶用来测试试验样品的温度，因而直接接入数据采集卡。数据采集卡将这两路温度信号通过USB接口传送到电脑进行记录并显示。坩埚式电阻炉的结构如图1所示，在电炉底部开有通风孔，盛放试样的物品应采用带孔的结构或者石棉网，以保证良好的供氧条件。1.坩埚式电阻炉；2.耐火砖垫；3.坩埚；4.试样；5．热电偶；6.温度控制器；7.数据采集卡；8.电脑图1 镁合金燃点测试装置示意图2.1.3 软件功能及关键技术镁合金起燃温度测试系统软件部分是利用LabVIEW8.5开发的，其界面见图2。该软件界面从功能上可大致分为三个区域：实验参数设置区、实验参数动态显示区和软件功能控制区。实验参数设置区可对实验采用的热电偶类型、数据采集卡的通道、实验名称、实验数据保存路径以及采样率等参数进行设置。实验参数动态显示区可实现对所采集的两路温度的直观动态显示以及温度—时间曲线的动态显示。软件功能控制区可完成对实验进度的控制，如数据采集的开始与结束、界面的刷新、温度曲线的回放显示以及系统的退出等功能。图2 镁合金起燃温度测试系统软件界面软件与硬件的通讯是通过调用研华提供的底层驱动函数实现的，一个通道的数据传输程序框图见图3。由于该数据采集卡不支持8路信号的并行通信，也就是说数据采集卡的8路输入信号的读取要按顺序循环读取，所以要想实现多路温度信号的传输，必须在软件上来完成。本文是通过调用顺序结构的方法来实现对两通道数据的顺序读取的。图3 数据传输程序框图为了能够对实验数据进行事后分析，软件要提供对所采集的数据的存储功能，存储的数据一定要和相应的实验名称结合起来，以防止实验数据混淆。本软件是通过对实验数据进行命名与计算机自动生成名称相结合的方法来避免数据的混淆。也就是说，对每个实验进行命名后，由于每个实验不一定只做一个实验数据，因此系统会自动生成一个以精确到秒的时间字符串做为实验名的后一部分，如“mg1.2ca-1熔体温度20100531204001.bin”。实验数据在存储时同时被存储为二进制格式和文本格式，路径及文件名生成以及数据存储的的程序框图如图4所示。图4 数据存储程序示意图由于软件在数据采集过程中显示区域显示的是动态过程，所以无法看到所采集的数据全貌，因此软件提供了对所采集的实验数据的回放显示功能，既可显示一条曲线，也可同时显示多条曲线进行对比分析，此功能是通过调用子VI（Virtual Instruments的简写，即虚拟仪器）的方式实现的。通过按下主界面的“单曲线显示”或“多曲线显示”即可调出一个新的显示窗口。多曲线显示的曲线条数可以输入。多曲线显示的界面及程序框图见图5。为了软件使用过程中的方便，提供了界面刷新功能，按下“界面刷新”后软件界面可恢复到默认状态。考虑到每次测燃点温度时实验名称或者数据存储的路径可能会相同，所以建立了“实验名称”和“存储路径”两个全局变量，同时建立了一个配置文档。每次软件更改实验名称或存储路径时，都要修改全局变量的值，软件退出时，要把最后的实验名称和存储路径存到配置文档中，当再一次打开运行软件时，要打开配置文档读取实验名称和存储路径的信息作为软件界面的默认值。 (a) 程序框图                 (b) 程序界面图5 多曲线显示为了使软件运行的更流畅、使用更方便，软件中还应用了很多容错技术。容错技术包括软件的自检和硬件自检两部分。软件自检包括检查输入的存储路径是否正确、实验名称是否为空等，以保证数据存储的可靠性。硬件自检主要是在点击“开始采集”按钮后，检测数据采集卡工作是否正常，如果数据采集卡异常，软件会报警并返回到初始状态，避免了由于数据采集卡异常导致的死机。2.1.4 系统测试及起燃温度的确定将电阻炉加热至500℃左右，再将块状镁合金放入带孔的坩埚，然后将其置入电阻炉中，并使测量镁合金温度的热电偶与块状镁合金接触，使电路按固定加热速率进行加热，并开始数据采集。数据采集过程的界面见图2，经测试，软硬件各项功能正常。所采集的温度-时间曲线如图6所示。镁合金在开始燃烧瞬间，放出大量的热量使温度急剧上升，会在温度-时间曲线上出现一个拐点。本课题中，将温度-时间上的第一个拐点所对应的温度值定义为燃点。图6 典型温度-时间采集曲线2.1.5 小结（1）本章建立了镁合金起燃温度测试硬件系统，该系统由坩埚式电阻炉、温度控制器、热电偶、研华USB-4718型数据采集卡及电脑组成，所建立的硬件系统成本低、结构简单、测试系统便携。