脉冲技术

2024-09-20

脉冲技术(精选12篇)

脉冲技术 篇1

0 引言

在传统的燃烧控制方式中, 加热炉的加热一般是通过调节燃料和空气的流量使它们按一定的比例混合达到充分燃烧的。在燃料热值较高的情况下, 使用少量的燃料就可以满足加热工艺的需要, 燃料和空气的流量均比较小, 输送燃料的管路的截面也较小, 采用传统的连续控制方式, 控制燃料和空气的蝶阀就要做得较小, 导致蝶阀工作在非线性死区。而采用数字化的燃烧技术—脉冲燃烧控制技术进行加热炉的燃烧控制, 可以很好地解决以上问题。

1 脉冲燃烧控制技术

1.1 脉冲燃烧控制技术简述

脉冲燃烧控制技术是通过控制烧嘴的燃烧时序和燃烧的时间来控制炉子的温度, 并且每个烧嘴可以进行单独的调节和控制。烧嘴何时点燃是由脉冲控制器控制的, 而烧嘴的燃烧时间是由设定温度和炉子实际温度的偏差值决定的。

1.2 脉冲燃烧控制技术的优点

不需要燃气、空气流量控制回路、克服流量调节的局限性、简化了空、燃气的管路设计、增强了炉子的灵活性、减少维护的工作量、操作容易、自动化程度高。

2 应用实例

脉冲燃烧控制技术在大连发动机配件有限公司台车式热处理炉控制系统上的得到很好的应用。

2.1 主要控制功能及实现手段

该炉的自动化系统包括燃烧自动化和电气自动化两部分, 其控制功能设置围绕炉温控制而展开, 辅以燃烧控制、炉压控制、机械运动控制、PLG、供风总管压力调节。

2.1.1 炉温控制

根据每个温区的温度情况, 每区用一个脉冲控制器按照加热工艺要求设定统一的升温曲线来控制每个烧嘴的工作状态, 这种燃烧方式在开/闭交替切换的过程中既调节了炉内局部热负荷, 又增加炉气循环的扰动, 能进一步消除炉内局部温差。

其炉温具体设定方式分为三种:

①手动设定方式:根据仪表盘温控器的温度显示, 通过仪表盘上的脉冲控制器改变相应的空气阀门执行器的开启和开度的频率。②手动设定方式:在CRT上, 手动改变温度调节器的设定值 (SP) , 对各段炉温进行设定。③程序设定方式:对于不同规格和材质的坯料, 有不同的工艺曲线, 因此亦对应不同的各供热区炉膛温度。工艺人员可将对应于上述不同规格和材质的理想炉温设定值以数据库的形式, 保存在PLC内, 并在CRT的“钢种选择画面”上“按组”显示。工作人员可根据需要, 通过“一触式”按键, 对各供热区的炉温进行批量设定。

2.1.2 燃烧控制

燃烧控制系统由“本机”和“手控”2种控制模式, 在“本机”工作状态下, 由控制器实现自控, 并根据设定的燃烧器开/闭自动交替。如果本机出现故障, 还可以采用手动应急控制。

2.1.3 炉膛压力控制

炉压控制对于本炉操作是至关重要的一个方面。在本应用中借助于烟道闸板阀实现炉压调节, 将炉压控制在微正压;炉顶设微差压变送器监测;炉膛压力高、低报警;计算机显示记录, 仪表盘显示。

2.1.4 紧急停炉保护联锁

为保证燃烧系统的安全运行, 系统设置紧急停炉保护联锁功能。在冷风压力过低、风机故障信号、电气停炉信号、紧急手动停炉情况下, 发生自动停炉。当发生自动停炉时, 系统完成总管燃气切断动作, 提示操作员进行管道内煤气排放吹扫等操作。

2.1.5 电气控制

电气控制系统含炉区范围内的电气控制和低压配电。炉区全部采用低压 (380 V/220 VAC) 供电。控制范围包括:①台车驱动控制:采用点动控制, 设台车限位开关, 前进、后退、前到位、后到位报警并指示。②炉门升降控制:采用点动控制, 设炉门限位开关, 上升、下降、上到位、下到位报警并指示。③气动密封装置控制:采用点动控制, 设密封限位开关。④助燃风机启/停控制。⑤掺冷风风机。

2.2 控制系统的结构及硬件配置

该系统由人机接口、PLC、现场仪表、温控器、脉冲控制器等组成。其结构如图1所示:

下位机:炉区自动化控制系统、燃烧控制系统、电气自动化控制系统, 由1套西门子PLC组成。主要完成通讯、数据的采集、重要的逻辑控制等, 例如:切断、吹扫、点火正常/故障等。

上位机:采用工控机作为该系统的工作站, 以WINDOWS2000作为系统软件, 监控软件采用编程软件和开发版组态软件。可在线对整个系统进行组态、参数修改、开发等;可通过软件实时监视系统工艺参数变化、设备运行、故障发生等情况, 并进行多种模式操作, 同时负责日常报表、事故和数据的记录等。

2.3 控制系统功能

该控制系统是一个集监视、操作、管理的综合性系统, 操作人员可以通过键盘和鼠标在CRT上的监控画面进行操作和监视, 进行历史数据的查询, 报表的自动定时和手动打印, 报警的确认及查询等。上位机故障时, 控制系统仍能进行正常工作;系统配置UPS电源, 在外部电源故障时, 有充足的时间进行安全联锁工作, 确保加热炉和设备的安全。

3 结语

在脉冲燃烧控制技术中, 烧嘴频繁地点燃和熄灭, 这就要求烧嘴控制器和烧嘴有快速的反应能力, 所以对设备也有较高的要求, 例如要求烧嘴能满足频繁开闭或频繁大小火的特点;要求控制设备需有快速的反应能力;点火、火焰监测设备需有较高的可靠性等。

脉冲技术 篇2

摘要 介绍一种多分布传式MARX发生器能源计算机监控系统.详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现,同时简要说明了系统抗干扰解决办法。

关键词 MARX发生器 程控电源 RS485总线 Visual Basic

1 引言

脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用,通常使用数量较多,分布较广,同时周围电磁干扰较强,控制操作和参数测量都比较复杂,同时也需要较多的人力来维护。

随着计算机技术的发展,当今世界上基于PC的自动化方案已成为主流,PC在自动化领域的应用正迅速增长,通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上,通过人机界面可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。

2控制系统硬件构成

整个系统有多台Marx需要控制,每台发生器由充电控制和触发两部分组成,需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等,通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起,构成一分布式控制系统,这里采用工业上广泛使用的RS485总线,RS485总线是美国电子工业协会(EIA)制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线,具有传输距离远、通讯速率高,抗干扰能力强,软硬件支持丰富与现场仪表接口简单,易于实现和扩展等特点,接口总线上可连接32个设备,加中继器后最多可达255个设备,因此完全满足该能源控制要求。控制系统框图如下:

图1 控制系统结构图

该系统由一台主控上位机PC和一系列MARX发生器充电电源设备构成,由于环境电磁干扰较为严重,在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式,通讯速率57.6kB/s,通讯距离可达1.2km,通过上位机(PC)发送参数及控制命令,给电容器充电到事先设定的电压值(0到100kV之间任意值)。在以上各子设备中,经常要用程控电源去控制MARX发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控PC机灵活地控制多台充电电源,以达到控制各MARX发生器充电的目的。针对这一需要,采用带有RS485通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源,该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器,每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份,同时它属于正弦波调压,可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的.情况,使操作者能够方便灵活地对其进行控制。

每路Marx发生器充电部分包括程控电源、双极性高压变压器,分压器和接地装置等三部分,见图2 所示,程控电源给高压变压器初级提供缓慢上升的电压,变压器高压侧经整流后给MARX发生器充电,电压检测是通过10000:1的高压分压器将分压后的信号送给程控电源内部A/D转换,经内部单片机处理,并与设定的电压值进行比较,比较后的结果用来实现自停控制,这样可有效防止通讯故障所造成失控现象。

图2 Marx发生器能源部分线路图

3 MARX发生器能源制过程

① 程控电源接通供电电源时的输出为0伏,开关量输出为假(开路)。

②首先上位机发出各种设置参数到指定地址程控电源。如,上升时间、上升速度、保持时间、充电电压等。

③程控电源收到电压回传命令后,将两路模拟量的值传送到上位机。

④上位机发出启动指令后,指定地址程控电源的输出开始从0伏慢慢线性上升到设定值,保持到指定的时间后关断

脉冲技术 篇3

关键词:数字电压表;单次脉冲幅度;精确测量技术;不确定度;数据通信 文献标识码:A

中图分类号:TN806 文章编号:1009-2374(2016)16-0035-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.016近年来,我国的化工、自动控制以及计算机技术等行业取得了空前的进步,对脉冲技术的应用以及依赖性越来越强,这也在一定程度上促进了脉冲技术的发展。作为脉冲技术中极为重要的组成部分,脉冲幅度的测量不仅关系着脉冲技术的有效应用,更影响着脉冲技术的长期发展。目前,数字电压表在单次脉冲幅度测量中得到了广泛应用,不仅精确度高,而且成本低廉,拥有着良好的发展前景。

