综合特性研究

综合特性研究（共7篇）

综合特性研究 篇1

茶蚜 (Toxoptera aurantii) 属同翅目蚜科, 广泛分布在我国各大茶区。肯尼亚、日本、印度和斯里兰卡等国家和地区的茶园也频有发生。茶蚜的危害症状为群聚于茶梢嫩芽、嫩叶背面刺吸汁液, 向茶树体内分泌唾液, 破坏茶树正常的生理代谢, 导致芽叶萎缩、生长停滞, 排泄的蜜露落于下层叶面上招致茶煤病的发生, 阻碍叶面光合作用, 制成的干茶香气低、滋味淡、汤色混浊[1,2]。从而影响茶叶的产量与品质, 为了有效地控制茶蚜, 本文综述了茶蚜的生物生态学进展及综合防治方法, 提出今后的研究方向。

1 茶蚜的生物学特性

1.1 形态特征

蚜虫分为有翅蚜和无翅蚜。有翅成蚜体约2mm, 黑褐色, 有光泽。触角感觉圈不明显, 翅芽乳白色。无翅成蚜近卵圆形, 稍肥大, 棕褐色, 体表多淡黄色横列网纹。触角黑色, 第3节无感觉圈。无翅若蚜浅棕或黄色。卵为长椭圆形, 长径约为0.6mm, 短径约0.4mm。漆黑而有光泽[2]。

1.2 发生规律

茶蚜不仅虫体小、发生隐蔽、繁殖快、世代重叠、寄主范围广, 且成虫和若虫均能刺吸茶叶汁液。林海清等[3]试验表明, 茶蚜无论是有翅型或无翅型都显示出对光的不敏感性, 茶蚜对方位有很强的选择性, 位于上方室的虫数显著高于位于下方室的虫数。茶有翅蚜与无翅蚜对茶梢气味的行为反应则显著高于对照空气, 说明茶蚜能利用嗅觉对寄主植物进行定向行为。在福建一般发生30代左右, 多发生在春季3-5月份, 秋季8-10月份。生长季节连续进行孤雌生殖, 繁殖力较强。在适宜的条件下, 5-7d可增长1代, 至秋季出现两性蚜交配产卵越冬。

1.3 危害特点

茶蚜趋嫩为害, 在芽梢、嫩茎和嫩叶上刺吸繁衍, 以芽下第1叶虫口最多。当芽梢上虫口增多到一定阈值时随着时间的推移芽梢变得粗老, 蚜群中就陆续分化出有翅蚜迁飞至新的芽梢为害, 飞迁多在黄昏进行[3]。韩宝瑜等[4]采用电子学穿刺记录技术 (EPG) 研究证实:茶蚜嗜好第1叶, 该习性与第1叶的营养组分和物理特性相关, 因为叶片越嫩, 氨基酸含量越高, 并且游离氨基酸含量以第一叶最高, 老叶和嫩茎中明显偏低。蚜虫对叶片含氮量的选择趋性先随着氮含量的增加而增加, 当含氮量到达一定的值以后, 趋性随着氮含量的增加而降低, 呈抛物线关系。在颜色选择方面, 茶蚜嗜好红色和黄色, 黄色是最接近茶梢的颜色, 说明茶蚜能利用视觉对茶梢进行定向;不同虫态茶蚜对不同的SPAD值绿色趋性有所不同, 但各虫态茶蚜都在适中SPAD值绿色上表现出最强的趋性, 过低和过高的SPAD值绿色都会降低其着虫数[5]。

2 茶蚜的综合防治

2.1 物理防治

采摘是最常用的农业防治措施之一, 可以带走大量蚜虫, 降低蚜虫虫口密度, 减少蚜虫的营养供给。刘霞[6]研究表明:黄板和蓝板对蚜虫尤其有翅蚜有良好的诱杀作用。杜立忠[7]研究表明, 黄板诱杀成蚜的效果不受降雨和晴天的影响, 能推迟田间茶蚜发生高峰期, 并减少茶蚜发生量。

2.2 化学防治

采用肥皂水或洗衣粉喷施, 使蚜虫堵塞气门, 窒息致死。过去曾用敌敌畏、50%的马拉硫磷2000-3000倍液防治茶蚜, 然而由于敌敌畏的具遗传毒性, 马拉硫磷具有高度水溶性, 目前基本上不建议使用;在无公害茶园必要时可以少量使用50%辛硫磷2000-3000倍液[2]。

2.3 生物防治

茶蚜的防治主要以化学防治为主, 但长期大量的使用已产生严重的负效应, 如防治成本提高、环境污染、诱导害虫产生抗药性、引起次要害虫的大发生以及农药残留超标等问题。生物防治是建设有机茶园、防治害虫的另一有效途径。

2.3.1 生物农药的使用

尽管有机茶园应用植物性农药如苦参素、藜芦碱和除虫菊素等有一定的防治效果, 但连续多次使用, 茶蚜很快产生抗药性, 致使防效不断下降。王庆森[8]等研究表明, 绿土地一号800倍、绿浪800倍和除虫菊素800倍对茶蚜均有良好的防效, 药后7d的防效分别为93.15%、93.67%和88.44%。0.5%藜芦碱可湿性粉剂对茶蚜若虫有很强的毒力, 其1000倍液即可用于防治茶蚜[9]。

2.3.2 生物天敌

目前己鉴定茶蚜的天敌除蜘蛛外尚有16类70余种天敌昆虫, 如七星瓢虫、异色瓢的各种变种 (变型) , 大草蛉、中华草蛉、九氏食蚜蝇、黑带食蚜蝇、大灰食蚜蝇、四条食蚜蝇和蚜茧蜂以及虫疫霉等[10,11,12]。林海清[13]等在实验室条件下研究了草间小黑蛛对茶蚜的捕食作用。草间小黑蛛对茶蚜的捕食功能反应属于Holling II型。猎物密度和天敌密度相互干扰会降低草间小黑蛛的寻找效应, 但对捕食量没有影响。韩宝瑜等[14]开展茶蚜及其主要天敌的种群动态和捕食效应观察, 结果表明, 茶蚜通常在4~5月、9~10月形成两个虫口高峰, 1头七星瓢虫日捕食100~120头成、若蚜, 1头中华草蛉日捕食70~90头成、若蚜。在生物防治方面, 天敌种类多能有效减少茶蚜发生。建设良好的茶园生态环境, 为天敌生存提供更好空间是间接防治蚜虫危害的重要途径。

