乾坤袋式悬移质泥沙采样器的设计与试验研究

目前常用的悬移质泥沙采样器包括横式、瓶式和调压式采样器,体型均较为笨重且工作效率低下。这些传统的采样器难以满足现代化河流采样的需求,因此研制出了一种乾坤袋式悬移质泥沙采样器。该采样器通过单片机控制蠕动泵抽水流量,可直接根据抽水时间和抽水流量确定水样体积,并配合既存储泥沙又过滤水样的滤网型水样袋,实现了以小体积设备过滤无限多水样的目的。此采样器使用的滤网型水样袋将采样与过滤合二为一,大大降低了水样容器的体积,提高了单次采样效率。此外,采样器的配重为5 kg,总重量不足8 kg,可单人徒手操作,极大地减小了采样过程中的劳动量。乾坤袋式悬移质泥沙采样器的设计便于在地形复杂的地区进行采样,是一个采样器轻型便捷化的新尝试。总之,乾坤袋式悬移质泥沙采样器的问世,提高了现代化河流采样的效率和准确度,方便了地质学家、水文学家等科研人员进行相关研究。该采样器的设计创新,为未来采样器的发展提供了新思路和新方向。     

基于单片机控制的孔隙水自动采样器

为了实现在不同时间段对深海沉积层孔隙水的自动采集，并将其有效地保存在采样瓶中，采用了步进电机、实时时钟芯片、单片机控制器作为采样器的运动控制系统，实现了对深海沉积层孔隙水的分时自动采集。同时也设计了适合深海采集的采样瓶，使得采集到的样品能够很好地保存在瓶中。试验结果表明，此采样器能够在不同时段自动采集孔隙水，并将其有效地保存。     

泥沙远程智能采集系统研发与应用

当前,获取悬移质泥沙资料主要是从自然河流中直接采集河水经过沉沙、烘干、称重分析后获得。一直以来因为受到环境影响和技术的约束,泥沙采样手段非常落后。传统的采样手段是驾驶测船在河流断面上由人工取水。这种方式采样可靠,但是耗时耗力,而且危险性极大。为了解决泥沙采样问题,文中介绍了一种基于水文缆道的泥沙远程智能采集系统,通过将先进的缆道控制系统与智能泥沙采样器结合,真正让基层测站人员在泥沙采样工作上省时省力,且采样准确可靠。     

一种多功能小行星采样器的设计

对距离地球较远的小行星表面进行松散土壤和岩石的采样任务时,需要采集不同深度的土壤样品并就地进行分析,并将有价值的数据传回地球。为此研究一种多功能采样器,进行钻进机构、取样机构和密封加热机构等关键组成部分的设计,能实现土壤和岩石样品的采样、体积测量和加热任务。由于钻进过程中,钻杆的约束条件发生变化,为分析钻杆的稳定性,建立动态压杆稳定模型,计算钻杆稳定的临界载荷;考虑钻孔深度变化、钻杆导向约束等不断变化的条件,分析钻杆振动频率的变化规律,利用ANSYS软件仿真,得到了钻杆随钻进深度变化的一阶固有频率区间。对耦合的密封力和加热开关接触力进行计算,得到了满足要求的可靠驱动扭矩。通过原理样机的制作与试验,验证了多功能采样器的设计合理性,达到了质量轻、功耗小、功能多、采样量大的效果。     

机器人化月表采样器的研制

首先介绍了月表采样的新特点与存在的困难;根据月表环境、月表样品的特点以及嫦娥三期工程中对月表采样的要求,合理地选择了采样方式,研制出了一台六自由度机器人化月表采样器,并且对采样器的采样原理,机械系统和运动原理做了详细的分析;最后在石灰粉上做了采样实验,验证了多功能的机器人化月表采样器的基本功能与可行性.     