1 传统的脉冲幅度测量技术

通常对脉冲幅度的测量主要包括示波器、脉冲电压表以及数字电压表三种方法,其中数字电压表的技术指标最为精确,为±0.01%。这三种测量方法既有各自不同的特征,又有一定的相似性。三种测量方法均采用的是脉冲顶、底与直流电压比较的方式。如典型的DO15型脉冲电压表主要是利用电子斩波器实现脉冲幅度与直流电压的比较,其测量幅度一般小于10V;DO19型脉冲电压表充分利用二极管的单向导电性,使脉冲幅度与直流电压实现比较,其测量范围最高能够达到200V。而PAC-11型脉冲电压表主要利用机械振子的作用将直流电压与脉冲顶、底进行比较。采用脉冲电压表对脉冲幅度进行测量,尽管能够在一定程度上保证测量的准确度,却无法实现对单次脉冲信号的测量。目前,对单次脉冲幅度的测量一般采用的是数字示波器,该测量方法波形相对直观、测量频率宽,然而其示波器8位A/D采样的方法往往会造成测量结果的不准确,最大允许误差为±1%。

2 数字式电压表概述

2.1 数字电压表原理

数字电压表以控制器ST为总指挥部,通常约2s左右便会发出一个启动脉冲,不仅能够将控制门T打开,使间隔的时间脉冲序列顺利进入十进制计数器,而且能够触发电压发生器,使其产生一种直线上升式的斜坡电压,在不断上升的过程中,电压比较内的被测电压将会与斜坡电压进行反复比较,一旦这两者电压相同,电压比较器会自动发出关门信号,进而使T门实现关闭状态,在这种条件下,T门从开启到关闭过程中通过T门的标准时间脉冲的数量将会在十进制计数器中进行保留并显示。通常,斜坡电压的上升速度与被测电压有着密不可分的联系,被测电压越大,斜坡电压上升至同等电压所用的时间就越长,T门开启的时间也会随之增加,在十进制计数器中所显示的数字就越大,即脉冲的个数越多。因此,在对脉冲幅度进行测量时,要选取标准脉冲发生器,保证通过T门的脉冲个数与被测的电压值相同,在显示器中便会准确地显示出所测电压的数值。

2.2 数字电压表测量单次脉冲幅度的原理

通常,脉冲波形的顶与底为直流电压波形(图1),其能够对脉冲幅度的顶与底进行精准的测量,一般认为顶与底的电压差值即为所测脉冲幅度的数值。数字电压表能够直接对直流电压进行有效的测量。在对校准仪方波幅度进行检定的过程中,可以采用触发数字电压表对其进行测量,由于示波器校准器采用的连续方波信号的输出方式,因此必须经过适当的改进才能够应用于对单次脉冲幅度的测量。作为一种高采样率数字电压表,由安捷伦公司所生产的3458A型数字电压表能够对脉冲波形的顶与底进行有效的测量,并实施高速采样,其采样主要是通过数字电压表的延迟设置以及触发功能控制实现的,进而获取所测电压的数值,确定脉冲波形选定位置的电压值。需要注意的是,当数字电压表通过触发功能对电压进行测定时,在触发之前,其数码显示的数值并不会消失,基于这一特点,只需将触发方式进行改进,便能够实现对单次脉冲波形顶与底的电压测量,顶与底的差值便是单次脉冲幅度值。

3 数字电压表对单次脉冲幅度的测量方法

在对单次脉冲幅度进行测量前,要对数字电压测量方式进行有效的改进,其关键步骤是将数字电压表的触发功能进行设置,改为内触发,其具体步骤如图2。完成相关设置后,数字电压表的脉冲发生器将会发出脉宽>50us的单次脉冲,在这种条件下,数字电压表能够顺利完成对单次脉冲幅度的测量,详见图3。

4 测量结果有效评定

4.1 测量结果不确定度评定

数字电压表对脉冲幅度测量的不确定度主要表现为数字电压表测量不准确、读数分辨能力差以及测量结果重复等多个方面。本次研究中所采用的数字电压表为安捷伦公司生产的3458A型数字电压表,经过计算可发现其引入的不确定度为2.2×10-6。其电压表的读数分辨力可达到1uV,通过对不确定度量大小的观察,可以发现主要作用的不确定度表现为数值的重复性。

4.2 三种方法测量结果比较

通过数字电压表以及其他两种方式的测量比较,可以发现数字示波器能够有效地测量出单次脉冲幅度值以及连续脉冲幅度,然而该测量方式具有一定的不确定度;而采用脉冲电压表尽管能够具有较高的准确度,却无法完成对单次脉冲幅度的测量。对数字电压表进行改进后,不仅能够保障测量的准确度,而且能够顺利实现单次脉冲幅度测量,具有一定的可操作性。

5 结语

本次研究通过对数字电压表的改进,能够完成对单次脉冲幅度的精准测量,同时能够实现连续脉冲的测量,不仅在一定程度上克服了数字示波器的缺陷,而且成本低廉,可以在各大行业中推广、应用。

参考文献

[1] 崔行臣,段会川,王金玲,刘如玺.数显仪表数字实时识别系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2010,(1).

[2] 程希,杨耀权,吴宏.数字式仪表分段模板匹配识别算法研究[J].仪器仪表与分析监测,2007,(3).

脉冲中子测井技术发展研究 篇4

关键词:脉冲中子测井技术,仪器,发展前景

1 脉冲中子测井技术

脉冲中子测井是一种核测井方法, 其原理是利用脉冲中子与地层相互作用, 来检测在开采石油时井中的各项物质含量是否符合指标, 以保证开采石油时的安全。在这种方法实施的过程中所涉及到的脉冲中子测井技术具体包括三种, 分别为脉冲中子饱和度测井、脉冲中子氧活化水流测井以及脉冲中子孔隙度测井技术。下面我们就分别从这三种技术的具体实施原理和作用上了解脉冲中子测井技术在石油开采中的应用。

(1) 脉冲中子饱和度测井技术。所谓脉冲中子饱和度测井技术就是一种利用脉冲中子源向地层发射中子术, 通过分析散射回来的热中子以及其他可以确定地层含油饱和度的能谱或者时间谱的测井技术, 在发射中子术的过程中要保证脉冲的宽度与重复周期。脉冲中子饱和度测井又可以分为碳氧比能谱测井和中子寿命测井, 在开采石油的过程中对于孔隙水的矿化度低、不稳定以及未知的条件下, 要确定地层的含油饱和度, 尤其是测定注水开发油层的剩余油饱和度时, 需要应用碳氧比能谱测井;至于中子寿命测井的原理是利用热中子寿命来确定含水饱和度, 具体实施就是要首先计算出地层的热中子宏观俘获截面∑或寿命γ, 再根据离矿化度地层水热中子宏观俘获截面比石英、白云石和方解石等空隙性岩石骨架矿物大1个数量级, 是淡水或原油截面的2~5倍, 来具体确定含水饱和度。

(2) 脉冲中子氧活化水流测井技术。这种技术主要是指水中稳定的核素14O与14M e V中子发生反应, 在这个过程中释放γ射线, 再探测出射线探测器与脉冲中子发生器之间的距离, 确定水流速度, 再代入流动截面, 就能够计算各层的分层注水量。[1]

(3) 脉冲中子孔隙度测井技术。此种技术具体作用是靠超热中子孔隙度测井仪实现的。此种仪器主要由补偿超热中子孔隙度、超热中子寿命以及热中子寿命组成, 利用热中子发射和时间延退功能的进行距离测量来改善补偿超热中子测井的薄层分辨能力。

2 脉冲中子测井技术及仪器发展

脉冲中子测井技术的具体实施都是要通过相关的仪器实现的, 而我国脉冲中子测井仪器都是引进国外的仪器, 这种仪器的引进是从20世纪90年代末开始的, 国外研发的脉冲中子测井仪器都是相对于脉冲中子测井技术而制造的, 具体包括储层饱和度仪R S T和RST-Pro、RMT测井仪、RPM测井仪、PND-S测井仪、P N N测井仪等, 我国引进国外的脉冲中子测井仪在国内油田和外油田开发过程中都起到了重要的作用。PND-测井技术广泛应用于碳酸盐储层饱和的评价;P N D-S测井仪则被用在含水量很高的油田中, 进行剩余油饱和度、指导制定补孔措施等工作。

目前, 国外在研发脉冲中子测井仪的过程中, 向缩小仪器直径、集合多种测井技术的趋势发展, 这样就能够同时测量剩余油的饱和度、评价油层水淹情况和探测地层孔隙度等地层参数。如果这样的仪器研发成功的话, 会大大减少脉冲中子测井仪器的研发支出, 也能够在石油开采时节约很多的时间, 从根本上提高石油开采的效率。

我国从国外引进的脉冲中子仪器的应用过程中, 进行原理的分析, 然后进行研究, 早在1975年, 在西安石油仪器厂研制FC731型中子寿命测井仪现场试验成功, 并且通过石油部的鉴定, 在之后的三年里已经生产25套仪器, 在接下来的很短的时间内就开始进行应用。以FC731型中子寿命测井仪为一个好的开始, 随着我国经济和科技的不断发展, 后来我国又研制出更多类型和功能的脉冲中子测井仪器, 并且广泛的应用于国内油田和外油田中的开采工作中, 彻底打破了只靠引进国外仪器来进行当前石油开采的现状。[2]

3 脉冲中子测井技术发展前景

我国是石油大国, 而且自建国后不久就开始发现油田, 并且不断进行开采, 但是上面我们提到过从20世纪90年代末才开始引进国外脉冲中子测井仪器, 进行脉冲中子测井技术的应用, 虽然目前来看我国已经可以自行开发研究用来进行石油开采的仪器, 但是不可否认的我国的脉冲中子测井技术还处在起步和发展的初期, 在某些技术与工艺方面距离国外的技术还很远, , 而且针对我国的石油行业的发展以及近些年来我国不断研发脉冲中子测井仪器的现状, 国外已经对我们实行技术封锁的策略, 在这个无法从国外引进相关测井仪器和设备的今天, 就更加严格的要求我们自己找到脉冲中子测井的基础方法, 有效地研究, 已达到形成具有自主知识产权的测井技术的目的, 最终研制出自己的测井仪器。[3]