（2）本章开发了镁合金起燃温度测试软件系统，该软件采用LabVIEW8.5开发，具有数据采集、数据动态显示、实验数据存储、数据回放分析等功能。软件界面友好，操作简单，容错性强。（3）本章对所建立的镁合金起燃温度测试系统软硬件进行了测试，测试结果表明，所建立的测试系统各项功能正常，能够很好的完成对镁合金起燃温度的测试，并给出了确定起燃温度的方法。2.2 镁合金熔体表面张力装置的建立2.2.1 概述我们通常将物体表面单位长度上作用的力称作表面张力，单位为N/m，而且通常我们所说的表面张力指的是液相与气相接触面上的表面张力。在液态金属或者合金与气体组成的体系中，与气体接触的液体表面层原子处于不平衡力场中，即与表面层原子接触的液体中的原子与表面层原子距离较小，且数目量多，因此作用力较大；而与表面层原子接触的气体中的原子与表面层原子距离较大，且数量少，因此作用力较小。这样就产生了方向垂直于液体表面，指向液体内部的力，如图7所示。该力使液体表面有如一弹性膜所包围，倾向减少其表面，因此产生了表面张力。表面张力的大小不但与液体本身的性质有关，而且与它相接触的相的性质有关。图7 熔体表面原子模型表面张力是液态合金重要的物性参数，它不仅是研究界面反应动力学的基础，而且在金属凝固过程和铸造合金参数的预测中起着重要作用，因此，研究液态合金熔体表面张力具有重要理论价值和实际意义。在阻燃镁合金的研究领域，特别是在阻燃镁合金的熔炼与制备过程中，合金液在高温下的急剧扩散与在凝固过程中晶粒的形成，尤其是晶体在长大时，稀土元素会富集在相界上，在液态下有表面聚集的趋势,元素的扩散必然会对熔体的表面张力和氧化膜结构产生影响，因而我们可以通过研究稀土阻燃镁合金熔体特性特别是在不同状态下熔体表面张力的变化对氧化膜结构改变的影响规律，进而找到表面张力与阻燃性能之间的对应关系。2.2.2 表面张力的测量方法表面张力的测量方法有很多，总体上可分为动态法和静态法两类。动态法是以测量决定某一过程特征的数值来计算表面张力，主要有毛细管波法和振荡射流法。通常在溶液表面张力随时间变化变化较快时需要用动态法测量，如用振荡射流法测定的时间变化可以小到1ms左右。在现阶段，动态法测量表面张力还不完善，测量误差较大，因而，实际应用很少。主要的方法有毛细管上升法、悬滴法、滴重法、最大气泡法、拉筒法、液滴外形法和电磁悬浮法等。常温或低于200℃下的液体表面张力测量方法较多。但是，多于液态金属、炉渣、熔盐等高温熔体，增加了测量的难度和复杂程度，应用于高温熔体表面张力的测量方法主要有最大气泡法、电磁悬浮法、拉筒法和静滴法。考虑到试验的测量精度和设备的复杂程度，本课题采用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力。最大气泡法Simon于1851年提出，后由Canter、Jaeger分别从理论和实用角度加以发展。实验步骤是，将一毛细管插入待测液体内部，再向管中缓慢通入惰性气体，随着吹入气体压力的增大，气泡逐渐长大，当气泡恰好是半球时，气泡内的压力达到最大值，此时通过测量气泡压力，计算得到液体的表面张力值。2.2.3 表面张力的测量装置本课题采用“最大气泡压力法”测定镁合金熔体表面张力，实验装置如图8所示：图2.4 最大气泡压力法测试表面张力装置简图Fig. 2.6 BMP Surface tension testing schematic图8 最大气泡法测量熔体表面张力装置1.氩气瓶2.压力表 3.大量程浮子流量计 4.稳压计 5.针型阀 6.微调针型阀 7.干燥瓶 8.小量程浮子流量计 9.U形压力计 10.温度控制仪 11.毛细石英管 12.热电偶 13.石墨坩埚 14.镁合金熔 15.坩埚电阻炉16.升降机构 17.大量程百分表 氩气经过减压计，稳压计，通入装有氯化钙的干燥瓶中进行干燥，再由三通器分成两路，一路连接到U形压力计（U形管所盛液体为水），另一路经细的石英管通入镁合金熔体。由小到大缓慢调节氩气气压，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），观察U形管内两边液注高度差H。试验采用的毛细石英管内半径r=2.86mm，符合精度要求。