溜筒落流自动采样器的研制及应用

针对金鸡岩洗选厂364采样点洗矸石样品代表性差、操作存在不安全因素的状况,研制并分析了364自动采样器的采样铲动力选配、电器控制原理及机械结构设计制作等,实施应用结果表明,自动采样替代手工操作,提高了采样代表性,降低了员工劳动强度,利于生产管理。     

Nicolet红外附件－OMNI采样器的应用

本文介绍了红外附件-OMNI采样器的应用，如对纤维与纺织品面料、易吸潮样品、复合材料、微量样品、颗粒状或形状不规则的固体样品，玻璃及其它硬质基体上的涂层等的直接测试，得到的红外谱图信噪比好、灵敏度高，经ATR校正后的谱图与红外标很谱图有很好的匹配度。传统的红外光谱分析方法对一些特殊样品，如不可破坏的、表层及不可处理和微量的样品很难直接测定，采用美国Nicolet单点衰减全反射OMNI采样器可以方便地解决上述问题。这种采样器用一个球形的极为坚固的锗晶体作为一个采样表面，通过压力塔对样品提供一个点对点的接触，压力塔上有压力保护装置，防止在操作时因压力过大而损坏晶体。压力塔上还有一个显微观察器可以使小样品方便精确定位。OMNI采样器测试范围4000—675cm^-1，穿透样品的深度在2000cm^1处大约0．67μm，适合pH范围l—14，是一个很好的通用的红外附件。     

粉尘浓度采样器嵌入式系统设计

提出一种测量粉尘浓度的技术方案,根据此方案设计成功一种粉尘浓度采样器,它具有经济实用、安全可靠、携带方便等特点,并已通过国家防爆检验批量投入生产.采用嵌入式单片机控制系统、采样头、抽气风泵、流量计、电源等构成一种粉尘采样器,它能在各种有粉尘漂浮的作业现场进行粉尘采样,经一定计算准确测定空气中的含尘量.主要介绍采样器的工作原理和嵌入式系统的软硬件设计原理及技术.     

个体空气粉尘采样器的设计

针对厂矿生产环境监测需求,设计了一种个体空气粉尘采样器,给出了设计原理、系统框图及程序流程图。该采样器采用89LPC9408单片机芯片作控制器,多参数大屏幕液晶显示,采用定制高效隔膜泵,运用脉宽调制技术和闭环控制,具有体积小、效率高的优点。经工矿企业、卫生防疫等部门使用表明,采样器性能稳定,采样流量准确,操作方便,完全能满足1个工班连续采样的需求。     

一种简易气体采样器

本文对简易气体取样的采样原理、设计、具体操作以及实际应用等方面作了详细论述,该采样器在实际应用中也取得了较好的效果     

Automatic Sampler Coupled with Flow Injection‐Chemiluminescence Detection to Monitor Particle/Natural Water Interactions

Abstract

An automatic sampler for natural waters under LabVIEW control is described. The sampler was integrated with an incubation system and coupled with a flow injection‐chemiluminescence detection system to study the dissolution of aerosol iron in seawater at environmentally relevant concentrations. Automated sampling of seawater was achieved using a peristaltic pump and a 10‐way distribution valve. The software allows full control of the sampler for both short (hours) and long term (days) dissolution kinetics. The environmental application of the sampler highlighted its reliability (short and extended temporal resolution), flexibility, ease of use and collection of contamination free samples.     

