高低溫環(huán)境檢測(cè)精選(九篇)
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第1篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
摘要：
采用真空灌封工藝在元器件表面包覆硅橡膠后再進(jìn)行環(huán)氧樹脂灌封。通過(guò)局部放電測(cè)試、高低溫實(shí)驗(yàn)以及殘余應(yīng)力測(cè)試等研究了硅橡膠包覆層的引入對(duì)環(huán)氧灌封體性能的影響。結(jié)果表明：與傳統(tǒng)灌封工藝相比，真空灌封工藝可有效減少灌封體內(nèi)缺陷，提高灌封元器件的電性能和力學(xué)性能。同時(shí)，硅橡膠包覆層的引入使灌封體的力學(xué)性能進(jìn)一步得到改善，優(yōu)化了環(huán)氧樹脂灌封元件工藝。
關(guān)鍵詞：
真空灌封；硅橡膠包覆層；環(huán)氧樹脂；殘余應(yīng)力；電性能；力學(xué)性能
環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的電絕緣性能、粘接性能、力學(xué)性能及耐腐蝕性能[1，2]，而且可以根據(jù)靈活的配方對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性處理以滿足眾多性能需求，因此環(huán)氧樹脂在電子元件的封裝領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是環(huán)氧樹脂在復(fù)雜電器元件灌封固化過(guò)程中容易產(chǎn)生第1類內(nèi)應(yīng)力即殘余應(yīng)力，其中第1類殘余應(yīng)力是很多晶粒在應(yīng)力場(chǎng)或溫度場(chǎng)作用下變形不協(xié)調(diào)的結(jié)果[3]。殘余應(yīng)力的存在直接影響著材料和構(gòu)件的使用性能，有可能導(dǎo)致電器元件在灌封過(guò)程中損壞或在實(shí)際工作中損壞，這將加速灌封器件內(nèi)部缺陷擴(kuò)張，加劇電器元件故障發(fā)生幾率，給生活生產(chǎn)埋下重大安全隱患。殘余應(yīng)力的降低不僅能夠保證尺寸精度，且在灌封件使用過(guò)程中降低灌封件與環(huán)氧樹脂之間開裂的可能性[4]。因此，降低灌封工件中的殘余應(yīng)力已經(jīng)成為預(yù)防工件失效的有效途徑。本文采用硅橡膠與環(huán)氧樹脂復(fù)合灌封技術(shù)，在工件表面包覆微尺寸硅橡膠后再進(jìn)行環(huán)氧樹脂包覆，從而提高灌封件的力學(xué)性能、電氣性能，并對(duì)灌封件進(jìn)行了高低溫、局部放電、殘余應(yīng)力等測(cè)試實(shí)驗(yàn)，具體流程如圖1。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1原料及儀器BE-186EL，雙酚A型環(huán)氧樹脂，長(zhǎng)春化工有限公司；二乙醇胺，分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；脫模劑，LR-12，美國(guó)銀晶國(guó)際有限公司；硅橡膠（A、B），GMX8600T，中藍(lán)晨光化工研究院有限公司；真空灌封設(shè)備，H510，天津市天波科達(dá)科技有限公司；可程式恒溫恒濕試驗(yàn)箱，HT-S-100D，東莞市匯泰機(jī)械有限公司。
1.2元器件外硅橡膠層與環(huán)氧樹脂層的灌封過(guò)程
1.2.1微尺寸硅橡膠包覆過(guò)程按照硅橡膠A組分與硅橡膠B組分質(zhì)量比為9∶1稱取硅橡膠共80g，充分混合后將料液放入灌封設(shè)備真空灌封室中，于200Pa真空壓力下預(yù)脫氣處理20min。在元器件表面預(yù)涂底涂劑，以提高硅橡膠與元器件表面的粘接能力，將處理后的元器件放入噴有脫模劑的模具中，用定位塊進(jìn)行1mm精確定位。最后通過(guò)灌封設(shè)備進(jìn)行硅橡膠1mm包覆層的真空環(huán)境下加壓灌注，在50℃加溫固化5h后取出灌封件，恢復(fù)至常溫后脫模。對(duì)比用非真空脫氣、真空灌封工件除去上述脫氣及真空環(huán)境下加壓灌封步驟，采用加壓灌注方法。