为了能够达到这一目的我们需要从以下三个方面进行研发:

(1) 多功能脉冲中子饱和度测井技术。这不只是我国测井仪器的发展方向, 也是国外测井仪器发展的最终趋势, 这些仪器要向着功能化、组合化和模块化发展, 这也就要求更多并精准的测量参数, 从而能够获取更多测井技术的研究与开发, 如果能够达到这一目标, 就能够大大减少脉冲中子测井仪器的研发支出, 也能够在石油开采时节约很多的时间, 从根本上提高石油开采的效率。

(2) 随钻脉冲中子测井技术。相对于国外而言, 我国的随钻脉冲中子测井技术还处于起步阶段, 这就要求我们在原理和方法上能够进行技术的创新, 然而受到资源和环境的制约, 我们还需使用可控源, 并且加强中子寿命、能谱测井技术等的研究。[4]

(3) 可控源补偿中子孔隙度测井技术。虽然目前多数的开采石油的仪器都是脉冲中子测井仪器, 但是这不能说明化学中子源很充裕, 相反的化学中子源是非常短缺的, 再加上核测井会造成很大的环境污染, 所以对于测井技术我们要采取使用可控源。

综上所述, 脉冲中子测井技术对于石油行业的开采具有举足轻重的作用, 而经过一向从国外引进脉冲中子测井仪器到自主研发并且进行广泛应用的过程中, 我国对于脉冲中子测井技术从不了解到了解, 从被动的接受国外的技术和仪器到主动的进行思考、研究、开发, 最终实现可以自给自足, 但是无论是我国还是国外相较于我国更发达的国家, 在脉冲中子测井技术方面还是有很大的前进空间的, 所以这也就要求我们更加的重视仪器要向着功能化、组合化和模块化发展, 充分发展多功能脉冲中子饱和度测井技术、随钻脉冲中子测井技术和可控源补偿中子孔隙度测井技术, 让石油的开采更加高效与环保。

参考文献

[1]李瑛, 张薇, 张月秋;脉冲氧活化测井解释中的一些具体问题[J];测井技术;2004年03期[1]李瑛, 张薇, 张月秋;脉冲氧活化测井解释中的一些具体问题[J];测井技术;2004年03期

[2]中国测井技术的发展方向, 张向林, 2008年《哈土油气》[2]中国测井技术的发展方向, 张向林, 2008年《哈土油气》

[3]乔贺堂, 生产测井资料解释方法[M], 北京, 石油工业出版社, 1993[3]乔贺堂, 生产测井资料解释方法[M], 北京, 石油工业出版社, 1993

脉冲技术 篇5

摘要:利用10-9s高压脉冲将CO2部分分解为CO,使用具有选择性的催化剂,由脉冲放电产生的部分高能电子提供反应所需能量,将烟气中的SO2还原为单质硫.在常温下进行的.试验结果表明:在气体流量为700L/h时,脱硫率达90%以上,而能耗只有2.7W・h/m3左右.脱硫率随脉冲电压频率的增加而增加,存在一最佳值.脱硫率随气体流量的增加而减小,当流量大于某一值时,这一影响更加明显.作 者:李胜利 李劲 李端娇 班志辉 Li Shengli Li Jin Li Duanjiao Ban Zhihui 作者单位:李胜利,李劲,Li Shengli,Li Jin(华中理工大学,环境科学与工程系)

李端娇,Li Duanjiao(广东电力试验研究所)

班志辉,Ban Zhihui(中国科学院,大连化学物理研究所)

超短脉冲激光研究 篇6

关键词:超短脉冲激光 麦克斯韦-布洛赫方程 慢变幅近似 旋波近似

一、引言

激光的出现是二十世纪最重要的发现之一, 也是光学发展史上的第三个里程碑。 随着激光技术的迅速发展,人们已经可以产生单个周期或更短的激光脉冲,这种超短脉 冲光束在传输过程中其时间和空间变换具有许多新的特点,例如空间和时间的耦合引 起的时间微分效应、Guoy相移引起的时间反转、极反转等等[1-6]。

最近在超短脉冲技术方面的快速发展,使得光与介质相互作用的研究进入了一个 全新的领域,目前无论从理论还是实验方面,人们都开展了大量的超短脉冲激光与原 子和分子相互作用的研究工作[7-9]。在实验方面,利用超快激光来研究有机分子和生物 分子等量子体系中的各种超快过程、获得超连续谱以及测量分子的内禀属性。如人们 在实验上测量了分子的超极化率,并可测量通过一定厚度的分子溶液的非线性光强度 来确定分子材料的双光子吸收截面。在理论方面,研究人员建立理论模型研究了超短 脉冲在介质中的传播过程,得到了一些新的脉冲传播性质,为超短脉冲激光技术的发 展和实验结果的解释打下了理论基础。针对脉冲持续时间中包含很多光波周期情况, 在旋波近似和慢变幅近似下,采用二能级模型得到了一系列有趣的现象,包括自感应 透明、拉比振荡、光子回波。

二、超短脉冲激光

(一)超短脉冲激光的发展

脉冲激光技术自1965年用被动锁模红宝石激光器获得皮秒级脉冲而进入超短范围 以来, 发展十分迅速。70 年代中出现了对撞锁模环形染料激光器, 使激光脉冲的宽度 进入飞秒范围。至80 年代中, 对撞锁模环形染料激光器的脉冲宽度达到了27飞秒(fs)。

1986年, 中科院西安光机所陈国夫在英国进修期间利用对撞锁模环形染料激光器创造 了19fs 的当时国际最短记录。1991年国际上出现了自锁模钛宝石激光器, 当时产生了60fs 的脉冲。钛宝石固体飞秒激光器调谐范围宽(650~11200nm), 荧光带宽(理论上可 以支持产生3fs的脉冲), 可靠性高, 使用方便。它的出现掀起了国际上发展飞秒激光技 术与应用飞秒脉冲的热潮。钛宝石固体飞秒激光器产生的脉冲宽度1993 年降至11fs,1994年降至8fs, 1996年西安光机所的许林在奥地利产生了7. 5fs的超短激光脉冲, 1996年, 毕业于西安光机所的魏志义博士在荷兰创造了全固态腔倒空压缩后4.5fs的记录,而1998年西安光机所的程昭则在奥地利利用超宽带啁啾镜腔外压缩,获得了4fs的最佳结果.以上这些都是当时的国际最高指标。

与获取更短脉冲同步, 超短脉冲技术的另一重要发展是实现了半导体激光器(LD)泵浦的Nd: YAG激光器(1988, 55ps)、LD泵浦的Cr:LiSAF脉冲激光器(1994, 47fs, 1995,24fs)以及近年利用LD泵浦Nd:YVO4 倍频后泵浦钛宝石产生 12fs 的全固态钛宝石激光 器。飞秒激光技术发展的另一重要方向是利用啁啾脉冲放大(CPA)技术获取超高功率。 超短脉冲激光技术,当前达到的水平大体如下:固体激光器直接产生的脉冲宽度已 缩小到5fs(1fs=10-15s),经压缩的最短脉冲为4fs;出现了用半导体激光器(LD)泵浦的全固 体化的飞秒激光器,使飞秒激光器体积更小、工作更稳定寿命更长、使用更方便; 开发 了多种激光介质和放大介质, 除Ti ∶Sapphire 外, 尚有Cr3+∶LiSAF ,Cr3+∶LiCAF ,Cr4+∶YAG和Nd∶YVO4 等;发展了宽调谐的飞秒激光系参量振荡(OPO)及参量放大(OPA),拓了飞秒激光的波长可调谐范围. 目前OPO 的频率已可覆盖178mm~20μm ,而 OPA则可做到613fs、5J,波长(550~700) nm 及4fs、1J, 波长(900~1300) nm ; 出现了 全光纤的超短脉冲激光器;发展了单次或重复频率10Hz的桌面型TW级固体飞秒激光器. 这类系统的峰值功率已达100TW(1TW=1012W)以上,可以提供1020W/cm2 的功率密度, 为开展强场物理创造了条件.目前已利用25fs的高功率激光脉冲在氦气中实现了221 次 的高次谐波, 从而获得了相干可调谐的已进入水窗范围的X射线。

(二)超短脉冲激光的特点

我们知道光在1秒内能绕地球7周半,当其脉冲的脉宽为100fs时,其前进的距离只 有30μm,约为毛发直径的1/3。若光束孔径为3mm,则它成为纵横比为100的薄片状光束。若在100fs的极短时间内集中能量,其峰值功率极大。介质的折射率因波长不同而异(色散),因为超短脉冲的频谱宽度宽,在光脉冲 通过介质时,即使在低强度脉冲不同波长的成分也以不同的传输速度通过。无论将脉 冲强度降低多少,脉冲也会展宽。特别时10fs级的脉冲,只能通过几厘米的石英窗口 及光学元件,超短脉冲也要展宽到100fs左右。