3 茶蚜的化学生态学防治

借助先进的化学生态学的技术, 茶蚜化学生态学方面取得了长足的进展。如采用常规的顶空取样法、经GC (气相色谱) 、GC—MS (气一质联用仪) 、EAG (昆虫触角电位) 和嗅觉仪的行为测定等。茶蚜化学生态学的研究发现, 茶蚜蜜露、蚜害茶梢释放的互利索强烈地引诱瓢虫、草蛉和蚜茧蜂, 调节它们的搜索行为茶蚜体表古有的苯甲醛和多种烃类也有一定的引诱效应。茶树挥发物可以引起茶蚜的定向飞行, 味源距离茶蚜越近引诱作用越强[15]。

3.1 互益素

茶树被茶蚜为害后, 茶梢挥发物和释放量明显强于为害前茶梢, 已于为远处的天敌感知, 是长距离的定向信号, 茶蚜天敌种类众多, Y形嗅觉仪测定发现蚜茧蜂、中华草蛉、七色瓢虫等显著地被蚜害芽梢所引诱[16]。昆虫触角电位仪 (EAG) 测定结果显示, 茶蚜对14种茶树挥发性化合物的混合物可产生较大的电生理反应。4种正常的茶梢器官的挥发物也可诱导茶蚜发生较大的电生理反应, 以嫩叶最强, 其次为芽、嫩茎和成叶。Y形嗅觉仪发现, 茶梢挥发物对茶蚜的引诱作用最明显[17]。

3.2 利它素

茶树被害后, 释放挥发性的护理苏可以引诱天敌, 从而间接防御了茶蚜;茶蚜自身也可以释放挥发性的利它素招引天敌。在相同时空条件下, 与虫害诱导植物挥发物相比, 茶蚜蜜露和体表淋洗物的传播和扩散范围有限, 是天敌对茶蚜的距离定位线索。

茶蚜分泌的蜜露挥发性弱, 有效引诱距离较短, 是一种重要的引诱多种天敌的接触性利它素, 经高效液相色谱定性定量分析出蜜露中含有茶氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸等13种氨基酸, 以及蔗糖、三聚糖、葡萄糖等7种糖分。茶蚜蜜露对蚜茧蜂、中华草蛉、大草蛉、门氏食蚜蝇、七色瓢虫、异色瓢虫等多种天敌具有引诱效应[18]。蜜露能极显著地延长扑食性天敌中华草蛉、七星瓢虫、异色瓢虫显现变种等多种天敌的搜索和滞留时间, 能刺激觅食瓢虫的转动角度和频度。蚜茧蜂是茶蚜的寄生性天敌之一。蜜露可供蚜茧蜂取食, 也能极显著延长它的搜索时间, 触角敲打率随着蜜露的数量的增加而递增, 而产卵管刺探行为却不同, 除了对数量大的有蜕皮的蜜露有刺探行为外, 对其他处理无刺探行为。茶蚜体表淋洗物除了含有挥发性较强的苯甲醛和芳樟醇之外, 大部分组分都是挥发性弱的C11, C20等烷烃和杂坏化合物, 它们对茶蚜也有吸引作用[19]。

4 研究展望

茶蚜盛发于春秋两季, 严重影响名优茶的产量与品质, 如何有效的防治蚜虫, 提升有机茶园、生态茶园的综合防效是茶叶生产中不容忽视的问题。目前化学农药的不合理使用;病原微生物资源的研究与应用尚处于田间药效试验阶段, 商品化制剂还不成熟等等。针对以上问题, 结合无公害的防治目标, 笔者认为还需要在以下方面进行一些深入研究。

第一, 选育抗蚜虫性强、制优率高的茶树新品种。我国丰富的茶树资源为高抗、优质资源筛选提供了基础。高香凤等通过对田间、网室茶蚜数量动态调查, 筛选出抗蚜种质2个, 感蚜虫种质2个, 为乌龙茶抗蚜品种推广提供理论依据[20]。

第二, 深入研究茶蚜的发生规律, 对不同地域的茶叶主产区的害虫田间发生规律进行比较, 提高准确性, 同时建立和完善种群数量发生动态预测模型。

第三, 研究茶树-蚜虫-天敌之间的化学通讯机制, 探明这三个营养剂之间的通讯联系, 为茶蚜的化学生态调控提供可靠的理论依据。如:应用性信息素对茶蚜进行种群监测和大面积的防治。

第四, 在茶蚜与茶树间相互作用应用分子生物学技术, 如CDNA-AFLP技术, 实时荧光定量PCR技术, 以及原核表达、蛋白质杂交、基因功能预测等, 寻找关键抗性基因, 为内源性抗虫基因的发掘和综合防治理论上寻求新的突破是十分必要的。目前抗蚜基因在许多种质中都被筛选和鉴定出来, 小麦 (Triticum aestivum L.) 中已鉴定存在数个显性基因对俄罗斯小麦蚜 (Diuraphis noxia Mordvilko) 具抗性[21,22,23,24]。在苹果及瓜类[25,26,27,28]和大豆[29]中也发现存在各自的抗蚜虫基因。

摘要：茶蚜是我国茶区发生普遍、危害较大的重要吸汁害虫。本文较为全面地介绍了该虫的生物学特征、为害特点及发生规律, 从物理防治、化学防治、生物防治和化学生态学防治等方面总结了近些年来有关茶蚜的防治方法, 并展望了今后的研究重点及防治方向。

关键词：茶蚜害虫防治,生物防治,化学生态学

综合特性研究 篇2

中国是纺织、印染大国, 其用水量大, 因而排放污水量也大。纺织行业废水排放总量占工业废水排放总量的的15%。

我国纺织类废水排放主要集中在沿海地区, 包括广东、浙江、江苏、福建、山东等地。根据环境保护法, 所有印染企业都应建造废水处理设施或集中污水处理厂。在我国印染废水的处理方法主要是生物法为主, 有时也将生物法与化学法联合起来使用。主要的化学处理方法有混凝法、氧化法、电解法等;生物处理方法主要以好氧生物处理方法为主。污水处理厂污水处理出水大多能达标排放, 但是污水处理后产生大量污泥, 各地均缺乏有效处置, 本文主要从印染废水污泥的特点出发, 介绍经济有效的资源化处理方法。

2 印染废水污泥的特征

印染废水因含有大量的染料、浆料、表面活性剂和碱剂等组分, 具有色度大、有机物浓度高、碱性强和水质水量变化大等特点, 是极难处理的工业废水之一。印染废水处理所产生的剩余污泥属于危险性固体废物, 同时具有有机物含量高、热值高等特点, 其处置方式与生活污水生化处理的剩余污泥不同, 也具有资源化利用特点。