1.2.2環(huán)氧樹脂絕緣層灌封過(guò)程環(huán)氧樹脂的灌封工藝如表1所示。將已包覆（或未包覆）硅橡膠的工件固定在模具上。為提高環(huán)氧樹脂的固化速率，改善固化物的透明和熱穩(wěn)定性[5]，將環(huán)氧樹脂與固化劑、改性劑按照質(zhì)量比100∶15∶20的比例混合，攪拌均勻。開啟真空裝置，抽真空至200Pa，脫氣15~30min，使器件之間的氣體全部排出。將已吊裝完成的工件置于真空灌注室，開啟真空裝置并抽真空至500Pa，打開澆注閥，用已處理好的環(huán)氧樹脂灌封材料進(jìn)行真空澆注。澆注完成，關(guān)閉澆注閥，保壓5min，恢復(fù)常壓。取出灌注完成的模具，置于穩(wěn)恒濕試驗(yàn)箱中，設(shè)定固化溫度和時(shí)間，升溫至40℃后，保持2h，升溫至65℃后，保持3h，升溫至75℃后，保持6h。待固化完畢，降溫至常溫，取出模具并脫模，取出模擬工件，整個(gè)澆注固化工藝完成。
1.3測(cè)試方法
1.3.1局部放電實(shí)驗(yàn)局部放電指電器設(shè)備絕緣系統(tǒng)中部分被擊穿的電氣放電，這種因絕緣器件內(nèi)部存在弱點(diǎn)或在生產(chǎn)過(guò)程中造成的缺陷而產(chǎn)生的在高壓電場(chǎng)作用下發(fā)生重復(fù)擊穿和熄滅的局部放電現(xiàn)象容易形成安全隱患。局部的放電量很小，在電氣元件運(yùn)行初期不會(huì)對(duì)元件的絕緣強(qiáng)度產(chǎn)生影響，但對(duì)絕緣體的危害是逐漸擴(kuò)大的，危害的累積效應(yīng)使工件的缺陷逐漸擴(kuò)大以至于絕緣體擊穿，工件損壞。而且局部放電檢測(cè)能夠無(wú)損地測(cè)試工件耐壓情況，可以通過(guò)測(cè)量局部放電放電量來(lái)間接檢測(cè)電氣元件絕緣封裝的絕緣性能與可靠性能。通過(guò)高壓電源，實(shí)驗(yàn)變壓器，直流高壓測(cè)量裝置，高頻電流互感器等局部放電檢測(cè)設(shè)備可以對(duì)高壓電極工件進(jìn)行對(duì)比局部放電實(shí)驗(yàn)。局部放電實(shí)驗(yàn)原理如圖2所示。以是否脫氣排泡、是否采用真空灌封工藝、采用硅橡膠加環(huán)氧灌封或單環(huán)氧灌封為實(shí)驗(yàn)變量，分別測(cè)試兩組工件的局部放電情況。
1.3.2高低溫實(shí)驗(yàn)運(yùn)用高低溫實(shí)驗(yàn)箱對(duì)工件進(jìn)行高溫、低溫的可靠性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)箱具有較寬的溫度濕度控制范圍，而且控制精度高，其性能指標(biāo)均執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10592—2008《高低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行低溫、高溫實(shí)驗(yàn)及恒定溫?zé)釋?shí)驗(yàn)。本次實(shí)驗(yàn)選擇單環(huán)氧包覆工件與硅橡膠加環(huán)氧樹脂包覆工件進(jìn)行對(duì)比。高低溫實(shí)驗(yàn)過(guò)程中條件參數(shù)如下：1）低溫實(shí)驗(yàn)：2種方案工件，經(jīng)過(guò)室溫降至-40℃（降溫速率為2~5℃/min，保溫4h），再恢復(fù)到常溫，檢查膠體有無(wú)開裂現(xiàn)象。2）高溫實(shí)驗(yàn)：2種方案工件，經(jīng)過(guò)室溫升至50℃（升溫速率為2~5℃/min，保溫4h），再恢復(fù)到常溫，檢查膠體有無(wú)開裂現(xiàn)象。而后再對(duì)高低溫實(shí)驗(yàn)后的工件進(jìn)行局部放電實(shí)驗(yàn)，用以檢測(cè)高低溫實(shí)驗(yàn)對(duì)電器元件的性能影響。
1.3.3光彈應(yīng)力實(shí)驗(yàn)光彈性實(shí)驗(yàn)儀的光路如圖3所示，光源發(fā)出的光束經(jīng)準(zhǔn)光鏡變?yōu)槠叫泄?。通過(guò)起偏振鏡后，變成只在一個(gè)平面內(nèi)振動(dòng)的平面偏振光，再通過(guò)第1個(gè)1/4波片，成為圓偏振光。模型后面依次為第2個(gè)1/4波片、檢偏振鏡、成像透鏡、濾色鏡、光欄等，最后在屏幕上成像。運(yùn)用光彈性法可以在屏幕上得到灌封件的軸向殘余應(yīng)力疊加條紋，可以通過(guò)比較條紋個(gè)數(shù)，條紋密集程度定性了解殘余應(yīng)力的大小，來(lái)驗(yàn)證增加微尺寸包覆層是否對(duì)灌封工藝在減少殘余應(yīng)力方面有所優(yōu)化。
2結(jié)果與討論