(三)超短脉冲激光的应用

超短脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源, 形成多种时间分辨光谱技术 和泵浦探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入 微观超快过程领域,并开创了一些全新的研究领域, 如飞秒化学、量子控制化学、半导 体相干光谱、高超高强度科学与技术等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合, 使人们 可以研究半导体的纳米结构(量子线、量子点和纳米晶体) 中的载流子动力学。 在生物学方面, 人们正在利用飞秒激光技术所提供的差异吸收光谱、泵浦探测技术, 研究光合作用反应中心的传能、转能与电荷分離过程。 超短脉冲激光还将应用于信息的传输、 处理与存贮方面。我国早在1991 年就启动了“八五”攀登计划项目:“飞秒激光技术与超快过程研究”, 比日本早4 年, 体现了国家在这一重要科技领域急起直追的战略部署和科技主管部门 的远见卓识。中科院西安光机所侯洵等人开展了“飞秒激光技术与超快过程研究”, 在飞 秒激光技术与超快速测量技术方面取得了许多重要成果。 “九五”期间, 这一研究中的 一些内容在攀登计划预选项目“强场激光物理与飞秒超快过程研究”中得到了延续。

参考文献:

[1] Kaplan A E.Diffraction-induced Transformation of Near-cycle and Subcycle Pulses [J].J.Opt.SocAm.B,1998,15: 951-956

[2] Ranka J K,Gaeta A L. Breakdown of the Slowly varying envelope approximation in the Self-focusing of Ultrashort pulses[J].Opt. Lett.,1998,23:534-536

超宽带脉冲通信技术研究 篇7

关键词:超宽带 (UWB) ,脉冲通信,窄脉冲,PPM调制

1 超宽带脉冲通信概述

超宽带脉冲信号是指信号的相对带宽大于25%的任何波形[1]。利用超宽带脉冲通信技术, 解决了困扰传统无线技术多年的有关传播中多径损耗大的重大问题, 对非通视条件下的通信和探测难题, 提出了很好的解决方案。

相对带宽=2 (fH-fL) / (fH+fL) ;

其中fH表示信号高端频率, fL表示信号低端频率, fH-fL表示信号带宽。

2002年4月, FCC (美国联邦通信委员会) 发布了UWB无限设备的初步规定, 规定室内UWB通信的实际使用频谱范围为3.1~10.6GHz, 并在这一范围内, 有效各向同性辐射功率不超过-41.3d Bm/MHz。

UWB通信技术的优势:

UWB信号不使用载波, 不需要传统收发器所需的上下变频和本地振荡器等, 因此在设备结构上较为简单, 能够全数字化实现。

UWB信号采用了跳时扩频, 直接发射跳时伪随机码和信息比特控制的冲击脉冲序列, 具有很宽的频谱, 能够达到1GHz以上, 发射功率谱密度很低, 有用的信息完全淹没在噪声中, 被截获概率很小, 并且需要采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能解调, 具有良好的隐蔽性和更强的抗干扰能力。这一点在保密通信和军事通信上有很广阔的应用前景。

UWB信号使用上GHz的超宽带宽, 所以即使把发射信号功率谱密度降到很低, 也可以实现高达100~500Mbit/s的信息速率。一般来说仅需使用 (2.5~3.5) W的系统功耗, 就可以满足工作要求。

2 技术分析

超宽带脉冲通信系统主要包括三个部分:信号产生, 信号调制和解调。

2.1 信号产生

产生超宽带脉冲的硬件方法主要有两类:一类是光电方法, 利用快速激活和钝化的光导开关导通时瞬间产生的陡峭上升沿获得脉冲信号;二是电子方法, 对半导体PN结反向加电, 使其达到雪崩状态, 在导通瞬间, 取陡峭的上升沿为超宽带脉冲信号, 可以利用隧道二极管、阶跃恢复二极管、以及漂移阶跃恢复二极管产生[2]。目前应用最广泛的是阶跃恢复二极管 (SRD) , 它能够产生幅度为20V~200V, 持续时间为60ps~200ps的窄脉冲, 并且电路构建简单, 产生的窄脉冲在传输前能够容易地整形成符合辐射掩蔽要求的超宽带发射脉冲。所以在目前的工程中大量地使用。

2.2 信号调制

超宽带脉冲信号的调制方式一般采用脉冲相位调制 (PPM) 和PAM调制。

PPM、PAM调制共同的优点是可以通过非相干检测恢复信息, 还可以通过多个幅度调制或多个频谱位置调制提高信息传输速率。然而随着调制进制的增加, PAM调制系统的误码率越来越大, 性能越来越差, 而PPM系统的性能却很好, 误码率很小, 同时还能除去UWB频谱的能量尖峰, 使功率谱更加平坦。PPM调制在工程中较多使用。

2.3 信号解调

超宽带脉冲信号的解调包括脉冲监测和解码。主要是通过本地产生伪随机码窄脉冲信号和接收天线收到的脉冲信号进行相关过程 (主要是计数) 。计数器对接收的信号计数, 当出现调制方式对应的计数值, 即对应着相应的输入信号值, 再经过平滑滤波、波形整形等处理, 输出数据信息, 完成了信号解调。

3 超宽带脉冲通信应用范围

超宽带脉冲通信的应用大致可分为三类:通信、雷达/监听和跟踪、定位。

在通信方面, 超宽带通信设备支持高速低功耗数据链路, 并且在抗多径干扰机制上有独到之处。可用于楼内通信系统、室内宽带蜂窝电话、保密无线电和无线宽带因特网接入等。

在矿井巷道中, 由于井下巷道四壁的凹凸不平, 巷道壁的反射及折射带来的复杂的多径传播, 导致频域上的频率选择性衰落[3]。超宽带无线通信具有很好的抗多径衰落能力, 在这类受限空间内有很广泛的应用。

超宽带脉冲通信技术还可用于可靠的通信组网。在公共安全领域, 如大型体育馆的内勤活动, 民警在地铁站、机场、车站的巡逻, 消防队员在建筑物内的灭火行动, 灾难现场的救援处置等等, 这些应用领域均环境复杂, 不通视, 遮挡严重, 反射多。通过超宽带脉冲通信这种稳定可靠、无死角的通信方式, 指挥部门可以随时动态掌控一线警力和服务人员的分布状况和位置信息, 实现信息互通, 方便指挥部门全面地了解一切动态信息, 随时调整指挥方案和人员配置。

超宽带脉冲通信在雷达方面的应用主要有:探地雷达、穿墙雷达、安全监视、碰撞避免系统、道路及道路监测雷达等。例如在穿墙雷达中, 雷达天线发射窄脉冲信号, 接收及其微弱的反射同步脉冲, 测量时间差和脉冲形式, 可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动的物体, 误差只有1~2cm[4]。

超宽带脉冲通信在定位方面可以用来探测地雷, 找出敌军的地下工作室;也可制成成像雷达, 寻找隐藏的敌人。在监测查找地下金属管道裂缝、探测高速公路地基等方面, 超宽带脉冲通信具有很高的定位精度和广泛的应用领域。

4 结语

超宽带无线通信系统的各种特点, 弥补了传统无线电通信在军事和民用上的不足。超宽带无线通信系统在军事、工业、公共安全等领域有着不可估量的巨大应用潜力, 相信在不久以后超宽带无线通信设备将被应用于人们生活的各个领域。

参考文献

[1]魏磊磊, 熊建设.超宽带无线通信[J].微计算机信息, 2010, 11 (3) :58-60

[2]卞晓晓, 李佶莲.超宽带脉冲波形的设计优化与性能分析[J].江苏教育学院学报, 2010 (2) :35-38

[3]周帆.关于超宽带无线通信技术的分析研究[J].通信技术.

设施农业高压脉冲地下杀虫技术 篇8

国际上已经研究和发展了一些物理防治方法, 但效果不是很显著。本次研究主要针对设施农业地下害虫而言, 摒弃传统模式, 采用高压脉冲地下杀虫技术, 采用网状布线的方式, 实验比较测试出设施农业中利用高压脉冲地下杀虫的效率高, 还是采用传统的农药杀虫的效率高, 得出相关参数与结论。高压脉冲的产生电路中产生方波, 方波可在整个脉宽的时间内以最大电压持续作用地下害虫, 致死效果更强。

1 土壤导电特性研究

季节不同, 土壤的含水量和温度也就不同, 影响土壤电阻率最明显的因素就是降雨和冰冻。在雨季, 由于雨水的渗入, 地表层土壤的ρ降低, 低于深层土壤;在冬季, 由于土壤的冰冻作用, 地表层土壤的ρ升高, 高于深层土壤。这样, 使土壤由原来的均匀结构变成了分层的不均匀结构, 引起ρ的变化。多年冻土的ρ极高, 可达到没有冻土时的几十倍。

2 单元方案设计

3 高压脉冲发生模块

3.1 利用特定高频高压变压器产生持续的高压脉冲电场

变压器的原理是基于2个电路之间的磁性耦合, 这个过程中输入功率总大于输出功率, 能够在不产生能量损失的条件下进行功率变换的变压器称为理想变压器f551。理想变压器没有能量损失, 不产生涡流和磁滞现象, 没有漏磁场, 即通过初级线圈的磁通完全通过次级线圈。但是理想变压器在实际中是不存在的, 高频高压变压器是阻碍高压电源发展的主要因素, 其主要问题体现在2个方面:高频变压器体积小但存在突出的绝缘问题和高压变压器变比较高, 而大变比导致严重的非线性问题, 大为增加了变压器的漏感和分布电容。