3 一般污泥处置方法分析

污泥常规的处理方式有填埋、焚烧和堆肥等几种。其中, 填埋对场地防渗和覆层处理要求严格、占地大、存在重金属释出的风险;焚烧处理费用高昂, 燃烧时会产生二噁英、二氧化硫、飞灰等有害物质;堆肥周期长, 生产过程易产生臭气, 产品市场认可度不高。

3.1 污泥的卫生填埋

污泥卫生填埋始于20世纪60年代, 是一项比较成熟的污泥处置技术。污泥既可单独填埋也可与生活垃圾和工业废物一起填埋。这种处置方法简单、易行、成本低, 污泥不需要高度脱水, 适应性强。填埋场一般为废弃的矿坑或天然的低洼地。但是污泥填埋也存在一些问题, 尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体, 如果填埋场选址或运行不当, 这种液体就会进入地下水层, 污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷, 若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。另外, 适合污泥填埋的场所也因城市污泥的大量产出而越来越有限, 这也限制了该法的进一步发展。

3.2 污泥的焚烧

湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍, 没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难, 而且在能耗上也是极不经济的。以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法, 它能使有机物全部碳化, 杀死病原体, 但是其缺点在于处理设施投资大, 处理费用高。

3.3 污泥堆肥

完整意义上的堆肥, 是指在人工控制下, 在一定的水分、C/N和通风条件下通过微生物的发酵作用, 将废弃有机物转变为肥料的过程。通过堆肥化过程, 有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质, 其堆肥产品不含病原菌, 不含杂草种子, 而且无臭无蝇, 可以安全处理和保存, 是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。堆肥的优点主要包括土壤改良、生产可出售的产品、改善粪便处理、提高土地利用、降低污染和卫生风险、杀死病原菌、使用堆肥作垫料替代物、抑制病害以及获得处理或倾倒费。

4 印染废水污泥资源化利用技术

4.1 用作生产陶粒

印染废水污泥中具有有机物含量高的特点, 在污泥中加一定量的添加剂, 经过造粒、烧制等工序可制成陶粒。陶粒是一种建筑材料, 其外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体, 也有一些仿碎石陶粒呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳, 这层外壳呈陶质或釉质, 具有隔水、保气的作用, 并且必须赋予陶粒较高的强度。陶粒是水处理中常用过滤滤料;轻质陶粒可作为保温材料, 建筑材料的添加物, 一般用来取代混凝土中的碎石和卵石;还可用作油田压井、家用养花卉用填料等。工艺流程图见图1。

以印染废水污泥为主要原料, 加以一定量的辅料、外加剂, 经过脱碳和烧胀制成具有一定强度的轻质陶粒, 可以大量地消耗脱水污泥, 不但处理成本大大低于焚烧法, 而且可以避免污泥二次污染, 尤其符合中国固废处理的无害化、减量化和资源化原则[1]。在日本已有此项技术的实际应用, 且通过与粉煤等可燃性粉末按需要的发热量配置成混合料, 加水造粒, 在链式烧结机上烧成轻骨料[2]。美国Nakouzi等[3]也研究发现, 回收再利用染料污泥, 将其转变成制陶粒的原料, 代替原有的污泥土地填埋的处置方法, 可取得一定的经济和环境效益。

4.2 用作生产环保砖

将污泥与一定量建筑下挖泥等建筑废弃物、煤矸石、煤渣等废弃物拌匀后, 压制成型、凉干, 然后装入回转窑烧制, 制成用于建筑的环保砖。此途径可节约制砖所用粘土 (为保护耕地, 有些地区已严禁挖取粘土烧制建材) , 同时摒弃污泥填埋场, 从而节约土地, 保护耕地。此外, 由于有机物质的存在, 所生产的建筑材料多孔、轻质, 具有保温作用, 工艺流程图见图2。

4.3 用作生产水泥原料、水泥砌砖

污泥可替代部分粘土、石灰石用作水泥生产原料。由于经过高温烧结, 有机物全部分解, 重金属也已固化, 达到无害化目的。此外, 在湿污泥中添加一定量水泥和其它添加剂、黏合剂, 通过挤压成型后可生产用于建筑的水泥砌块。1996年4月瑞士的HCB Rekingen水泥厂成为世界上第一家具有利用废料的环境管理系统的水泥厂, 并得到ISO14001国际标准的认证, 它为规划、实施和评价环境保护措施提供了可靠的框架[4]。日本有关研究人员将城市垃圾焚烧灰和下水道污泥一起作为原料来生产生态水泥, 不仅减少了废弃物处理的负荷, 还有效利用了资源和能源圈[5]。此方法既拓宽了水泥原料的来源, 减少了天然资源的消耗, 降低了水泥生产的成本, 又为城市垃圾和污泥的处理找到了一条合适的途径, 减少了二次污染, 有利于水泥工业和环境可持续发展。

5 结语

随着我国经济和城市化的迅速发展, 印染行业的规模将不断扩大, 处理程度将不断提高, 难度也不断加大。印染污泥经过减量、稳定和无害化处理后, 可以作为资源加以综合利用。污泥制陶粒、制环保砖、制水泥等技术都可以使污泥达到资源利用和能源回收的目的, 通过不断地分析、探索、研究、试验, 这些技术将会日趋成熟, 最终将污泥变废为宝。

印染污泥经过减量、稳定和无害化处理后, 可以作为资源加以综合利用。污泥的处理处置及其无害化、作为再生资源有效利用是世界各国共同重视的问题。面对各地区千差万别的污泥利用经验, 应立足于行业的实际情况, 在兼顾环境生态效益、社会效益和经济效益平衡的前提下, 审慎、全面地论证各种方案实施的可行性, 从中选出最佳方案。同时, 应根据“清洁生产”的原则, 对污泥从源头进行控制。因此在发展各种污泥处置技术的同时, 更应在污水处理设计中考虑到印染污泥减量化新工艺、新技术的开发和研究, 做到减量化、资源化、无害化处置印染污泥, 才能从根本上解决这一问题。

摘要：本文系统地分析了印染污泥特征及其处理处置技术方法, 并介绍了国内常用的几种将印染废水污泥资源化综合利用的技术。

关键词：印染,污泥,资源化

参考文献

[1]贺君, 王启山, 任爱玲.污水厂污泥制轻质陶粒研究现状及应用前景[J].城市环境与城市生态, 2003, 16 (6) :13-14.

[2]Nakouzi S.A novel approach to paint sludge recycling[J].JournalofM aterialR esearch, 1998, 13 (1) :53~60.

[3]Kumar M S, Mudliar S N, Reddy K M K, et al.Production of biodegradable plastics from activated sludge generated from a food processing industrial wastewater treatment plant[J].Bioresource Technology, 2004, 95 (3) :327~330.