2.1局部放電實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果分析分別對(duì)各組工件進(jìn)行局部放電測(cè)試，未經(jīng)過(guò)真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時(shí)發(fā)生較多次數(shù)的放電，但放電量依然不大，最大放電量大約為50~60mV，其局部放電曲線如圖4（a）所示。經(jīng)過(guò)真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時(shí)發(fā)生少量放電，最大放電量大約為50~60mV；其局部放電曲線如圖4（b）所示。未經(jīng)過(guò)真空脫氣的環(huán)氧樹脂制件在15kV時(shí)發(fā)生少量放電，最大放電量大約為70~80mV。其局部放電曲線如圖5（a）所示。經(jīng)過(guò)真空脫氣的環(huán)氧樹脂制件在15kV時(shí)沒(méi)有發(fā)生放電，其局部放電曲線如圖5（b）所示。通過(guò)局部放電實(shí)驗(yàn)可知，是否采取真空脫氣技術(shù)對(duì)硅橡膠的局部放電性能影響不大，而對(duì)環(huán)氧樹脂的局部放電性能具有很大的影響。
2.2高低溫實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果分析經(jīng)過(guò)高低溫實(shí)驗(yàn)后，所有制件的放電次數(shù)和放電量均大大增加。其中，經(jīng)過(guò)真空脫氣的硅橡膠制件在15kV時(shí)的最大放電量大約為150mV。而未經(jīng)過(guò)真空脫氣的硅橡膠制件最大放電量大約為250~400mV。經(jīng)過(guò)真空脫氣的環(huán)氧樹脂制件在15kV時(shí)的最大放電量大約為100mV。而未經(jīng)過(guò)真空脫氣的環(huán)氧樹脂制件最大放電量大約為300mV。如表2所示。通過(guò)高低溫實(shí)驗(yàn)前后的局部放電實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比可知，真空脫氣灌注工藝下的局部放電測(cè)試結(jié)果普遍優(yōu)于未脫氣的結(jié)果，與現(xiàn)階段業(yè)內(nèi)認(rèn)為密封件內(nèi)氣泡缺陷是影響灌封效果的主要因素相符合，也間接說(shuō)明灌封過(guò)程中采用真空脫氣灌注的必要性。同時(shí)加入了微尺寸硅橡膠包覆層后的結(jié)果與未加入硅橡膠的結(jié)果相差不大。如若加入硅橡膠后其他性能有所改善的話，加入硅橡膠包覆層可以作為工藝的優(yōu)化。
2.3光彈性應(yīng)力測(cè)試結(jié)果分析由于環(huán)氧樹脂灌封料與元器件的線膨脹系數(shù)不匹配，因此會(huì)在灌封過(guò)程中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力[6]。環(huán)氧樹脂主要缺點(diǎn)為交聯(lián)固化后質(zhì)脆，耐沖擊性較差[7]，通過(guò)光彈性法測(cè)試應(yīng)力可以得到工件內(nèi)殘余應(yīng)力條紋，兩條紋之間代表應(yīng)力差，殘余應(yīng)力的大小取決于條紋級(jí)數(shù)的大小以及應(yīng)力條紋的疏密程度。圖6為灌封元器件的應(yīng)力測(cè)試結(jié)果。由圖6（a）、（c）可以看出，元器件表面未包覆硅橡膠時(shí)應(yīng)力條紋分布密集，灌封元器件內(nèi)部存在較大殘余應(yīng)力。在元器件表面包覆硅橡膠后，灌封元器件上應(yīng)力條紋數(shù)量明顯減少，條紋分布也更加疏散，說(shuō)明灌封元器件內(nèi)部殘余應(yīng)力顯著降低。上述分析表明，元器件表面硅橡膠的引入可有效降低灌封件內(nèi)部的殘余應(yīng)力，從力學(xué)方面對(duì)環(huán)氧樹脂灌封工藝起到顯著的優(yōu)化作用。
3結(jié)論
第2篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
【關(guān)鍵詞】固封極柱產(chǎn)品；質(zhì)量；主要因素
1 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的原材料因素