毛细管端口经过抛光、清洗处理，以排除杂质和端口缺陷对测量结果的影响。实验中，通过升降机构可控制毛细管的上升和下降，当毛细管插入合金液后，随着氩气的缓缓通入，管内液体被排出管外，会在管口处形成气泡并不断长大（图9）。气泡在成长过程中，其内部压力P与液体静压力及液体表面张力的合力保持动态平衡，直至这种平衡被破坏，气泡会脱离管口而浮出液面。此过程，H值也将呈现出由小到大的变化趋势，设气泡内的压力为P，则：P+PM=PH              （1）其中，PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，PH为U形管内两边液注差所形成的压强。图9 气泡形成过程根据表面张力的物理意义，在液体中若有一半径为r的球形气泡，液体表面张力的作用造成了指向气泡内部的压力P（图10）。              图10球形气泡气泡的表面积为：S =4πr2球形气泡的体积为：V =4πr3/3若将球的体积增大dV，则必须克服阻力P对它做功：ΔW =PdV，而这一所做的功将转变为表面积增大后的表面自由能增量：ΔE =σdS（σ为表面张力）。由于ΔW =ΔE，即PdV =σdS而dV =4πr2dr，dS =8πrdr，因而可推导出：P =2σ/r               （2）PM为镁合金熔体在深度为h处形成的压强，即PM =ρMgh，ρM为镁合金熔体的密度，为便于计算我们以Mg-Al合金的液态密度代替；PH为U形管内两边液注差所形成的压强，即PH =ρwgH,ρw为水的密度。所以，由式（1）、（2）可以得到，当H达到最大值Hmax时，          2σ/r +ρMgh =ρwgH          （3）所以，表面张力σ为：σ=(ρwgHmax-ρMgh)•r/2          （4）用最大气泡法测量镁合金熔体表面张力的具体步骤为：1．采用电阻炉、坩埚在一定温度下对合金进行熔炼，待完全熔炼后搅拌一段时间，除去表面杂质，再保温10分钟；2．通过调整升降机构，使毛细管下降到恰好接触合金熔体表面，此时调整百分表托架，使百分表的芯端部与升降机构水平臂平面接触，将刻度盘对零，下降升降机构，使毛细管插入合金液表面之下，记录毛细管下降的精确深度h；3．固定好这一高度打开炉盖与氩气瓶压阀，并通过针型阀控制气体流量大小（将气体流量控制在18-20毫升/分以内），此时U形管两侧开始出现压差，当熔体内部能够稳定、缓慢的产生气泡时，观察U形两侧压差值将由小到大变化，到达一最大值后（即气泡成为半球形，此时半径最小等于石英管内半径r时），U形管两端压差突然减小（因为气泡破裂），记录下U形管左右两端的最大液面差值H；4．带入公式中进行计算便可得到熔体的表面张力。2.2.4 小结（1）本章建立了镁合金熔体表面张力测量装置，该装置主要由氩气瓶、压力表 、浮子流量计 、稳压计、针型阀 、干燥瓶、U形压力计 、毛细石英管 、升降机构和百分表组成。（2）本课题对所建立的镁合金熔体表面张力测量装置进行了测试，测试结果表明，所建立的测量装置各项功能正常，能够很好的完成对镁合金熔体表面张力的测量，并给出了熔体表面张力的测量方法。三、 技术指标通过本次研究必须到达以下要求：①研制成一种或多种阻燃镁合金可以在大气下不加任何保护措施条件下，熔炼而不发生燃烧现象；②研制成的阻燃镁合金成分通过压铸、热处理工艺过后所制成的成品，其结构的力学性能必须达到相应的要求；③通过本次研究结果，发表1项发明专利和1项实用新型专利。四、 市场前景镁及镁合金既可以铸造成各种铸件或压铸件，也可以采用各种塑形加工方法加工成不同品种、规格、性能和用途的管、棒、型、线、带、箔材以及锻件等，然后经切削加工、冷冲压、接合成形和表面处理等深加工成各种零件和结构件。与其他结构材料相比，镁及其合金具有一系列的优点，如密度低、比强度和比刚度高、阻尼减振降噪能力强、电磁屏蔽性能优异、抗辐射、液态成型性能优越、切削加工和热成型性能好、易于回收等，符合“21世纪绿色结构材料”的要求，越来越受到人们的青眯。今年来，镁材在汽车、摩托车等交通工具、计算机、通信、家电、电子电器、冶金、航空航天、国防军工等 部门获得了广泛的应用。随着镁合金提炼及加工技术的发展，以及成本的下降，镁材已成为工业应用的重要金属材料，在全球范围内得到快速发展。