高速大容量气溶胶粒子分类计数存储器的设计

为实现气溶胶颗粒物的空气动力学粒径及其光学粒径的同时测量,对颗粒物按粒径大小进行分类计数,利用电子学多道存储技术,结合大规模可编程逻辑电路和高速大容量双端口内存芯片,设计了一种高速大容量粒子分类计数存储器。该存储器实现了单一脉冲计数器与特征信号分类计数器的有机结合,其存储容量高达65535道,每道可计数65535个,操作速度可达15ns;而且线路简单,整个电子学多道电路只需要两片MACH435和两片IDT7009芯片。用设计的存储器对空气中空气动力学粒径为0.5～20μm的气溶胶颗粒物进行计数,得到了颗粒物的粒谱分布。该存储器已应用于本研究所自行研发的空气动力学粒谱仪,完全满足仪器连续、实时、在线监测时对存储速度和容量的要求。     

基于双口RAM的高速大容量气溶胶空气动力学粒径信息提取

在气溶胶空气动力学粒谱仪系统研制中,为了满足高速、实时采集和存储大量信息的需要,提出了利用双口RAM内存芯片CY7C028作为数据共享存储器,给出双口RAM与CPLD和单片机之间的硬件接口电路和软件流程,实现CPLD和单片机之间的高速大容量通信,有效地提取了气溶胶粒子空气动力学粒径信息。该存储器容量高达32768道,每道可计数65535个粒子,操作速度在ns量级。该存储器已成功应用于空气动力学粒谱仪,完全满足仪器连续、实时、在线监测时对存储速度和容量的要求,工作稳定可靠。     

利用APS实现大气气溶胶数密度和质量浓度的测量

利用自行研制的空气动力学粒谱仪(APS:aerodynam ic particle sizer)测量北京地区大气气溶胶不同粒径段的粒子数密度与质量浓度。对二者进行相关性分析的基础上,运用多元回归方法,得出利用粒子数密度谱获取颗粒物(PM10)质量浓度谱的经验公式,并对公式进行实验验证。同时分析北京市初春大气气溶胶粒子不同空气动力学直径的质量浓度谱特征,以期对北京市大气污染总量控制方案及对策提供科学依据。     

计径效率试验粒径的分析与对比

采用粒子计数法评定空气过滤器的计径效率时,粒径是试验前首先要确定的主要参数之一。介绍了空气粒子计数器常用的几种粒径的定义,通过试验对比分析了几何等效粒径和几何平均粒径、空气动力学粒径等的关系与区别。结果表明:这些粒径之间相互关联,但是计径效率试验时使用的粒径种类不同,获得的试验结果也不相同。     

新型光学粒子计数器的研制

本文介绍了一台新研制的90光学粒子计数器（DLJ-06 OPC）,由于使用高发光强度和长使用寿命的发光二极管作光源,所以它具有测量粒径分道多,光源使用寿命长等特点, 还介绍DLJ-06光学粒子计数器测量气溶胶谱分布的测量原理。利用研制的DLJ-06光学粒子计数器进行了气溶胶谱分布的实际测量,与TSI公司的黑炭仪和浊度计的测量结果对比表明,新研制的DLJ-06光学粒子计数器测量气溶胶谱分布结果是合理的。     

基于FPGA的高速数据采集存储系统的设计与实现

为提高存储测试过程中的数据采集速率,增大存储容量,设计了一种基于FPGA的高速数据采集存储系统。该系统选用高性能FPGA作为控制核心,结合高速AD转换芯片和大容量FLASH存储器完成数据的采集与存储;时AD逻辑控制、缓存模块等关键技术进行了详细介绍。试验结果表明,该系统最高采样率可达1．7MS／s,能够很好地实现数据采集与数据存储功能,运行效果良好。     

在线测量气溶胶大小和化学组分的质谱技术与应用

介绍了在线连续监测大气单粒子气溶胶的粒径和化学组分的飞行时间质谱仪。本装置采用喷嘴加两个skimmer构成的差分真空进样,双光束空气动力学测量技术,激光解吸附电离和双极飞行时间质谱技术。利用这套装置对室内外的空气进行了实际的测量,该技术可以在线测量气溶胶的粒径分布,并同时对气溶胶的化学组分进行实时监测。     

厦门地区气溶胶折射率的测量研究

针对气溶胶折射率在分析大气气溶胶光学特性中的重要性,本文提出了一种综合利用黑碳仪、浊度计和光学粒子计数器反演大气气溶胶折射率的新方法。该方法根据黑碳仪和浊度计测量的气溶胶吸收系数和散射系数以及粒子计数器测量的粒子谱分布,采用球形粒子的米（Mie）散射理论,通过分析吸收系数、散射系数、粒子谱分布和折射率之间的关系来反演大气气溶胶粒子的折射率,该方法可以同时反演折射率实部和虚部。通过与其它独立的测量结果对比表明：该方法反演气溶胶折射率是合理的。最后利用此方法对厦门地区的气溶胶折射率进行了分析。     

FM3164的原理及在单片机系统中的应用

FM3164是一种采用铁电体技术的多功能串行存储器芯片。除了非易失存储器外．该芯片还具有实时时钟，电源检测，看门狗．事件计数器，可锁死的64位码存储和比较器等多种功能，十分适合在单片机系统中的应用。本文介绍了FM3164的基本功能和原理，并结合实例给出了其在单片机系统中的具体应用方法。     