根據(jù)固封極柱產(chǎn)品使用要求與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，科學(xué)選擇原材料。原材料質(zhì)量屬于影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的根本性因素。在選擇原材料時(shí)，需要綜合考慮原材料的各種性能及應(yīng)用要求，如在選擇環(huán)氧樹脂時(shí)，需要考慮環(huán)氧樹脂耐裂性、韌性、玻璃化溫度等，在包封硅橡膠時(shí)，需要將橡膠耐撕裂性、彈性、硅橡膠與陶瓷結(jié)合性等充分考慮在內(nèi)。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中，需要關(guān)注玻璃化溫度，玻璃化溫度表現(xiàn)為固化反應(yīng)過(guò)程，如固化反應(yīng)過(guò)程不徹底，會(huì)導(dǎo)致玻璃溫度較低。反應(yīng)不充分，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)造成較大影響，如導(dǎo)致產(chǎn)品耐沖擊性及抗撕裂性能下降等，且會(huì)對(duì)產(chǎn)品的使用溫度造成較大影響，產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中受溫度增加的影響，逐漸變軟并發(fā)生變形，破壞產(chǎn)品性能。在進(jìn)行固封極柱產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，反映產(chǎn)品反應(yīng)程度最直接的指標(biāo)是玻璃化溫度。
產(chǎn)品的玻璃化轉(zhuǎn)變，并不是熱力學(xué)相交的結(jié)果，而是一種自由體積松弛的變化形式，在升溫的過(guò)程中，并不存在熱效應(yīng)，只是產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)單元在變化過(guò)程中讓比熱突變，從而降低DSC曲線基線。在玻璃化轉(zhuǎn)化之前存在的基線沿線與轉(zhuǎn)折變化沿線存在的交點(diǎn)，其交點(diǎn)溫度為Tg。因玻璃化溫度是反映產(chǎn)品反應(yīng)程度的重要指標(biāo)，為此，需要測(cè)試玻璃化溫度。應(yīng)用DSC儀設(shè)備，可以對(duì)高聚物環(huán)化、氧化、裂解峰溫等進(jìn)行快速測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可以對(duì)產(chǎn)品氧化性能與熱穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，并可以計(jì)算出氧化與分解反應(yīng)活性能，通過(guò)添加防老劑等進(jìn)行氧化峰溫調(diào)節(jié)。
2 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)備因素
設(shè)備因素是影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，一般生產(chǎn)設(shè)備分為國(guó)產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備，從自動(dòng)化程度上可以分為半自動(dòng)化設(shè)備與自動(dòng)化設(shè)備。為減少人為因素的干擾，很多公司應(yīng)用了自動(dòng)化設(shè)備，通過(guò)可視數(shù)據(jù)進(jìn)行固封過(guò)程的控制，從而保證生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了操作的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)化。應(yīng)用包封滅弧室設(shè)備自動(dòng)包封，提高包封效率。APG自動(dòng)壓凝膠機(jī)屬于半自動(dòng)化設(shè)備，屬于固封極柱產(chǎn)品生產(chǎn)的主要設(shè)備，因其自動(dòng)化水平較高，可以減少人員操作所引起的失誤，提高生產(chǎn)效率。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，在滅弧室裝配等關(guān)鍵部位自動(dòng)設(shè)計(jì)了配套工裝。為實(shí)現(xiàn)后固化工藝的控制，進(jìn)行了烘箱設(shè)備改造，安裝了自動(dòng)監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置，并將溫度偏差控制在合理范圍內(nèi)，避免固封極柱產(chǎn)品固化時(shí)間存在較大差異。設(shè)備的優(yōu)良直接影響著固封極柱產(chǎn)品加工效率與加工質(zhì)量。
3 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的設(shè)計(jì)因素