[4]朱建平, 常钧, 芦令超, 等.利用城市垃圾、污泥烧制生态水泥[J].硅酸盐通报, 2003, (2) :57-61.

综合特性研究 篇3

关键词：柑桔,大实蝇,生物学特性,防治对策

1 生物学特性

1.1 发生规律

柑桔大实蝇在龙山县1年发生1代, 以蛹在土中越冬;成虫于5月初开始羽化, 5月中旬为羽化盛期。成虫6月上旬开始交尾, 6月中旬开始产卵, 产卵盛期为6月下旬;幼虫从7月中旬开始孵化, 8月中旬至9月上旬为孵化盛期, 幼虫期95～130天;10月上旬部分幼虫即开始从落果中钻出入土化蛹, 10月下旬至11月上旬为化蛹盛期, 蛹期210～220天。

1.2 生活习性

1.2.1 成虫出土后未见有取食行为。

成虫出土时两翅合为索条, 若雨后第2天早上, 则从6点开始出土, 边爬行边展开索翅, 索翅展开时间长短在3～20分钟, 温度低时展开时间长一些, 温度高时展开时间短, 初展开时翅为白色膜状, 三角形, 后渐渐透明为褐色呈平展为机翼状, 此时可很快起飞。爬行多往较高地去处, 如树干, 草梢等。一方面躲避蚂蚁, 别一方面便宜翅展开后起飞。

1.2.2 成虫的出土高峰。

在龙山县酉水流域, 观察圃初出土时间最早为4月30日, 最迟为5月28日。初出土一般时间在5月10～16日 (约60%机率) 。在正常情况下高峰期一般在初出土后8天左右, 出土95%日期在16天左右。有2%左右的蛹不发育, 甚至在本批初羽化期后30～40天不发育。一般雄性成虫先羽化。即高峰期前以雄性羽化为主, 高峰期后以雌性成虫羽化为主。干旱无雨时影响羽化出土进度, 雨后第2天早上7～10时是集中羽化期。龙山县各地多重视大实蝇成虫羽化初出日, 未重视羽化出土高峰日。若使用诱杀剂, 用羽化出土高峰期决定预测使用第1次诱杀剂的日期非常重要。

1.3.3 成虫羽化后的栖息行为。

成虫羽化后不滞留在柑橘园, 一般离园斜飞入大树林中, 20天内不回园内。即使在在田间网室中, 也向外蜇伏在网上, 夜间也不例外。成虫在初羽化期20～25天后陆续回园, 回园高峰期在初羽化期的40左右, 这个高峰期可以持续25～30左右。在酉水流域一般在7月上中旬开始锐减, 7月下旬成虫下降至最低密度, 8月中旬仍可见到成虫。柑橘大实蝇在每日入园的时间有所不同, 一般晴天在11时开始入园, 15～18时最多。18时后陆续离园而去, 不知所向。

2 大实蝇危害特点

柑桔大实蝇仅仅危害柑桔类果实, 它产卵于柑桔幼果中, 幼虫孵化后在果实内取食果肉、果汁, 被害果称为“蛆柑”;幼虫自孵化后至老熟前均在桔果内为害, 孵出后常群集在1个囊瓣内取食, 食完1瓣后才转食第2瓣 (也能偶见食害种子) ;被害果的症状多有未熟先黄或黄中带红的色斑, 果皮疏松, 轻触果皮, 果皮下陷且不弹起或弹起幅度小;容易脱落, 且被害果极易腐烂, 完全失去食用价值[1]。

3 综合防治措施

3.1 农业防治

3.1.1 处理“三果” (采青果、摘黄果、拾落果) , 及时 (可从

9月下旬开始) 彻底捡拾掉落在地上的虫果, 并集中挖坑深埋 (果实距地面达40cm以上并喷洒敌敌畏800倍液踏实) , 或采取煮沸、火烧以及与生石灰分层堆放发酵等方法销毁, 消灭虫果中的幼虫和虫卵。此项措施能极大程度销减下1年的虫源, 是防治柑桔大实蝇最经济、有效的方法, 最好连续、统一进行3～5年。

3.1.2 冬耕灭蛹:

在冬、春两季, 及时清除园中所有枯枝、落叶、落果, 带出园外集中烧毁;然后翻耕果园土壤, 破坏虫蛹的越冬场所, 使蛹体露于地面冻死或被鸟啄食, 起到翻土灭蛹、压低冬后虫口基数的作用。

3.2 化学防治

3.2.1 地面喷药剂封杀:

可在4月份成虫羽化前, 针对落果树下地面喷洒 (湿透地面) 48%毒死蜱或90%敌百虫800倍液, 每7～10天1次, 连喷3次 (喷后下雨须及时补喷) 。

3.2.2 喷药诱杀:

根据大实蝇成虫羽化后需要就近取食补充营养的生活习性和对果瑞特具有趋性的特点进行树冠喷洒或悬挂诱杀。可从6月上旬开始, 667m2用果瑞特原药1袋 (180g) 加干净清洁水0.5kg, 搅拌均匀后采用点状喷施, 选择果树背阴面中下层叶片喷洒, 667m2果园喷10个点, 每点用药液30～50ml (约30cm2) , 以叶片上挂有滴状诱剂但不流淌为宜, 间隔7～10天1次, 连喷5～6次 (遇雨后及时补喷) ;或将此混合液分装于塑料瓶中、间隔15～18m左右悬挂在桔树上 (距地面1m以上) , 10～15天更换1次药液 (遇雨后及时更换) , 连续5～6次。均可有效诱杀一定数量的未产卵大实蝇成虫。

实践证明, 果瑞特诱捕大实蝇成虫最佳时期在6月中下旬, 喷施效果稍好于挂瓶, 其对柑桔大实蝇的防治效果明显好于常规的糖醋酒液。防治大实蝇只要及时统一处理“三果”并集中深埋销毁, 阻断虫源扩散, 消灭幼虫和虫卵;抓住柑桔大实蝇成虫羽化、产卵前这一关键时期, 选择引诱力强的果瑞特进行树冠喷洒和悬挂, 可以有效诱杀成虫于产卵之前;结合冬耕灭蛹等一系列既经济双切实可行的综合治理措施, 完全能够达到控制柑桔大实蝇为害的目的。

参考文献

[1] 郭鄂平, 陆学忠, 欧阳义凤, 等.鄂西北柑桔大实蝇生物学特性及综合 防治对策研究[J].中国南方果树, 2008 (2)