3.2 可编程脉冲串生成电路

在可编程脉冲串生成电路中, 使用了3个微型按键, 输入到单片机AT89S51的P1.0-P1.2端口, 对低频脉冲的频率与脉冲宽度进行编辑;用两位LED数码, 使用P2口进行数据传输, 使用P3.0和P3.1进行位选, 显示脉冲频率或占空比, 在运行程序中重复按动K1键可交替现实脉冲频率或占空比;利用与非逻辑门 (OC输出) 将从P1.4口输出的高频脉冲与从P1.5口输出的低频脉冲逻辑相与后形成调制脉冲, 即高频脉冲串输出。如果将与非门的输入端2脚用跳线开关钳制为高电平时, 则由其连续输出高频脉冲, 经高压输出单元的RC滤波后, 可输出直高压。

3.3 高压脉冲电场总体原理

软件设计中系统以频率f=1HZ, 脉宽为80ms作为脉冲的默认参数缺省值, 并利用单片机内的2组定时器通过定时器中断服务程序实现高频脉冲从P1.4端口和P1.5端口输出。在程序运行期间可随时调用脉冲参数缓冲区的数值发生变化时, 中断服务程序将变更定时标准产生新的脉冲输出。脉冲参数编辑流程如图3所示。

4 地下布线模块

根据设施农业生产特点, 采用网状布线方法, 地下铁网布线的方法, 可将铁网埋于地下分成3层, 中间层接正极, 上下两层接地, 当给铁网通电时将高压电网布置在地下, 利用害虫从地下钻出地面时接触电网, 放出高压脉冲来电击杀虫, 在2000V左右的高压下将害虫杀死。虽然采用材料多, 但实施起来比较简单, 可循环利用, 杀虫面广彻底, 便于农业生产, 所以采用网状布线的方法。

5 设施农业高压脉冲地下杀虫技术效果及结论分析

5.1 效果分析

针对设施农业中农作物种植情况不同, 特别针对黄瓜, 西红柿, 白菜3种作物展开研究, 对高压脉冲杀虫率和农药作用杀虫率进行比较, 数据记录 (见表1) :

根据比较可以观测出, 高压脉冲地下杀虫的杀虫效果比农药杀虫稍差, 但不会影响农作物的正常生产。

研究表明:地下害虫的致死率还随电场强度、脉宽、脉冲个数的增加而增大, 同一灭虫条件, 蛴螬>地老虎>蝼蛄>金针虫。电场作用后死亡害虫细胞表面出现凹陷, 局部有孔洞产生, 从而使害虫致死。高压脉冲的产生电路中产生方波, 方波可在整个脉宽的时间内以最大电压持续作用地下害虫, 致死效果更强。

5.2 实实验验结结论论

高压脉冲杀虫技术能源主要太阳能提供, 大大减少了农药的使用, 减少了传统农业产生的水土污染, 为绿色农业, 生态农业发展提供了一个宝贵的方向。

高压脉冲可应用于防治地下害虫, 且在1500V—2000V范围内, 不仅对种子的萌发和农作物的生长不产生影响, 反而具有促进作用, 可放心使用于农业生产;

地下布线采用网状布线的方法, 具有比针状布线更大的有点, 利于实现, 适合大棚以及更大的农业生产, 是一种可循环的生产模式。

参考文献

[1]李云端.农业昆虫学[M].北京:高等教育出版社2006:132—135.

[2]陈守良.动物生理学[M].北京:北京大学出版社.2005:58—59.

[3]付绍军.郭康权.电致生物效应与电场杀虫技术[J].农机化研究.

[4]上晓臣.朱益民.多针对板式负电晕放点电极间距确定[J].高电压技术.2003.29 (7) :40—42.

[5]廖贡献.高压静电场植物细胞的影响[J].中南民族大学学院学报.2000:19 (3) :9—12.

[6]王建伟.郭康权.焦静.等.土壤电特性及电场杀虫的研究[J].农机化研究.2007.3 (3) :128—130.

[6]张佰清.罗莹.魏宝东.高压静电场杀菌效果研究[J].保险研究.2005 (6) :39—40.

高频脉冲磁场动态检测技术研究 篇9

磁刺激技术是近30 a发展起来的一种用于脑科学研究和脑神经疾病诊断与治疗的新技术。该技术通过对磁性线圈通以瞬时、高强度的脉冲电流, 在垂直于线圈平面的方向会产生时变的磁场, 该磁场通过空间耦合进入人体组织内部, 形成的感应电流刺激可兴奋组织并影响生物体内的诸多代谢过程及电活动[1]。经颅磁刺激 (transcranial magnetic stimulation, TMS) 是一种无痛、无创的绿色治疗方法, 磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经, 已被广泛应用于脑认知功能研究和神经疾病的临床应用中, 并取得了丰富的研究成果和良好的诊断与治疗效果[2,3]。

目前, 经颅磁刺激设备只是对线圈输出的磁场强度、脉宽等特性进行理论计算并输出, 并不具备对脉冲刺激线圈产生的磁场实时动态检测功能, 而商品化的磁场检测设备很少能同时满足高频医用磁刺激磁场动态测量的要求[3,4]。本文采用法拉第电磁感应原理, 研究设计了高频脉冲磁场动态检测装置, 该装置能够测量变化的磁场, 测量范围宽、灵敏度高、频响范围大, 可以达到对经颅磁刺激中使用的磁场实时检测的目的[5,6]。

1 方法与设计

1.1 测量原理

基于法拉第电磁感应定律, 将磁场探测线圈 (匝数为N、截面积为S) 置于磁感应强度为B的被测磁场中, 使磁场方向垂直于探测线圈平面, 当垂直穿过探测线圈的磁通量ψ发生变化时, 在探测线圈两端会检测到感应电动势ξ[7,8]:

当探测线圈半径很小时, 则可以认为探测线圈内的磁场强度基本不变, 感应磁场强度可按下式计算:

由此可以求得感应磁场强度。实验中, 探测线圈匝数N与截面积S是定值。因此, 只要对采集到的感应电动势ξ信号进行积分就可测得磁感应强度。

1.2 检测方法

本文设计的高频脉冲磁场动态检测装置原理框图如图1所示。该装置由定标信号、功率放大、磁场检测、信号处理、结果显示5个部分构成。

1.3 磁场检测与定标装置

磁场检测与定标装置由磁场定标发生线圈和磁场探测线圈组成。

测量使用的定标信号为MHz级单周期正弦电压信号, 由AFG3252型函数发生器产生, 通过功放施加于磁场定标发生线圈从而产生高频脉冲磁场[9,10]。磁场探测线圈呈螺旋形, 匝数为9匝, 外径D=15.00 mm, 线圈连接信号处理电路, 用于对测量的感应电动势进行信号处理。

实验过程中, 将磁场探测线圈放置在磁场定标发生线圈中心, 使2个线圈的中心轴线重合, 将2个线圈的相对位置固定。磁场垂直穿过探测线圈平面并在线圈中产生相应的感应电动势, 通过信号处理电路对感应电动势信号进行求差、放大、滤波和积分变换, 从而得到磁场相关参数, 通过与理论计算值比较对该装置进行定标。

1.4 信号处理电路与流程

1.4.1 信号处理电路

信号处理电路用于对微弱感应电动势信号的放大, 去除信号中的高频干扰, 对信号进行积分, 还原磁场信号波形, 完成对感应磁场参数的检测。其主要流程如图2所示。

(1) 差动放大电路。首先对磁场探测线圈两端产生的感应电动势信号求差并进行放大后用于测量。本文中差动放大电路设计如图3所示, 采用三运放结构, 选用放大器芯片为AD8011, 在25 MHz以内增益平坦度为0.1 d B, 差分增益误差只有0.02%, 电路放大倍数为10~100倍可调。

(2) 滤波电路。考虑到使用环境中的高频干扰, 本设计中的滤波电路主要用于滤除电路中的高频噪声成分。如图4所示, 滤波电路采用有源低通滤波电路的基本形式, 选取巴特沃斯逼近, 滤波器阶数为2阶, 通带增益为1, 截止频率设为10 MHz, 从而滤除高频噪声干扰[11]。

(3) 积分电路。信号积分采用积分电路的基本形式, 电路的输出电压与输入电压随时间的不定积分成正比, 放大器工作在反相结构, 输出电压为。加入反馈电阻Rf与电容C并联, 电路图如图5所示。电容的阻抗远小于Rf, 形成积分电路形式, 达到交流信号积分的效果[12,13]。

由于积分电路的输出信号与输入信号幅值之比, f为信号频Vi率。这里取电容C为10 n F, 电阻R为160Ω, 在100 k Hz频率下, 输出信号与输入信号幅值之比为0.995, 接近1∶1。随着频率的变化, 比值呈反比变化, 通过施加幅值适当的输入信号, 使得频率在1 k Hz~1 MHz之间的输入信号经积分后的输出信号在可测量范围内;反馈电阻Rf为160 kΩ, 使得, 能够阻止直流输入参与积分, 同时又减小了100 Hz以下的低频信号参与积分的程度。

1.4.2 测量信号处理

在脉冲磁刺激线圈中产生连续的正弦形式的高频磁场信号B (t) , 对B (t) 用公式表示为:

其中, Bmax为磁场强度的最大值, f为磁场信号的频率。

通过磁场探测线圈对磁场信号进行测量, 磁场探测线圈的截面积为S, 匝数为N, 磁场探测线圈会得到感应电动势Vcoil:

对信号进行求差、放大 (放大倍数为G) 、滤波和积分, 从而输出经电路还原后的磁场信号Vout, 结合积分电路的积分公式, R、C分别为积分电路中的电阻、电容, 则