基于FPGA的单粒子气溶胶质谱时序控制系统

在单粒子气溶胶的粒径分布和化学组分实时分析的激光质谱系统中，应用现场可编程门阵列技术，讨论了高速数字电路中的精确定时问题，并研制了一套测量系统，对实际大气中气溶胶粒子进行粒径大小的统计分布和质谱的测定。     

Aerosol laser time-of-flight mass spectrometer for the on-line measurement of secondary organic aerosol in smog chamber

An aerosol laser time of flight mass spectrometer (ALTOFMS) that can be used for real-time measurement of the size and composition of individual aerosol particles has been designed and utilized to provide on-line measurement of secondary organic aerosol (SOA) particles resulted from Cl-initiated oxidation of toluene in smog chamber. Both the size and chemical compositions of individual aerosol particles were obtained in real-time. According to a large number of single aerosol diameters and mass spectra, the size distribution and chemical composition of aerosol were determined statistically. Experimental results indicate that aerosol particles produced from Cl-initiated oxidation of toluene were predominantly in the form of PM 2.5 particles, and nine positive laser desorption/ionization mass spectra peaks: m/z 18, 29, 30, 44, 46, 52, 65, 77, and 94 may come from the fragment ions of the products of the SOA: aromatic aldehydes, aromatic acids, phenolic compounds, and nitrogenated organic compounds. These results were in good agreement with those ones from previous Cl-initiated oxidation of toluene. These were demonstrated that ALTOFMS is a useful tool to reveal the formation and transformation processes of SOA particles in smog chamber.     

高速多通道遥感相机快视系统的实现

针对目前遥感相机输出通道多、数据率高和像素灰阶高等特点,提出并构建了基于现场可编程门阵列(FPGA)并行处理技术的快视系统。该系统主要由存储单元、预处理单元以及高清显示单元等核心部件组成。存储单元采用FPGA直接控制大容量SATA磁盘阵列实现高速海量存储;预处理单元实时对高速海量图像数据进行缩放、平移和数据融合等操作,克服传统快视系统无法高速处理海量图像数据的技术瓶颈;高清显示单元驱动3台12位显示器进行高灰阶、大幅面无缝拼接显示,弥补以往对高灰阶遥感图像只能截断显示的缺陷。实验结果表明：该系统存储容量达96 TB,可对总速率高达19.7 Gb/s 的12通道12位量化遥感图像数据进行实时记录与无失真显示。系统工作稳定可靠,易于扩展,已成功运用于遥感相机的研制测试中,大大提高了遥感相机的研制效率。     

车辆高速飞轮储能系统关键技术及其优化设计

在能源高度紧张的今天,车辆储能技术的研究十分重要.从使用高速储能飞轮的车辆混合动力传动系统原理研究出发,先后探讨了高速储能飞轮系统的稳定性、平衡性以及高速储能飞轮的陀螺效应;并重点对高速储能飞轮优化设计问题进行了较为深入的研究,为车辆高速飞轮储能技术的设计与应用进行了富有意义的探索.     

工程机械远程监控及维护系统的数据中心设计

在概述工程机械远程监控及维护系统基本架构的基础上,给出了相应数据中心的设计思想,并详细阐述了数据中心的存储与灾备方案.构建了基于存储区域网(SAN)的存储模型,把磁盘阵列和磁带库等存储设备通过光纤通道互联设备构成一个高速存储子网,并在SAN的网络中运用存储虚拟化技术整合不同产商的产品,统一存储平台.最后给出了数据中心相应的灾备设计方案.     

无线设备状态监测网络轴承故障信号的采集

本文利用双端口RAM芯片,以环行FIFO队列的存储方式,构建基于PC104ISA总线的高速数据采集卡。PC104可通过该卡对轴承的故障信号进行高速采集、计算,并将故障分析结果通过无线网络发送到远程PC机。     

深空测控VLBI数据记录回放系统设计

介绍了深空测控系统中VLBI数据记录回放系统的设计方案,并且详细研究了DBBC滤波器组算法和高速大容量持续硬盘存储技术。系统依靠高性能的软件无线电平台,综合了VLBI基带转换器和数据记录回放系统的功能。基于通用计算机总线的高速数据存储系统架构,存储容量可根据需要扩展,持续记录回放速率可达1600Mbps。本系统基于windows操作系统,最大限度地利用成熟的货架产品和技术,升级和维护方便。     

基于SD卡的塔机黑匣子的研制

基于AVR单片机ATmega32和SD卡研制了大容量数据存储的塔机黑匣子.该黑匣子应用DXZ型多功能行程限位器测量塔机吊重的高度和幅度,应用BLR-1型称重传感器测量吊重质量,利用编码器测量塔机的回旋角度,采用EC21B型风速传感器记录实时风速,选择PCF8563产生日历时钟,选用大容量SD卡存储塔机运行状态数据.黑匣子既可以实现对塔机运行状况数据的实时记录又具有预报警、强制断电以及历史数据回放等功能.     

关于LabVIEW采集系统的数据存储

数据的完整性与准确性受到了越来越多人的关注,存储也显得越来越重要。该文基于LabVIEW对存储进行分析,在高速情况下,二进制存储的速率远远优于其他方式,并通过分文件存储的方式解决了文件打开受行数与列数限制的问题。经验证,该方案工作稳定,满足高速存储的要求。