典型综合传动装置转向特性分析 篇4

履带车辆综合传动装置一般由带闭锁离合器的液力变矩器、固定轴或行星变速箱、电液自动操纵机构、液压无级转向机构和汇流行星排等组成。在制动方面, 采用液力减速器与盘式制动器相结合的联合制动方式。根据转向机构的组成方式, 履带车辆综合传动装置可分为纯液压转向综合传动装置和液压复合转向综合传动装置。

1 纯液压转向的综合传动装置

最基本的液压转向机构的转向功率流采用容积式液压无级变速系统, 由双向液压泵和定量马达构成。转向流转向比iz=ip·iy·im。其中:ip为液压泵传动比, 为适应液压泵额定转速而设定, 从功率分流点计算;im为液压马达传动比, 从马达计算到汇流排太阳轮;iy为液压泵和马达转速决定的液压转速比, 是整个传动系统中唯一的正负两向无级变化的传动比, iy=VM/ εVpηv。其中, VM为马达排量;Vp为液压泵的排量;ηv为泵的容积效率;ε为相对变化率, ε=Vp/Vpmax, -1≤ε≤1;Vpmax为泵的最大排量。所以, 车辆的相对转向半径可表示为

ρ= (kipiMVM) / (2iBnεVpηv ) (1)

当ε=0时, ρ=∞, 为直线行驶;当ε=±1时, 得向左或向右的最小相对转向半径。

ρmin= (kipiM) / (2iBnVpηv ) (2)

此时, 车辆每个变速挡的直驶最大速度可由发动机转速nfmax和主动轮半径r决定。

Vn=0.377 (knfmaxrz ) / (iqiBn (1+k) ic ) (3)

由式 (2) 和式 (3) 得

若不计ηv略有小的变化, 则v/ρmin为一定值, 它表示对某一车辆转向时, 两侧履带最大速度差Δvmax在各挡时都相同。车辆的最大转向角速度为

ωmax=v/Rmin=v/ (ρminB) =Δvmax/B (5)

最大转向角速度为常数, 与排挡无关。

Tmin=2π/ωmax=2πB/Δvmax (6)

由式 (1) 可见:当ε在 (-1, 0) ∪ (0, 1) 的区间连续变化时, 相对转向半径ρ在 (ρmin, ∞) 的区间内也连续变化。因此, 纯液压转向具有优良的转向性能, 可以获得可控连续无级变化的转向半径, 而且机构简单、操作方便。虽然液压转向具有上述优点, 目前的液压工业水平还难以得到功率足够大且性能优良的液压元件, 而且效率不高。

2 液压加机械复合综合传动装置

“液压加机械复合转向”具有液压转向和机械转向两套机构, 其大半径由液压无级转向实现, 小半径范围内则继续由机械转向实现个别孤立的规定转向半径。两种工作方式并存, 依次按程序工作。两套转向机构可以克服液压元件功率和效率低的缺点。

2.1 变速分路应用单流机械式转向的复合转向装置

单功率流独立式转向的特点是在转向工况时高速侧履带速度不变, 车辆中心速度降低, 等于低速侧履带所降速的50%。因此, 从零差速式液压转向阶段时, 车辆行驶速度和转向半径都会突然有所减小。

由于液压功率有限, 只能以差速式大半径无级转向。马达达到最大转速后, 若转向半径还不够小, 进一步的操纵将使变速分路两侧的转向离合器之一分离, 并且制动其输出轴, 即可得到独立式的ρ=0.5的机械转向。车辆开始进入第2阶段独立式机械转向时, 液压马达应维持前阶段末的ηMmax , 而不会瞬间归零 (恢复直线行驶) 。低速情况下, 离合器分离且制动器完全制动时, 该侧汇流排齿圈速度为零, 即该侧v=0, 而太阳轮速度不为零。低速侧速度为0～Δvmax/2, 因此转向半径为

undefined

以两挡车速和Δvmax值代入, 可得到该半径值为0.417 m及0.468 m, 即转向中心在低速侧履带之内。在高挡车速较高时, 该规定半径愈趋于接近0.5 m。

2.2 双流机械式转向的液压加机械复合转向装置

液压和机械的转向功率流都通过零轴传动, 二者之间需用专门的汇流排相连。无论双流机械转向是从变速机构之后传动的方案, 还是从变速机构之前传动的方案, 其液压马达造成的履带最大速度差为Δvymax。由此决定的液压无级最小相对转向半径为

ρymax=V/Δvymax (8)

在转向的第2阶段, 机械功率参加工作。由机械造成的履带速度差为Δvm, 由此形成液压加机械转向中机械成分的转向半径为

ρm=v/Δvm (9)

通常第2阶段液压加机械工作, 经k′行星排合成Δv=Δvymax+Δvm后的规定转向半径为

ρg=v/ (Δvymax+Δvm) (10)

而ρg、ρymin 和ρm 之间的关系为

1/ρg=1/ρymin+1/ρm (11)

如果车辆采用双流机械转向从变速机构之后传递的方案, 则式 (9) 中的v与Δvm随排挡而变的关系相抵消, 因而与iBn无关。若发动机熄火, 车辆被牵引时, 液压元件不转, 车辆仍能转向, 空挡能实现转向半径ρm。当车辆采用双流机械转向分路从变速机构之前传动的方案时, ρm的变化与变速箱传动比ib有关;当车辆被牵引时, 其转向机构不转, 只能被强行拖动转向。

3 液压液力复合转向传动装置

液压液力复合转向方案是以有限功率的液压元件进行无级转向的, 助力偶合器左右转向各设一个。当转向液压马达力矩不足时, 及时给相应一侧助力偶合器充油提供助力矩。为了使两转向机能正常地共同工作, 从发动机经液压转向机到零轴的传动比, 必须等于从发动机经液力转向机到零轴的传动比, 即

ipiyyM1=ipiw1/iYou (12)

式中的iM1为液压马达到零轴的传动比;iv为液压传动比;iw1为偶合器涡轮到零轴的传动比;iYou为液力偶合器转速比, 且iYou=nw/np;nw与np为偶合器涡轮转速和泵轮转速。所用偶合器转速比为

iYou=ipiw1/ipiM1iy=ipiw1Vpηvε/ipiM1VM (13)

式中其它参数都是固定值, 只有iYou随相对变量率ε而变, 即由驾驶时的转向操纵而定。此处液力偶合器的工作特点是:转速比iYou不能自调, 是随转向半径的减小而加大, 即半径越小, 其涡轮与泵轮的转速差越小;否则, 如果偶合器随外界负荷变化而自动调节转速比iYou, 则外界负荷变化时, 转向分路总传动比iz也将变化。这样iz是既随ε变化而变化又随外界负荷而变化的二元函数, 所以无法控制。由此可见, 液力转向机不能单独作为转向机构使用, 它只能作为液压转向机的加力机构。