全海深沉积物气密取样器分析与试验研究

为了满足全海深深渊海底科学研究对高品质全海深深渊海底沉积物保压样品的需求,设计了一套符合全海深载人潜水器作业机械手海底作业操控的具有保压功能的机械手持式全海深沉积物气密取样器。对该气密取样器的保压容器和压力补偿装置等关键零部件进行了分析计算并进行了全海深压力环境下的有限元仿真分析。结果表明：气密取样器的应力和应变随着所加压力的增大而增大,最大应力与应变出现在端盖与筒体封口密封位置处,方形挡栓与保压筒端盖接触位置应力、应变很小,密封性能好。最后,进行了全海深沉积物气密取样器内压试验和与机械手协同适配性试验,试验结果验证了该气密取样器保压性能的可行性和与机械手的适配性。     

Partitioning strategy for investigating the prediction capability of bed load transport under varied hydraulic conditions: Application of robust GWO-kernel-based ELM approach

In this study, modeling capability of bed load sediment transport was investigated under varied hydraulic conditions through Grey Wolf Optimization based Kernel Extreme Learning Machine (GWO-KELM) and Standard Gradient Descent based Gaussian Process Regression (SGD-GPR) models. 966 sets of data, covering wide range of gravel-bed rivers and streams were utilized to test the developed methodology. The partitioning strategy was used in which, the available data was categorized into different quantitative intervals based on the hydraulic and sediment characteristics. Some specific quantitative intervals of the bed load transport rate, flow discharge, median particle size of bed material, the Shear Reynolds number and the ratio of hydraulic radius to median particle size were examined. The results demonstrated the great consistent performance of the proposed hybrid GWO-KELM model under different hydraulic conditions.     

一种深海气密采水器的高压仓密封性能检测试验研究

深海海水中的气体研究是当前海洋科学研究的前沿课题,浙江大学流体传动及控制国家重点实验室研制开发出一套新型深海气密采水器,经过海上试验验证其密封性能优于非气密性采水器。但是对于其密封性能,并未给出严格的证明。论文通过理论分析设计出严格模拟海上试验环境的高压仓密封性检测试验,证明了该气密采水器回收过程中气密性能良好,有力验证了该气密采水器的可行性和可靠性并为其进一步改进提供依据和参考。     

易挥发油品采样器的研制及其性能

介绍了一种新的、适合于含气油样采样分析的采样器。研究结果表明:在取样精度、分析数据重现性、存放稳定性等主要方面均明显优于传统的玻璃小瓶取样器,并具有耐压、易携带、易操作、可反复使用等优点。     

基于单片机的自动返回式采水器的控制系统

为一种新型无缆自动返回式采水器设计了控制系统,详述了系统的工作原理、硬件组成及单片机的软件设计.该控制系统以单片机为核心,装载压力传感器获知水深,可控制采水器到达预定深度时的释放配重及在给定深度（1 km水深范围内）各采水瓶的关闭采样.系统联调结果表明：该系统定深准确,运行可靠,具有实用意义.     

平面磨床床身结构分析与优化

针对某型平面磨床床身进行有限元分析,并对床身结构进行改进,然后在此基础上进行优化。优化后,结构固有频率及刚度变化不大,而床身质量却大大下降,取得明显效果。     

海底沉积物气密取样器翻板密封阀优化设计与实验研究

针对海底沉积物气密取样器保压密封的需求,设计一套偏心设置的翻板密封阀;利用三维软件Solidworks建立翻板密封阀的三维几何模型,利用有限元分析软件ANSYS分析不同偏心角度下,翻板密封阀阀体和阀盖的应力和变形的变化情况。结果表明:随着翻板密封阀偏心角度的增大,阀体和阀盖的应力和变形也随着增大,而对应的翻板密封阀的质量逐渐减小。选取最佳的偏心角度,在保证翻板阀所受的应力小于材料的许用应力的前提下,实现了翻板密封阀质量的最小化。设计翻板密封阀密封性能测试系统,通过实验验证了翻板密封阀设计的可行性和合理性。     

放射性气溶胶冲击式采样器的设计与研究

为了提高冲击式采样器的捕集效率,以放射性气溶胶采样器为研究对象,利用斯托克原理计算冲击板的各个参数,并采用CFD软件对采样器喷嘴口处的空气场进行流场仿真。结果表明:减少采样器冲击板的冲击长度S可以缩小喷嘴处流场的负压区域,进而提高采样器捕集效率。