1. 镁合金材料在汽车工业上的开发与应用自1970年中东石油危机以来，为减轻汽车质量，以降低油耗和污染，提高安全性能，镁合金材料在汽车工业中的应用与日俱增。目前，汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造以下汽车零部件：①车内构件：仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向柱支架、收音机外壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等；②车体构件：门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁；③发动机及传动系统：阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩、气缸头罩、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油器支架、左侧半曲轴箱、空机罩、左抽气管等。④底盘：轮毂、引擎托架、前后吊杆、尾盘支架。美国福特、通用、克莱斯勒三家公司在每辆汽车上使用的镁合金铸件分别达到30个、45个和20个；瑞典推出的沃尔沃CP20C0车型全重700kg，使用50kg镁合金，包括轮毂、合器箱、转向齿箱、后悬臂、发动机架、进气歧管、气缸体等部件；本田轿车一部分零件采用镁合金材料后，重量大大减轻。最近，Magers分析了汽车市场的镁合金需求趋势，预测镁合金材料在汽车工业的应用将会不断增加。2. 镁材在轨道交通工具上的应用前景在列车和其他轨道交通工具上使用镁材，目的是减轻重量，减小噪音和震动，规整零部件和防止塑料老化，提高使用寿命等。主要应用实例：仪表盘支撑梁、发动机阀盖、密封结构件、高速器、滤器器、发动机承受台、消音器等。3. 镁材在自行车上的开发与应用自行车是人力驱动工具，因而质量的减轻带来的效果非常显著，具有更好的加速性能、爬坡性能、转弯性能，并且容易操纵，因而在国外自行车行业流传着“产品轻1g多卖1美元”的说法。与铝质自行车相比，用镁材制造自行车可减重33%；用镁材制造的折叠自行车车架重量仅1.4kg，总重量仅为4kg。目前自行车使用镁合金部件包括轮毂、车把夹、脚踏板、制动器、手把、前叉、框架等近十几个部件。4. 镁材在航空航天上的开发与应用航空航天材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著。在质量减轻相同的情况下，商用飞机节省的燃油费是汽车的近100倍，而战斗机的燃油费用节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能的改善可以极大地提高战斗力和生存能力。正因为如此，早在20世纪20年代就开发出了许多镁合金部件，如发动机曲柄箱、发动机零件、气球吊篮、客机座椅、起落轮。随着镁合金生产技术的发展，材料的性能不断提高，其应用范围也不断扩大。目前的应用领域包括各种民用和军用飞机的发动机零部件、螺旋桨、齿轮箱、支架结构，以及火箭、导弹、卫星的一些零部件。5. 现代兵器零部件的镁合金化及发展趋势枪械武器、装甲车辆、导弹、火炮、弹药、光电仪器、武器用计算机及军用器材中有较大数量的铝合金零件和工程塑料件，根据镁合金材料的性能和使用特点，将这些零件改用镁合金制造在技术上是可行的。采用镁合金材料代替武器装备的中、低强度铝合金零件和部分黑色金属零件，实现武器装备轻量化：枪械武器：机匣、弹匣、枪托体、提把、前护手、弹托板、瞄具座等；装甲车辆：坦克座椅骨架、机长镜、变速箱壳体、发动机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等；光电产品：镜头壳体、红外成像仪壳体、底座。6. 镁合金材料在电子工业（家用电器和3C产品）上的开发与应用近10年来，电子工业发达的国家，特别是日本和欧美一些国家，在镁合金产品的开发方面开展了大量工作并取得了重要进展，一大批重要电子产品使用了镁合金，取得了理想的效果。3C工业（计算机、通讯设备、消费类电子产品）是当今全球发展速度最快的产业，数字化技术导致各种数字化产品不断涌现。