4 结语

本文主要对几种典型转动装置的转向特点进行了分析, 得出了综合传动装置转向半径、最大转向角速度和最短时间的关系。对于以液压为主的综合转动装置, 虽然转向半径无级变化, 但由于体积小而功率大的液压元件难于制造, 实际上转向半径只能是有限无级变化。为了实现履带车辆的小半径转向, 提高车辆的机动性能, 在纯液压转向机构的基础上出现了液压复合转向机构, 可以为后续研究履带车辆动力性能研究提供可靠的理论分析依据。

摘要：主要对几种典型传动装置的转向特点进行了分析, 得出了综合传动装置的转向半径、最大转向角速度和最短时间的关系, 为后续履带车辆动力性能的研究提供了可靠的理论分析依据。

关键词：综合传动装置,履带车辆,转向特性

参考文献

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[2]胡纪滨, 赵然, 丛振刚.液压机械传动系统双流工况动态特性研究[J].北京理工大学学报, 2004, (22) 4:433-436.

粉煤灰的特性及其综合利用 篇5

我国一直非常重视粉煤灰的开发利用, 自20世纪50年代三门峡大坝工程开始使用粉煤灰以来, 对粉煤灰的性能及其利用进行了大范围、多领域、卓有成效的科学实验和技术开发, 将粉煤灰的应用范围扩展到工业、农业、建筑业等多个领域, 取得了非常巨大的社会效益和经济效益。长期被作为固体废弃物看待的粉煤灰, 近年来随着国际性能源供需矛盾的加剧和对环境保护愈来愈高的要求, 已引起了世界各国的关注, 并对其利用进行了广泛的研究、试验和应用, 取得了一定的成就。

然而, 我国电厂排放的粉煤灰品质极不稳定, 有80%以上的粉煤灰烧失量超过6%, 有的甚至达到20%以上, 极大地限制了粉煤灰的应用范围和数量, 是导致我国粉煤灰利用率偏低的重要原因。因此, 为实现能源节约和减少粉煤灰对环境的污染, 必须开拓粉煤灰综合利用的新途径。

1 粉煤灰的特性

1.1 化学组成

粉煤灰的主要成分为Si O2、Al2O3、Fe O、Fe2O3、Ca O及Ti O2等[2], 其中Si O2、Al2O3和Ti O2来自粘土、页岩;Fe O、Fe2O3来自黄铁矿;Ca O和Mg O来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。

粉煤灰的元素组成为 (质量分数) :O47.83, Si11.48~31.14, Al6.40~22.91, Fe1.90~18.51, Ca0.30~25.21, K0.22~3.10, Mg0.05~1.92, Ti0.40~1.80, S0.03~4.75, Na0.05~1.40, P0.00~0.90, Cl0.00~0.12, 其他0.50~29.12。

粉煤灰中的钙含量在3%左右, 它对胶凝体的形成是有利的。国外把Ca O含量超过10%的粉煤灰称为C类灰, 而低于10%的粉煤灰称为F类灰。C类灰本身具有一定的水硬性, 可作水泥混合材;F类灰常作混凝土掺合料, 它比C类灰使用时的水化热要低。此外, 尚有一定量的镉、砷、铬、铅、汞、铜、锌、镍等对人体健康不利的微量元素。粉煤灰的微量元素含量与煤种、煤源及粉煤灰的排放量有关。

参照有关标准监测, 粉煤灰中有毒、有害元素含量, 远远低于国家标准。粉煤灰填筑后地下水质量大多与原地下水接近, 基本没有影响。加拿大的工程检测数据表明, 其地下水质都是合格的。而且还表明, 影响的范围是有限度的, 因为溶出物流经粘土后, 部分元素将被粘土吸收, 起到滤吸作用。

1.2 矿物组成

由于煤粉各颗粒间的化学成分并不完全一致, 因此燃烧过程中形成的粉煤灰在排出的冷却过程中, 形成了不同的相, 主要为玻璃体及晶体矿物相。冷却速度较快时, 粉煤灰的玻璃体含量较大;而冷却速度较慢, 玻璃体容易析晶。一般晶体矿物为石英、莫来石、磁铁矿、氧化镁、生石灰及无水石膏等, 非晶体矿物为玻璃体、无定形碳及次生褐铁矿, 其中玻璃体含量占50%以上。

粉煤灰的活性主要来自活性Si O2在一定碱性条件下的水化作用。因此, 粉煤灰中活性Si O2和游离氧化钙都是活性的有利成分, 硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏的形式存在, 它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用, 因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成。

1.3 物理性质

粉煤灰的物理性质包括密度、堆积密度、细度、比表面积、需水量等, 这些性质是化学成分和矿物组成的宏观反应。由于粉煤灰的组成波动很大, 这就决定了其物理性质差异也很大。其中, 细度和粒度是重要的项目, 它直接影响粉煤灰的其他性质。粉煤灰越细, 细粉占的比重也越大, 其活性也越大。

2 我国粉煤灰的综合利用情况

粉煤灰的综合利用, 是当前我国科技领域中很重要的命题。提出粉煤灰的综合利用, 主要原因有以下几个方面:首先, 粉煤灰的综合利用是建设节约型社会的需要。其次, 粉煤灰综合利用是国家产业政策的需要。再次, 粉煤灰综合利用是其自身存在的需要。

2.1 在建筑材料工业中的应用

我国粉煤灰综合利用始于建材领域, 至今己有50多年的历史, 积累了一整套生产、利用和管理方面的经验。目前, 建筑材料生产所利用粉煤灰的量最大。粉煤灰生产的建筑材料主要有:粉煤灰水泥、代替粘土做水泥原料、普通水泥、硅酸盐水泥、硅酸三钙水泥、硫酸铝酸钙水泥、油田水泥、早强水泥等, 以及粉煤灰掺量达75%的硅酸盐承重砌块和小型空心砌块、加气混凝上砌块及板、烧结陶粒、烧结砖、蒸压砖、蒸养砖、高强度双免浸泡砖、双免砖、钙硅板等。

2.2 在建设工程方面中的利用

粉煤灰作为一种优质的活性掺和料, 以其碳化性、胶凝性、体积稳定性、耐久性良好的特点, 已被广泛地应用于各种混凝土工程中, 粉煤灰的合理掺入不仅可以显著改善混凝土的强度、耐久性及工作性能, 而且由于水泥用量的减少, 对降低工程造价, 节约能源等都具有明显的经济和社会效益 (混凝土的单方造价降低约3%左右) 。粉煤灰可用于大体积混凝土、泵送混凝土、高低标号混凝土、灌浆材料等。只有开发粉煤灰产品和选用符合质量要求的原状灰, 且在混凝土中合理使用, 才能生产出符合各种类别和不同等级的混凝上的质量要求。