积分电路输出的连续正弦电压信号与磁刺激磁场的连续正弦磁场信号线性相关, 整体增益为。对信号处理电路的输出信号通过高采样率的全波记录, 系统输出的电压幅度对应脉冲磁刺激线圈产生的感应磁场强度增益为, 感应电信号脉宽与感应磁场脉宽相同。参考数字示波器显示的波形参数, 可以反求原脉冲磁场的强度、脉宽等参数。

1.5 脉冲磁场真实值估计

根据IEEE标准[9], 本文设计了磁场真值的估计与标定方法, 即使用磁场探测线圈测量能准确计算的参考磁场, 并将结果进行比对。实验中的磁场定标发生装置可产生准确计算的参考场, 通过此参考场的计算值对磁场检测装置得到的测量值进行标定。

根据毕奥-萨伐尔定律, 载流导线产生的磁场强度可由如下公式计算:

其中, μ0为真空磁导率, I为载流体中的电流强度, r0是指从电流源位置到磁场测量位置的矢径, 可以推导出载流圆线圈中心处的磁场强度为。线圈电流I可以精确测量, 磁感应强度真值即可精确计算出。

2 测量结果

2.1 电路测试

为了测试电路各部分工作的频率响应、精度等性能是否满足设计指标, 本文设计实验对磁场进行实际测量。

首先测试差动放大电路的幅频响应及准确性。采用函数发生器AFG3252发生200 m Vpp的正弦脉冲信号作为差动放大电路的输入, 电路的放大倍数设为11倍, 在0.1~10.0 MHz之间改变输入信号频率, 通过数字示波器MSO4014对电路的输出信号进行全波记录, 绘得差动放大电路的幅频响应曲线 (如图6所示) 。通过对数据的分析发现, 差动放大电路在增益倍数为11倍的情况下, 电路的截止频率为57 MHz, 可以对频率在4 MHz以内的信号准确放大。在4 MHz范围内, 电路的平均增益为11.15, 最大相对误差仅为1.06%, 可以用作对信号的精确放大。

测试滤波电路幅频响应, 滤波器通带增益为1, 截止频率设为10 MHz。采用函数发生器输入200 m Vpp的正弦脉冲信号, 在0.1~50.0 MHz之间改变输入信号频率, 通过数字示波器对电路的输出信号进行全波记录, 得到滤波电路的幅频响应曲线 (如图7所示) 。通过对数据分析发现, 滤波电路频率在3.0 MHz以下时通带增益平坦, 不会对感应电压信号造成缺失, 电路截止频率为10.1 MHz, 与设计的滤波截止频率一致, 能够对高频噪声进行有效减弱。

由于积分电路的特性, 在输入信号幅值不变的情况下, 输出信号幅值与输入信号的频率成反比, 这里对频率为10 k Hz~1.0 MHz之间的特征频率点进行测试, 实际积分效果均达到理论值。以输入频率50 k Hz的正弦脉冲信号为例, 对电路的实际工作性能测试, 记录电路积分后的信号 (如图8所示) 。电路的输入信号为154.4 m Vpp, 经积分后输出信号波形达到积分并反相的效果, 幅值为302.4 m Vpp, 而电路在50 k Hz下输出的理论值为:

与实际值接近, 达到预期要求。

经测试, 信号处理电路各部分的实际工作性能均达到设计要求, 可以完成对MHz级信号求差、放大、滤波和积分变换的信号处理要求。

2.2 测量结果与误差

通过示波器记录磁场发生线圈的限流电阻上的电压信号, 用于脉冲磁场真值计算。

以频率为50 k Hz的正弦信号输入为例, 图9中的通道1~4分别为频率50 k Hz下1/100的功率放大后的输出信号、限流电阻上的电压信号、探测线圈中的感应电动势信号以及积分后的输出信号。

检测不同频率的感应磁场强度, 改变激励频率, 分别对10、50、100、500 k Hz和1 MHz等5个频率点的磁场强度进行10次重复测量取平均值Bd。将Bd与真值Br (标定值) 相比, 得出相对误差η, 计算结果见表1。

从表中可知, 在10 k Hz~1 MHz频率范围内, 磁场检测结果保持很好的准确性和真实性, 相对误差在可接受范围内, 实测结果能够反映真实磁场的动态特性。

3 讨论

本文研究了高频脉冲磁场动态检测技术, 自主设计了磁场动态检测与标定装置和信号处理电路, 可有效采集高频脉冲磁感应信号, 通过高质量的放大、滤波、避免直流累加的积分等处理, 完成磁场信号还原显示, 实现了MHz脉冲磁场的动态检测。实验结果表明, 动态特性测量值与真值保持良好的一致。

下一步工作是对信号处理电路及磁场检测系统的进一步的误差分析及调试, 在保证测量结果准确性的前提下缩小探测线圈尺寸, 提高整体电路的信噪比, 增大系统的适用范围, 完成系统的集成化以及数字化, 并投入实际应用。

摘要:目的:为解决目前通用的经颅磁刺激设备不具有对磁场实时动态检测功能这一问题, 基于法拉第电磁感应法, 开展对10 kHz1 MHz脉冲磁场动态检测技术的研究。方法:设计一种磁场动态测量与标定装置, 选用正弦脉冲施加于磁场发生线圈, 采集检测装置线圈上的感应电动势, 通过信号处理电路完成所采集信号的求差、放大、滤波和积分处理, 从而得到脉冲磁场参数。结果:该技术实现了对频率在10 kHz1 MHz之间、强度为μT量级磁场的准确测量, 测量结果通过标定, 与真实值的相对误差小于2.5%, 显示出较好的稳定性和一致性。结论:该技术能够对脉冲磁场进行较准确的测量和标定, 可通过进一步的研究投入实际应用。

电脉冲铸轧技术的应用研究 篇10

铸轧技术作为一种传统的生产工艺技术, 至今已有一百五十多年的发展历史, 目前被广泛应用至工业生产领域。一直以来, 很多国内外学者和专家都致力于合金种类和铸轧设备在铸轧机上的应用, 并取得了一系列进展。我国的材料铸轧成型技术经过多年的发展, 目前已经步入比较成熟的产业化应用阶段。材料铸轧成型技术将材料从液态转化为固态, 具有较强的流动性和抗变形能力, 最大程度地保证了材料的加工质量。

与其他铸轧技术相比, 材料铸轧成型技术具有非常明显的优势, 它不仅改变了原有的生产方法, 取消了一些原有的生产工序, 还极大地提高了生产效率, 适应了企业规模生产需求。具体来说, 主要表现在以下几方面: (1) 成本低, 生产周期短, 投资回报率高, 非常适合一些中小型铝板带轧制厂。 (2) 产品具有优异的耐腐蚀性、抗冲击性、环保性, 金属通过量大, 可重复回收使用, 符合国家环保要求, 市场反响较好。 (3) 生产时间更短, 生产效率更高, 减少了热轧板带重轧的时间, 生产更紧凑、更优质、更灵活, 极大地提升了企业的劳动生产效率。 (4) 降低能耗成果显著, 在进行热轧时, 材料铸轧成型技术能够有效地降低工序能耗。 (5) 生产时, 生产线配置更为合理, 保证了资源的高效利用, 结构更为紧凑, 便于生成人员进行操作与管理。

但与此同时, 材料铸轧成型技术也存在着一些问题和缺陷, 集中表现在:生产组织不均匀、生产结构失衡、深加工性能较差等。因此, 企业必须积极开发新技术, 以改进生产工艺, 提高生产效率。

2 电脉冲铸轧

随着我国现代加工工艺水平的不断提升, 凝固技术取得了重大进展和突破, 一些新兴的凝固组织控制工艺也随之出现, 极大地推动了我国金属铸轧行业的发展。其中, 电脉冲铸轧技术对金属凝固组织的影响最明显, 引起了研究人员的广泛关注。电脉冲铸轧技术是在电磁铸造的基础上发展起来的, 它能够感应出复合磁场中的电磁波, 并对其进行处理与加工, 能够显著地提高铸轧带坯的组织和性能, 符合现代工艺加工需求。电脉冲铸轧技术的优势主要体现在以下几方面: (1) 施加电磁场能够进一步细化合金晶粒, 并保证其平滑度, 使其晶粒度达到一级加工水平。 (2) 实现了带坯晶粒的轴化, 提高了带轴晶的比例, 加工品质更高。 (3) 消除了加工工程中产生的一系列马蹄形裂纹, 提高制品质量。

电脉冲铸轧技术的核心内容是将以行波磁场为主的组合磁场引入驻扎区, 进一步优化结晶凝固环境, 以保证结晶凝固质量。在整个动态形核结晶过程中, 加工人员必须严格控制结晶过程, 做好相关记录, 并对一些颗粒较大的柱状结晶进行等轴晶转化处理, 以改变其晶粒取向, 完善铸轧板性能。电脉冲铸轧技术不仅减少了传统铸生产中的污染, 还具有节能环保、投资成本低、生产周期短等优势。

2.1液相区电脉冲处理机理液态金属中存在着一类性质相对稳定的近程有序分子集团或原子基团。在结晶凝固时, 处于一定范围的原子集团或分子集团会在电磁波的作用形成晶体形核的晶坯。北京科技大学的王建中和唐勇认为电脉冲作用下, 一些瞬态电场和高电场会使这些原子集团或分子集团发生畸变。一旦这些畸变适应了反应环境, 达到松弛饱和状态, 则这些团簇外电场就会捕捉到一定数量的单个液态电子, 并组合成一个更大的团簇。