镁合金3C产品最早出现于日本，1998年日本厂商开始采用镁合金制造各种可携式商品（如PDA、手机等），如今最为普遍的镁合金3C产品是笔记本电脑，是由日本SONY公司率先推出的。在3C产品朝着轻、薄、短、小方向发展趋势的推动下，今年来镁合金的应用得到了持续增长。我国虽然是世界产镁大国，但与日、美、欧相比，在镁合金材料研究、生产技术及应用领域等方面还有相当大的差距，仍处于起步阶段。五、 规模与投资需求投资规模 万元，厂房及设备设施需求等。六、 生产设备根据研发和生产需求，镁合金在加工和性能检测方面需要用到以下装置：真空式高频感应熔炼炉；铸件的金属型模具；坩埚为石墨型坩埚；大型真空热处理炉；一整套机加工设备：加工中心、数控车床、手动工具；试样拉伸试验在Zwick/Roell Z100拉伸试验机上完成；硬度测试采用XC-ST50显微硬度测试仪，金相组织观察在VMS-2000金相图像分析系统上完成；氧化膜形貌观测等在日立S-4800扫描电镜上进行；大气条件下的氧化动力学实验在SDT-Q600差热分析仪上进行。七、 效益分析按每年生产X吨计算，可获利约XXXX万，八、 合作方式合作方式采用技术入股或者技术转让的形式，价格面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：丁俭，电话：15122335148，email：djian@126.com。十、 附件：成果图片    图11 镁合金零件产品

城市污泥含有大量的水分，并含有大量有机物、丰富的氮、磷等营养物、重金属以及各种致病微生物，污泥处理处置问题解决不好，可能造成大范围的二次污染问题。国家《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》要求福建省在12五期间新增干污泥处置规模高达14.4万吨/年。《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（环境保护部2010年第26号公告）指出：“在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧”。污泥干化后在燃煤锅炉协同焚烧是一种因地制宜、节能减排的污泥无害化处置方式，在土地资源缺乏的地区具有较好的适用性。 本项目利用电厂排放的烟气余热和低品位蒸汽对含水率为80%的城市湿污泥进行干化处理（流化床干化技术）、干污泥投入锅炉进行焚烧，污泥能源资源回收利用发电、污泥焚烧产生的灰渣用于生产水泥，并对污泥焚烧的烟气进行净化处理，实现污泥的无害化和资源化处置。

　1月31日，由北理工长沙智能装备研究院（筹）超能机器人团队研发的首批体温检测机器人分别配备于长沙市开福区发热门诊医院、湖南省儿童医院、长沙市万达商业广场和华润万家超市等人流大、人员聚集、传染风险高的公共场所。 -配备于医院的新冠肺炎预检机器人，可通过非接触式红外体温检测和咳嗽、乏力、气促等现象问询，有效预检筛查新型冠状病毒肺炎的疑似症状，引导疑似症状者进入发热门诊做进一步的检测和治疗； -配备于万达商业广场和华润万家超市的体温筛查机器人，可对顾客进行体温检测和手部消毒。 随着复工返城高潮来临，各公共场所疫情防控任务愈加繁重。

一、 项目简介为了有效解决大腿截肢患者日常生活中急需的康复问题，本项目对智能下肢假肢关键技术进行了重点攻关，设计速度可调的智能气压膝关节与踝关节，提出基于经验知识库的变阻尼控制方案，进行动力型膝关节与踝关节的机构设计与控制机理研究。智能下肢假肢穿戴舒适，步速可调，达到国际先进水平，填补了国内智能下肢假肢领域的空白。二、 项目技术成熟程度通过国家康复辅具质量监督检验中心检验,形成变阻尼控制的四杆机构气压膝关节产品，得到了广大使用者的认可，反映良好。三、 技术指标项目组先后承担国家科技支撑计划项目2项、国家自然科学基金项目1项及省部级课题2项，均已通过了项目的验收与鉴定。申请并授权中国发明专利5项，获得河北省自然科学三等奖1项。四、 市场前景随着整体生活水平的提高，截肢患者对高技术含量的膝关节有着强烈的需求，此项目为国内200多万潜在用户提供价格可承受的高性能产品，具有广阔的市场前景。五、 规模与投资需求本项目建立了智能假肢研究室，人体运动信息采集与分析研究室，智能假肢设计与性能测试研究室。样机研制可在学校实验室进行，开发成本50万元。如果形成产品，需要有加工制作车间。人员方面，硬件和软件投入各4人。六、 效益分析研究成果成功地实现了成果转化，进入市场后广受好评，与同类技术相比具有显著的竞争力。智能大腿假肢单套件成本可控制在3～4万元人民币，能够打赢国外产品利用技术优势而形成的高价格战，极大地提高了我国假肢膝关节产品的国际竞争力，产生较好的经济效益。七、 合作方式技术入股八、 项目具体联系人及联系方式杨鹏 电话：022-60203090 E-mail：yphebut@aliyun.com九、高清成果图片