2.3 在水利、道路工程中的应用

粉煤灰在水利基础工程和道路基础工程中作为填筑材料使用, 是大用量、直接利用的一种重要途径。国外已广泛应用于道路路堤和广场、机场、港区的地基, 以及用于拦水坝和地貌改造等工程。国内近十年来也开始在高等级道路路堤和工程回填中应用。粉煤灰填筑工程的特点, 首先是投资少、上马快, 不像粉煤灰在建材产品中的利用那样, 要花费较多的投资兴建工厂。填筑路堤或工程回填, 只要提供运灰工具和摊铺、碾压机械, 就可以进行施工。其次是用灰量大, 如上海沪嘉高速公路, 按路堤高27m, 路幅26m计, 每公里可用湿灰约10万t。这个用量相当于一个年产加气混凝土10万t工厂的用灰量, 或相当于年产15亿块粉煤灰粘土烧结砖的用灰量。再次, 对灰的质量不像使用在水泥、混凝土中那样严格, 不论是干灰、湿灰都可使用。

2.4 在农业领域中的应用

粉煤灰具有吸持水分的能力, 其持水特性与紫砂土、砂壤土或轻壤土相近, 与土壤水分相比, 粉煤灰水分更易被植物利用。

土壤中掺入粉煤灰, 可以改良土壤质地, 使其容重、比重、孔隙度、通气性、渗透率、p H等理化性质得到改善, 可起到增产效果。用粉煤灰改良粘性土、酸性土效果明显, 每亩掺灰量在1.5~3万kg左右, 可使粮食作物增产10%~20%。另外, 为了减少灰场的二次扬尘, 增加绿化面积, 可在灰场上直接种植乔灌木, 如柳树、荆条、刺槐、紫穗槐等。

粉煤灰的组成中有70%~90%为无定型的铁铝硅酸盐, 其余为石英、赤铁矿、磁铁矿及1%~2%未被燃烧的碳。它几乎含有自然界所有化学元素, 其中硅、铝、铁、钙、钾、钠、镁含量最高, 营养源丰富。氮、磷、钾是化肥的三大元素, 而锰、锌、铜等微量元素是构成酶或一些维生素的组成部分, 硼和铜则能提高作物抗寒、抗旱和抗病虫害的能力。

2.5 在环境保护方面的应用

粉煤灰比表面积大、多孔, 具有很好的吸附性和沉降作用, 能吸附污水中悬浮物、脱除有色物质、降低色度、吸附并除去污水中的耗氧物质, 而且具有较好的除氟能力。用粉煤灰制成的脱硫剂的脱硫效率要高于纯的石灰脱硫剂, 这是因为气-固反应中吸收剂比表面积的大小是反应速率快慢的主要决定因素。在适当的灰、石灰比和反应温度时, 脱硫率可达到90%以上。

3 粉煤灰利用中遇到的问题及解决途径

3.1 利用率仍偏低

发达国家粉煤灰的利用率为60%以上, 深度开发和综合利用率达80%以上, 而我国燃煤电厂每年有将近70%的粉煤灰只能排入储灰场, 不仅大量占用土地, 而且将利用价值很高的粉煤灰弃置不用也非常可惜。科研单位及综合利用企业应该响应国家号召, 增加科研投入, 更新研究设备, 提高自主创新能力。

3.2 科研项目与技术应用脱离

目前, 仅我国粉煤灰综合利用项目就有几百项, 但真正转化为现实生产力, 创造经济效益的仍为数不多。很多项目只停留在试验室研究阶段, 脱离实际。加强现有粉煤灰技术成果的转化实施工作是当务之急, 使现有成果经过进一步转化, 形成生产能力。从企业在加强成果的再开发创新能力和技术的配套能力上下工夫, 使科研机构和院校服务于企业。

4 结语

综合特性研究 篇6

本文所涉及的微钻台是为模拟实际钻机的钻进过程及其研究锚杆钻头的使用寿命而设计的。在工作平台的工进过程中, 由于工作平台受到钻压及扭矩的综合作用, 振动会很大。但结构的设计上, 由于工作台面是套在轴承上的, 连接不牢靠, 如果钻机产生的激振频率与工作平台的固有频率相近就可能产生共振, 这样工作平台就会产生较大振幅的振动, 可能出现工作平台的侧翻, 导致严重事故;同时也为了通过振动分析验证所设计的微钻台上工作平台结构的可靠性, 因此, 对工作平台进行了模态分析。

1 工作平台有限元模型的建立

工作平台的分析:其在工作时产生的振动主要来自于钻头钻进过程中竖直方向钻压以及钻头旋转对工作平台产生扭矩的综合影响, 但由于扭矩产生的影响较小, 可忽略不计, 主要考虑钻压的影响。在钻进过程中, 由文献[2]通过计算得到钻压大概为4748.1N。在加边界条件时, 由于工作平台下部孔与轴承之间是过渡配合, 且下底面在轴承底座之上, 且左边三侧孔的作用为平衡钻头在钻进过程中工作平台的扭矩, 故在进行模态分析时边界条件为工作平台下部孔的径向约束, 孔下底面竖直方向的约束及侧面三孔沿径向的约束。

模型采用solid92单元计算, 工作平台材料为45钢, 弹性模量2.06×1011pa, 泊松比μ=0.3, 密度为7850kg/m3。

2 计算结果与分析

在ANSYS中经过建立模型, 加载求解, 扩展模态, 结果后处理几个步骤可得到工作平台前十阶载荷步固有频率及振型, 由于模型的对称性, 第一子步和第二子步频率相同, 均为第一阶频率, 依此类推。计算所得到的固有频率值如下表1所示, 取20个子步分析6阶模态, 振型如下图1~图4所示。

一般情况下共振频率主要发生在低、中频段, 因此只需要提取模态分析的低中频段的各阶模态基本上能满足对工作平台动力学研究的要求。本文指定的扩展模态数为20阶, 即提取20阶模态数的10阶振型来研究工作平台的振动特性。

查阅鼎坚DJ2235B-ZIZ-QC1-235型微型钻机的相关资料, 可知该微型钻机空载转速为700/min, 输入功率3.5KW, 额定频率为50HZ。由于该钻机的转速不可调, 只能在额定的转速下工作, 故产生的激振频率为其额定频率50HZ。由表1所得前20阶载荷步的频率值范围为1.8709HZ~11.781HZ之间, 远小于微型钻机的激振频率50HZ, 故工作平台在工作时不会产生共振, 也不会因共振而侧翻。