2.2固液两相区电脉冲处理机理还有一些学者认为应该在晶体凝固过程中施加一定量的电脉冲, 以加速形核反应, 提高形核率, 并抑制晶粒成长。Barnak等通过对近共晶Sn60Pb40和Sn63Pb37合金施加脉冲电流实验, 发现了结晶反应环境下合金凝固的反应规律。高密度的电脉冲一方面使得Sn-Pb合金的共晶团体积减小, 另一方面还使合金在凝固时产生过冷情况, 提高了反应速率。

2.3固相区电脉冲处理机理苏联学者对电致塑性的早期解释:金属受电子流照射时, 一次加速电子以及等离子体振荡引起的更大量的二次电子, 以激发的形式将能量和力传递给位错。在金属轧制反应过程中, 如果电子的漂移速度高于运动位错弹性波的相速度, 则电子会对运动位错和相互作用中的位错起加速作用。同时, 电子照射还将增加位错源的功, 降低晶格中位错运动及相互作用下的势垒, 最终提高金属塑性。

3 电脉冲铸轧的研究前景

电脉冲铸轧技术的应用将极大地改善金属轧制的加工条件, 提高加工效率和质量。研究脉冲电流对金属的影响可以进一步明确金属的塑性变形作用机理, 以更有效地控制和监督加工过程。但目前, 有关其作用机理的研究仍处于起步阶段, 有待进一步深入验证。

电脉冲铸轧技术是一种绿色环保的材料制备方法, 能够节约资源减少污染, 未来将成为21世纪先进材料和先进材料制备工艺研究的热点, 有望突破传统材料的研究。

参考文献

短期经济脉冲式恢复 篇11

3月工业活动显著回升。当月同比6.8%,较1-2月高出1.4个百分点。

重工、重化工领域,企业纷纷复产。例如,粗钢产量当月同比2.9%,前值-5.7%;水泥当月同比24%,前值-8.2%;十种有色金属当月同比4.4%,前值-4.3%。发电同比也达到了4%,前值0.3%。

年初以来商品价格的暴涨无疑给企业复产提供了最为重要的动力。更进一步看,价格的暴涨得益于前期的减产,终端需求的阶段性企稳改善,再叠加上急速的库存低位回补。这一判断已基本明朗,并成为当前市场的共识。

在这些短期驱动因素之外,我们还特意强调,2015年年中以来PPI环比底部重新抬升,其所预示的实体经济供应面的调整、制造业领域产能过剩程度的缓解,也为商品暴涨提供了有利的中期背景。回顾往近历史,这同2012年年中至2014年上半年PPI环比底部抬升的情景非常相似。

终端需求改善

1季度基建和房地产投资改善,支撑终端需求阶段性改善。这也是前期我们预判存货回补、经济脉冲恢复的主要出发点。

具体看,1季度基建投资同比19.3%,较去年4季度回升4.5个百分点。这与2014年2季度、2015年2季度政府稳增长的经验也是相符合的。

但与以往类似,基建投资增速回升的持续性往往受到能力、意愿等多方面因素的掣肘。

公共财政方面,3月支出同比20%、1季度同比16%,均维持在较高水平上。

1季度商品房销售面积同比33%,异常火爆。开发投资同比6.2%,较去年4季度较大幅度回升。此外,拿地、新开工等数据表现也比较积极。

房地产投资有所改善并不特别意外。例如,房地产价格几乎是现存所有指标中,最能精确反应库存压力的一个。2015年下半年开始,在销售改善的同时,绝大多数省会城市及省内主要城市,均出现了房价的持续上涨(环比持续在0以上运行),表明在这些地区,库存压力正在显著缓解,从而对随后的投资和拿地活动形成阶段性刺激。房地产投资反弹的幅度有一些超预期,并且也得到了水泥产量数据的印证。

但必须清楚的是,2014年下半年以来的此轮销售恢复已经持续了较长的时间。今年1季度的销售同比与2013年1季度高点已经非常接近,与销售增速的中长期趋势水平应该也有不小的偏离。这显然是不可持续的。此外,价格数据也暗示,在部分大中城市,销售可能已经存在透支。

这些方面的观察,使得我们对本轮销售和投资反弹的高度以及持续性暂时抱有偏谨慎态度。

1季度出口额同比-9.6%,较去年4季度的-5.1%进一步走低,显示了全球经济低迷的影响。3月当月,进出口有所回升,但这很大程度上受到报关、春节错位等因素的扰动。

OECD领先指标继续走低,暂未显现出企稳回升迹象,全球增长可能延续低迷。中国、印度等一些非OECD成员国领先指标轻微改善,值得注意。

维持经济脉冲判断

鉴于出口和制造业投资仍然乏力、基建和房地产开发投资增速进一步提升存在困难,我们倾向于认为当前终端需求的改善是阶段性的。再考虑到存货回补本身的不可持续,维持前期对经济脉冲反弹的判断。

从历史经验看,经济脉冲反弹持续的时间在3-6个月。看起来短期经济数据的积极表现还会延续一段时间。

外汇市场的暂时稳定、短期经济的反弹,对春节以来的A股市场形成支持。成长和周期普涨。但与外围市场、以及与去年10月相比,迄今本轮A股情绪的恢复明显要更弱一些。

汇市稳定和经济反弹短期看起来并没有结束,这继续给A股运行提供较好的条件。接下来需要密切关注的事件,一是尽管当前不少商品仍然紧俏,价格坚挺,但随着企业复产比例逐步上升,价格进一步上涨空间将受到制约,对原材料板块的支撑也会随之走弱。商品价格快速走低则构成相关板块调整风险。二是商品房销售在2季度以后存在逐步走弱的可能。销售面积平台如果大幅下移,则需要警惕市场风险偏好的系统性走低。三是密切跟踪全球经济动能、联储加息动态和美元走势。

信贷投放强劲

3月老口径新增人民币贷款1.32万亿,显著超出了3月中旬市场对此数据的预期,暗示下旬信贷投放可能出现放量。余额同比14.5%,较前值回升0.2个百分点。居民中长贷、非金融企业中长贷增长强劲。

当月新增社融2.34万亿,余额同比12.7%,回升0.7个百分点。细项中,非金融企业债券融资大幅放量,单月新增近7000亿,创历史最高水平。外币贷款新增6亿,结束了此前连续8个月的负增长。

进一步考虑国债、地方债、外汇占款(估算)以后,广义社融余额同比11.1%,较前值回升1个百分点,显示实体经济部门资金供给状况的较大改善。也印证了3月实体经济各类物量指标的回升。

与以往几轮经济反弹经验类似,短期经济恢复的确认,特别是信用投放的较强劲增长,带来银行间债券收益率的调整。

4月上半月,1年、10年期国开债收益率分别上行11BP、10BP。1年、10年期国债分别上行13BP、8BP。

信用利差也出现走阔,例如5年期AA+中票收益率上行了30BP。这除了信用投放和经济反弹等因素以外,可能与最近一段时间信用风险的频发也有一些关联。

相对积极的是,在央行的维护下,银行间1天、7天资金利率保持稳定,这一定程度上牵制收益率上行幅度。例如4月13日,通过投放2885亿MLF,弥补了逆回购大量到期带来的资金缺口。接下来,年初投放的两期MLF到期、季节性财政存款净回笼等还会带来较大资金缺口,但鉴于汇率稳定、CPI较低,央行通过各种渠道弥补流动性缺口的能力是充分的。

不过当前收益率最主要的影响因素应该还是经济脉冲反弹的幅度以及持续的时间,这需要自下而上的紧密跟踪。

全球增长乏力

IMF在2季度展望中再次下修对2016年全球经济增速的预期。美国、欧元区、日本增速预期均遭下调。出于对内需增长的信心,IMF对中国增速的预期较前次上修了0.2个百分点。

美国经济数据总体仍然是偏积极的。就业数据稳健。工资增长也有改善,但幅度较弱,表明劳动力市场并未出现紧张局面。这也使得消费增长难言强劲。年初以来美国制造业PMI低位回升,预示短期工业产出或有更积极的表现。

欧元区和日本各项经济指标的表现相对更弱。单纯货币政策对经济增长的支撑,道阻且长。

多数新兴国家3月工业活动则显现出改善迹象,值得留意。BDI指数自2月中旬起自历史最低位反弹,原油及其他商品价格上涨、中国原材料企业复产等应该在其中起到了重要的支持。

G20上海财长会议后,全球增长低迷、金融市场动荡在联储决策中暂时占据了更为重要的地位。耶伦鸽派倾向使得美股美债坚挺,并可能驱动了美元的弱势。在这一过程中,新兴国家资本流入持续改善,股债汇趋势走高。

脉冲技术 篇12

在现代高科技条件下的信息化战争中,以摧毁电子、电气设备及指挥通信系统等为目标的核与非核电磁脉冲武器将被大量使用。因此,人防工程只具备防护核武器及常规武器爆炸所产生的冲击能力是远远不够的,如何保证人防工程中的电子、电气设备及其系统能够在高功率的电磁环境中安全运行就显得非常重要。除了需提高电子、电气设备自身的电磁防护性能,还必须解决人防工程整体的电磁脉冲防护能力。电磁脉冲防护目前已成为人防工程建设中不可缺少的一项重要内容。

1 电磁脉冲的产生及其特点

所谓电磁脉冲是一种短暂的瞬变电磁现象,具有陡峭的上升沿或下降沿,持续时间很短且频带较宽,通过合适的方式即可向外辐射电磁脉冲能量。电磁脉冲武器分核与非核电磁脉冲武器,其爆炸均产生场强及能量极大的电磁脉冲,故对暴露在电磁脉冲环境中的电子、电气系统造成干扰甚至损伤。