研发“智能热成像体温检测系统”   早在今年春节过后，作为影像医学国家临床重点专科、上海市重点学科及一流学科等学科带头人，上海健康医学院院长黄钢充分调研了解测温系统现存的短板，比如测温速度慢、测温不准确、信息化数据整合不全、疫情数据分散、人员轨迹不明、缺乏大数据分析等问题，结合科技攻关与实践教学，组织师生团队针对性解决。  黄钢认为，在基于人工智能的大数据时代，医学院校必须“医工”结合，做出有自身特色、实用性强、适合学校人流特点的“智能防控系统”。当然，要同步实现智能分析，面临检测流量和测量精度、戴口罩人脸识别准确度，以及红外硬件数据获取等难题。  对此，来自医疗器械学院的世界技能大赛获奖选手指导老师白宝丹迅速响应，与生物医学工程、大数据、计算机网络技术专业的刘亚特、孔伟权、刘娟芳3名留校学生组成“防疫攻关创新团队”。  他们日以继夜，攻关在各种环境下准确测定人体温度的程序，解出热红外程序的视频信号和深度学习算法如何结合，进而提升人脸识别算法。经过多次实验和数据分析，初步构建出满足学校要求的红外测温模块，并在近100名留校学生，以及后勤、保卫处等多批次人员配合下完成了这一模块测试。  如今，通过集成创新，团队成功研发出一套“智能热成像体温检测系统”，系统利用人工智能、红外热成像等技术，实现了戴口罩无接触式的“无感测温”，能够多人次地快速检测体温，每个终端每秒钟平均可测温3人以上，达到了校园密集测温要求。白宝丹表示，针对各种情况反复进行了上百次实验，最后得到这一个比较优化的模型，“用模型参数调节测温模块，获得了不超过0.3摄氏度的误差，大大节约了测温成本，提高了测温效率。”  目前，该系统已成功应用到上海健康医学院的学校食堂和校门口，将为更多师生返校保驾护航。 

智能雷达液位计为北航微波工程实验室研制的微波技术产品，具有自主知识产权。产品测量对象广泛，包含水、化工溶液、轻重质油和颗粒状固体等，采用超高灵敏度与独特信号处理技术，非接触式的智能连续测量，测量精度不受化学蒸汽、温度、真空或高压的影响，特别适用于化工、水处理、油料储罐、油轮、食品和矿石等行业。 主要性能指标：1. 采用技术：先进的调频连续波（FMCW）技术；先进的智能回波信号处理技术，自动判断跟踪液面位置，抑制回波；2. 测量方式：非接触式高精度测量3. 硬件设计：无移动性部件，免维修，维护工作量小；4. 可靠性：最高等级，不易受罐内环境影响；5. 操作：易安装，标定工作简单；易操作，设定方便、简单；6. 信号处理精度：精度最高可达±0.5mm，重复性好；7. 硬件设计：发射头与天线都有互换性；模块化设计，可选的系列天线与不同型号可为各种应用中提供最佳性能；8. 操作系统：基于Windows的PC软件或带键盘的本地操作显示单元实现友好的人机对话，对雷达液位计进行设置；9. 输出信号：为CAN数字现场总线（标准），4-20mA信号（标准）或数字Profibus DP、ModBus信号（可选）；10. 供电类型：提供交/直流通用供电，供电范围宽；11. 产品类型：防爆型和普通型，并可定制适合高温高压环境特殊类型。

（1）本装置涵盖了设备状态智能感知、数据同步共享技术、移动数据库技术和人机交互融合技术；（2）利用 AR 技术将设备状态监测、故障诊断、趋势预警、产品工艺信息以及质量信息，在现场及时、全面、直观的提供给使用者；（3）远程协助，解决现场人员无法准确的定位故障，利用 AR 技术实现与远程专家的实时语音与视频沟通，专家能第一视角看到现场画面，通过语音、文字或发送资料方式指导现场人员；（4）维修培训，通过 AR 技术看到的不同装备和各个部件 3D 模型、以及它们的装配关系、工作原理等，大大提高新装配与新人员的培训效率。