摘要：渗流是指流体在孔隙介质中的流动。当降雨量过大或尾矿库附近有大型水源就会易形成渗流,使尾矿库存在溃坝的危险。为了能够检测尾矿库渗流的真实流速,在进行渗流检测时不改变渗流的流动状态,设计了一种基于热式温差原理的渗流检测仪,当流体流经加热模块表面时会带走一部分热量,并将该部分热量继续通过热传递的形式传递到下游的温度传感器外壁,封装在内部的温度传感器对温度进行采集,上下游两端的温度传感器采集到的温差信号经过采集电路转换为电信号,并发送给MCU进行数据处理,通过相应数值换算,可在阿里云端及上位机端观测到当前渗流流速。该检测仪装置体积小,安装方便,无需接过多的外部设备,可掩埋在尾矿库中进行长期实时监测,且不会对周围环境造成污染。

摘要：针对传统虹吸式雨量计虹吸时产生计量误差,在野外环境难以实现自动化测量的问题,设计了一种基于称重传感器的虹吸排水自补偿降雨量测量装置。通过称重传感器将降雨重量转变为电信号输出,经数据采集处理系统完成电信号的差分放大、模数转换和数据处理,得到降雨量。为了提高降雨测量精度,通过对虹吸过程实验数据的分析,建立了一种高精度虹吸补偿数学模型,消除了降雨因虹吸排水造成的计量误差。该装置通过太阳能供电和完善的电源控制方案实现了能量自给,可以在野外环境长期稳定工作。实验结果表明:虹吸补偿算法提高了降雨测量精度,该装置的降雨测量误差范围在1%以内,并实现了在线实时监测,具有供电方便、通信稳定、测量精度高等优势。

摘要：槽罐车安全阀作为罐体的主要泄压部件对罐车的安全运输起着十分重要的作用。为提高槽罐车安全阀校验的自动化程度,提出了一种槽罐安全阀在线校验的实现方法,完成了在线校验装置的设计与校验试验,给出了详尽的在线校验装置机械结构设计与原理说明,对装置中采用的步进电机、拉力与位移传感器的选型和测量设计进行了详细阐述。装置的下位机程序实现了对步进电机的控制、数据采集与无线传输;上位机程序实现了将数据的接收,并在显示界面绘制拉力和位移曲线,测量数据的显示与储存等。针对设计的安全阀在线校验装置对选取的安全阀进行了离线和在线校验试验,得到了校验装置校验安全阀的整定压力、拉力和位移变化曲线,离线校验的实验误差均在2%左右,在线校验的实验误差随着初始压强增大而增大,对在线校验产生的实验误差进行了深入分析。

摘要：近海浅层气实时原位在线监测对海洋建设工程的安全施工至关重要。提出了一种基于薄膜界面检测的近海浅层气甲烷浓度实时原位在线监测方法并进行了仪器研究。设计的近海浅层气检测探头实现了浅层气与沉积物的分离、甲烷气体浓度的检测、测量数据传输至监测数据汇集节点。仪器的信号汇集节点将接收的测量数据无线发射到上位机的接收电路,上位机实现测量数据的处理、记录和存储。搭建的模拟沉积物试验装置利用一系列不同标准浓度的甲烷气体对所设计的气体探头进行了验证,测量结果的相对误差均在-0.1%以内,实验结果表明设计的仪器具有优良的性能。最后选取了实际测量点完成了现场实时测量,实现了气体检测探头一次贯入海底,以及区域化、原位和在线浅层气中甲烷浓度的有效监测。

摘要：为了解决地下位移三维监测系统供电成本高的问题,文中从系统级和体系结构级等角度对地下位移三维测量系统进行低功耗设计,延长该系统的工作时间。为最大程度地降低该系统的功耗,分别从器件的选择、电路的硬件改进和多电源域等方面采取硬件低功耗措施。通过动态电源管理的方式对各模块进行分时分区供电的软件低功耗优化设计,实现该检测系统的低功耗设计,减少电池电量的消耗。实验结果表明,所设计系统的每个传感单元休眠时电流均降低至80μA,工作一个周期消耗的电量仅为0.00512 mA·h,相对于原系统减少20.95%,在无外部充电的情况下可连续工作约113天,满足在极端条件下长时间工作的需求。

摘要：提出了一种平行螺旋传输线作为传感电缆用于岩土形变位移的分布式测量,基于建立的拉伸分布参数模型,推导了传感电缆特性阻抗与岩土拉伸量的关系并给出了拟合函数。根据编写的上位机程序计算出其特性阻抗的变化从而实现了岩土拉伸位置的定位测量,再利用拟合函数,确定拉伸量的大小,最终求得岩土形变的拉伸总量。为了验证理论分析的正确性,设计了基于时域反射技术的形变测量系统,对平行螺旋传输线进行了局部多点拉伸的定位及形变测量实验,实验测量结果和理论计算结果吻合度很好,为平行螺旋传输线在岩土形变分布式测量的应用提供了有力的理论分析和实验验证。

摘要：通过分析电磁波在地下介质中的传播规律,介绍了探地雷达监测地下目标体的基本原理。设计实验方案,对地下常见目标体进行探测,由于不同介质对电磁波的反射差异,对其波形图进行分析,通过对波形图的分析找出图像差异,通过实验可以获得不同目标体的波形图差异,并且通过标定获得了电磁波在介质中的传播速度,编写软件提取轮廓找出图像差异识别目标物,并通过双层走时与标定的传播速度算出目标物的位置。通过实验验证了该方法确定目标物位置的可行性。