核武器经特殊设计,使其在爆炸时更多的能量转化为电磁脉冲,则称作为核电磁脉冲武器。这种武器通常采用高空爆炸方式,其作用范围宽且覆盖面广,但不适用于固定目标范围内的使用。非核电磁脉冲武器也会产生与核电磁脉冲武器类似的作战效能,但不是靠爆炸,而是利用磁通压缩、高功率微波辐射等非核手段产生电磁脉冲效应,可以实现定向辐射。电磁脉冲武器能产生幅度高、频谱宽的强电磁波,电磁波的能量作用在目标的金属结构、电线电缆、天线、电子和电气系统的电路和器件上,轻则干扰系统的正常运行,重则造成系统的瘫痪。

2 电磁脉冲能量进入人防工程内部的途径

核电磁脉冲和其他高功率电磁能量可经各种耦合途径进入人防工程内部,使敏感的电子、电气设备及系统受到干扰和损伤。电磁脉冲能量的主要耦合渠道有,对工事自然防护层和钢筋混凝土层的直接穿透、孔口耦合、工事外露天线的接收、电线电缆和金属管道的耦合等。

虽然工事自然防护层和钢筋混凝土层对电磁能量都有一定的衰减作用,但由于电磁脉冲武器所产生的电磁能量非常大,因此透入工程内部的电磁能量仍具有较强的破坏和干扰作用。电磁能量也可通过工事的门、通风井以及多种孔口进入工程内部。而电磁能量更易通过各种天线、电线电缆、金属管道的耦合和传导引入工程内部。在电磁脉冲的作用下,工事的外露天线以及进出工事的电力、通信线路、金属水管、风管等金属材料上会产生很强的感应电压和感应电流,这些管线相当于巨大电磁能量的接收器与收集器,被收集起来的电磁能量沿金属管线传输,最终引入工程内部,并作用在系统的各种电子、电气设备上,轻则产生严重的电磁干扰,严重时将烧毁设备的电子器件。

3 电磁脉冲防护的具体技术措施

屏蔽和接地是电磁脉冲防护的重要手段和措施。以导电率较高的材料作为屏蔽体并做良好的接地,可将电场终止在屏蔽体表面并通过接地泄放屏蔽体表面上的感应电荷,从而阻止静电场的耦合。因此,完整的屏蔽体和良好的接地措施是电磁脉冲防护的两个必备条件。

电磁脉冲防护级别分为三级,根据工程内部设备对电磁脉冲的敏感程度,人防工程一般采用分区、分级的局部防护方案,该方案有利于充分利用各种等级防护设施的不同防护效能,从而大大降低工程的造价,但这需要将敏感度相当的设备、系统做相对的集中以便分区、分级。

3.1 电磁脉冲防护工程整体屏蔽措施

工程总体结构的防护措施为三级防护。对于直接穿透人防工程自然防护层和通过口部进入人防工程内部的电磁脉冲辐射能量,最有效的防护手段就是整体屏蔽。所谓整体屏蔽就是用导电或导磁材料制成能整体包围人防工程的屏蔽体。将电磁能量限制在一定的空间范围内,电磁场的能量从屏蔽体的一侧传到另一侧将受到很大的削弱。

对于掘开式人防工程主要利用其结构层进行防护。工程主体一般为双层钢筋网的混凝土结构,人防防护墙构成了一个较为完整的六面体笼形结构。若对口部、孔洞及引入工程的金属管线作相应的防护处理,围护结构层能够满足电磁脉冲防护三级屏蔽的要求。具体措施为,整个工程的底板、顶板和四周侧墙内外两层的纵横钢筋必须通长焊接,所有钢筋的端部与其搭接的水平或垂直棱筋也必须焊接,以构成一个个扁长的横向和纵向封闭导电环路,即构成一个法拉第笼;整个工程的结构钢筋网应形成一个完整的双层六面体焊接结构,每一条钢筋都形成了封闭的电气环路,钢筋网通过接地引上扁钢与接地加强钢板焊接,起到良好的接地及屏蔽效果;每根柱子的两对角钢筋分别需与外层搭接的钢筋进行焊接;两层钢筋网之间的箍筋与钢筋网之间不要焊接,只能绑扎,以形成两层钢筋屏蔽层,同时应避免与结构钢筋网无电气连接的钢筋、钢管或其他金属导体贯穿结构钢筋网;整个工程的结构钢筋网的纵横钢筋交叉点,内、外侧钢筋网均每隔约1 m焊一个点,各焊点呈梅花状交错布置,形成一个封闭的六面体结构。

坑道式人防工程一般建于山区或丘陵地带,采用暗挖法建造,其周围覆盖一定厚度的自然被覆层,对电磁脉冲有一定的消减作用,但其内部除工程口部外一般为素混凝土结构,若不采用必要的措施,无法满足三级屏蔽防护的要求。对于坑道式人防工程整体做三级屏蔽有一定的困难,因此可以针对设备抗干扰的要求,采用大面积局部防护,其主要是充分发挥工事自然被覆防护层对电磁脉冲的衰减阻止作用,再施以必要的防护措施,也能在不大幅度增加造价的情况下实现三级屏蔽防护。具体防护措施为:1)将口部设置成穿廊式结构,这样对进入口部的电磁脉冲起到衰减作用。实验结果表明,与直通式口部相比,可将电磁脉冲场强衰减5倍左右。一般口部的岩土自然防护层比工程主体的自然防护层要薄一些,口部的钢筋网结构也应像掘开式工程那样进行焊接,可进一步衰减从口部进入的电磁脉冲能量。自然防护层对电磁脉冲的衰减量主要取决于防护层岩土介质的电参数和防护层厚度,因此工程主体尽量选在自然防护层较厚和较潮湿的地方;2)将打毛洞时做的喷锚支护钢筋网和锚杆的钢筋进行焊接,这不仅可以减小接地电阻值,还可以对电磁脉冲起到一定的屏蔽效能。另外,根据工程构造形式的实际,使用若干根通长钢筋或镀锌扁钢把各段的钢筋混凝土结构中的钢筋网连接起来,也能起到对电磁脉冲的衰减作用。

三级防护一般为整体防护或大面积局部防护,需要土建、通风空调、给排水、电气及信息系统等专业配合进行,由现场工程施工人员协调施工,以提高工程的整体防护效果。

3.2 电磁脉冲防护工程局部屏蔽措施

对于人防工程中的重要电子设备与器材需采用局部屏蔽措施。一、二级电磁脉冲防护措施就是采用电磁屏蔽室的局部屏蔽方法,该措施防护区域较小,防护的技术措施复杂,一般由专业单位的技术人员施工,造价也相对较高。

一级屏蔽室,采用制式镀锌钢板焊接,壁和顶采用2 mm厚镀锌钢板、底板为3 mm厚镀锌钢板,地面铺设防静电地板,房门采用屏蔽门。所有进出屏蔽室的强、弱电线路须经限幅及滤波处理,通风窗口则需采用截止波导窗。

二级屏蔽室,采用内贴镀锌钢板铆接,接缝处密焊,壁和顶采用0.75 mm厚镀锌钢板,其余部位与一级屏蔽室相同。

上述屏蔽室的构造可使门洞和窗口处的屏蔽效能与整个屏蔽体一致,从而确保屏蔽室内的设备和器件能安全、可靠的工作。根据设备和器件的重要程度以及对电磁脉冲敏感程度的不同相应选用一级或二级屏蔽室。

3.3 电磁脉冲防护的接地措施

接地是电磁脉冲防护的重要措施,屏蔽需要接地,限幅、滤波需引电流入地更需接地。屏蔽室屏蔽效果如何,一个重要因素就是取决于接地系统。人防工程一般都采用联合接地,而电磁脉冲防护需要尽可能小的冲击接地电阻。因此,人防工程大多采用一个共用的水平放射状人工接地系统,接地体一般埋设在水库基础下、建筑排水沟下、大跨度机房或库房的地坪下等处,接地体采用辐射状水平接地体和垂直接地体综合接地装置,并采取挖换土槽、回填田园土以及灌长效降阻剂等方法降低接地电阻,综合接地电阻值要求不大于1Ω。

4 结语

电磁脉冲防护是人防工程建设和改造的一项重要内容,充分利用工程的自然防护层和被覆层来提高工程的屏蔽效能具有重要的实际意义。人防工程电磁脉冲防护施工时,需要土建结构、通风空调、给排水、电气及信息系统等专业结合进行,这不仅节省造价,而且能满足工程整体的防护效果。要提高工程整体的电磁脉冲防护能力,人防工程的选址也很重要,尽量选在具有一定厚度的防护层和潮湿的岩土介质中。通过工程总体结构的三级防护措施,并加以可靠的接地,从而增强人防工程整体防护能力和综合防护能力。随着电磁脉冲武器在现代高科技信息化条件下战争中的大规模使用,以及高精度电子、电器设备在人防工程中的不断应用,电磁脉冲防护技术将得到越来越广泛的关注。

摘要:根据战时电磁脉冲的特点以及电磁脉冲进入人防工程内部的途径,介绍了人防工程中整体系统及各环节所采取电磁脉冲防护的具体技术措施,以增强人防工程整体防护能力和综合防护能力。

关键词:人防工程,电磁脉冲,防护,屏蔽,接地

参考文献

[1]周璧华.人防工程电磁脉冲防护设计[M].北京:国防工业出版社,2006:59-80.

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