由以上各阶振型图可知, 第一阶振型频率1.871HZ, 表现为沿中心面的扭转变形;第二阶振型频率为2.397HZ, 表现为前后方向的上下振动变形;第三阶振型频率为4.212HZ, 表现为前后左右四个方向的上下振动变形;第四阶振型频率为6.832HZ, 表现为前后左右四个方向的上下振动变形;最小振幅均发生在工作平台的下部的圆柱体上即振型图的上面MN所示处, 最大振幅在各阶振型中的地方各不相同在各图所示MX所示处, 其值在0.176e-4~0.512e-4 (单位:mm) , 最大振幅值比较小基本可以忽略。第三、四阶振型工作平台变形较大, 其它振型工作平台变形较小, 但整体来都讲不会影响工作平台的正常工作, 相对共振来说基本可以忽略, 整体结构设计基本合理。

3 结论

3.1 通过频率的分析可知, 工作平台在工作时不会产生共振, 也不会因共振而侧翻。

3.2 从各阶振型可以看出, 工作平台整体结构设计比较合理, 无明显的薄弱部位。

摘要：本文应用ANSYS软件对高温高压物理研究所研制的综合实验装置 (以下简称微钻台) 中工作平台的固有振动特性进行了模态分析。建立了工作平台有限元模型, 计算得出了相应振型并进行了相应分析。结果表明:微钻台上DJ2235B-ZIZ-QC1-235型钻机在钻进岩石时, 工作平台不会因共振而侧翻。

关键词：微钻台,振动,有限元法,模态分析

参考文献

[1]周文青.微钻台可靠性研究[D].武汉:武汉理工大学, 2011.

综合特性研究 篇7

目前国内锂电池行业主要以手工方式挑选电池并配组, 工人对电池进行编号并人工记录电池化成、分容、内阻、自放电数据, 再分检配组。由于人工配组工作强度大、出错概率高, 现有分选模式制约了电池组的性能。

本文描述的自动分选系统可对锂电池的性能曲线 (充电曲线、放电曲线、容量曲线、动/静态内阻曲线、自放电曲线) 进行配组及自动分选, 大幅度提高电池的分选效率和配组质量。

1 工作原理

基于电池综合特性的自动分选系统由检测设备、分选设备及电池托盘组成, 其中检测设备又包括电池化成设备、分容设备、内阻测量设备及自放电率测量设备, 检测设备和分选设备均包含条形码扫描枪并通过以太网互接;电池托盘用于存放电池, 每个托盘具有惟一编号的条形码, 电池注液后工人将电池放入托盘, 化成、分容、内阻、自放电测量时以托盘为单位, 测量数据通过网络发送到PC机。当需要分选电池时, 工人将电池托盘放到分选设备上, 分选设备根据托盘条码查找每个电池的性能曲线并进行拟合配组, 再根据拟合结果将符合条件的电池挑选出来。

本系统的总体结构如图1所示。

如图1所示, 本系统由电池分选仪、电池分容仪、电池化成仪、电池内阻测试仪、电池自放电率测试仪及与上述设备相连的计算机组成, 电池分选仪、电池分容仪、电池化成仪、电池内阻测试仪、电池自放电率测试仪均由控制电路、IC卡读写器及夹具组成, 装有电池的托盘可直接放置进上述仪器中。

电池生产出来后, 工人将电池装入托盘, 将托盘插入电池化成仪进行化成, 测量数据通过通讯线传输到和设备相连的计算机。化成后, 将托盘插入电池分容仪进行分容, 测量数据通过通讯线传输到和设备相连的计算机。分容后, 再将托盘插入电池内阻测试仪进行内阻测量, 并将测量结果存储到和设备相连的计算机;内阻测试完毕后, 工人将电池托盘插入自放电率测试仪测量电池的自放电率, 并将测量结果存储到和设备相连的计算机。

上述操作执行完成后, 工人再将电池托盘插入电池分选仪, 按下分选按钮, 由于电池化成、分容、内阻、自放电的测量数据均已存储到计算机, 计算机可根据电池容量曲线、内阻及自放电率挑选性能相近的电池, 从而实现电池的配组。

2 实现方案

2.1 电池托盘

电池托盘采用如图2所示的实现方式, 其特征为:在托盘上有一个以上与电池形状相对应的电池卡位, 电池卡位底部有通孔, 通孔的位置和电池电极的位置相对应, 测量夹具可通过下面的通孔接触电池的电极。

2.2 测试设备

测试设备参看图3, 当托盘放入测试设备后, 可移动夹具的安装块1在汽缸3的作用下向下移动, 压迫托盘, 托盘下移挤压弹簧4, 可使上下测量夹具6压紧电池, 测试设备通过夹具6可测量电池的电压、电流及内阻。

2.3 分选设备

分选设备参看图4, 当电池托盘放置到分选设备上后, 汽缸1在电磁阀2的控制下可将顶杆3顶起, 顶杆3上顶时可将电池顶出电池托盘。

2.4 测试电路

本系统的测试电路由ARM7 CPU板和前端板组成, CPU板控制测量工步并采集测量数据, 前端板根据用途不同分别测量电池电流、电压、内阻, 其核心部件为高精度A/D转换器及D/A转换器, 其中A/D转换器采用AD7712, D/A采用DAC8532, 可保证测量的精度。

2.5 电池配组

本系统采用曲线拟合的方式对电池配组:电池厂家预先设置标准的电池曲线, 同时设置不同曲线段允许的偏差, 自动分选系统将电池的实际曲线和预先设置的标准曲线进行分段对比, 若整个曲线均位于偏差范围内, 则此类电池可配组使用。

3 结 语

目前国内电池生产厂商和Pack厂商对电池的分选主要以人工为主, 由于人工分选工作量大且容易出错, 随着手机市场的饱和及Pack电池市场规模的逐步扩大, 基于人工的配组方式越来越不能满足实际需要, 而本系统可大幅度提高配组分选的自动化程度, 降低工厂的运营成本。

另一方面, 目前国内电池制造商主要以容量为依据进行配组, 但相同容量电池的充放电特性未必相同, 如果将曲线差异较大但容量相同的电池配组使用, 电池组的性能会迅速恶化。本项目的提出的针对曲线拟合的配组方案可大幅度降低单体电池离散性对电池组性能的影响, 能增强国内电池厂商的价格优势。

本文作者创新点:提出一种以电池综合特性曲线作为配组分选依据的电池自动分选系统, 基于该系统既可提高电池配组的效率, 又可提高电池配组的质量。

参考文献

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