固封極柱產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，決定著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其性能，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，是保證固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的首要因素。在進(jìn)行固封極柱產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)產(chǎn)品使用的要求，按照一定的研發(fā)程序。對(duì)滅弧室電場(chǎng)分布進(jìn)行研究，對(duì)固封極柱電場(chǎng)分布、開關(guān)柜電場(chǎng)分布、斷路器電場(chǎng)分布等進(jìn)行一系列的電場(chǎng)設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段中，對(duì)產(chǎn)品電場(chǎng)分布進(jìn)行優(yōu)化。在理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)踐，優(yōu)化固封極柱產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)參數(shù)。如需要進(jìn)行重要改進(jìn)，則需要進(jìn)行專家技術(shù)組討論論證。如固封極柱產(chǎn)品設(shè)計(jì)不當(dāng)，在應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)相間放電等現(xiàn)象，存在較大的安全隱患。不同的應(yīng)用環(huán)境對(duì)固封極柱產(chǎn)品的性能要求不一致，為此，固封極柱的設(shè)計(jì)，還需要綜合考慮其應(yīng)用環(huán)境，
4 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)因素
在固封極柱產(chǎn)品生產(chǎn)之后，需要進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。為檢測(cè)材料反應(yīng)之后所具備的性能，需要將固封極柱產(chǎn)品送到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行固封極柱的沖擊、抗彎、抗拉及耐熱指數(shù)等各種實(shí)驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，獲得各種數(shù)據(jù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。
為實(shí)現(xiàn)檢測(cè)效率及質(zhì)量，需要具備較為優(yōu)良的檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備，測(cè)試固封極柱產(chǎn)品的電導(dǎo)率、滅弧室真空度等，并進(jìn)行耐壓、回路電阻、x光測(cè)試等檢測(cè)，應(yīng)用溫度循環(huán)方法對(duì)固封極柱產(chǎn)品的極限溫度工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中存在的問(wèn)題及不足，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝，保障產(chǎn)品質(zhì)量。
5 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的試驗(yàn)因素
試驗(yàn)因素是保證固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。一般需要對(duì)每一批次的固封極柱產(chǎn)品進(jìn)行低溫試驗(yàn)、冷熱沖擊試驗(yàn)與高低溫交變?cè)囼?yàn)等。低溫試驗(yàn)的過(guò)程為：將固封極柱產(chǎn)品放置于-40℃的環(huán)境中，時(shí)間設(shè)定為24小時(shí)，產(chǎn)品工頻耐壓保持為79KV，一分鐘通過(guò)，42KV局部≤1Pc；冷熱沖擊試驗(yàn)過(guò)程為：將固封極柱產(chǎn)品放置于100℃左右溫度中，在一個(gè)小時(shí)后將溫度降低為0℃，保持一個(gè)小時(shí)。并此過(guò)程進(jìn)行循環(huán)，共計(jì)十次；高低溫交變?cè)囼?yàn)的過(guò)程為：將產(chǎn)品放置于0℃環(huán)境中，并以每分鐘降低2℃的速度降低到-40℃，保持三個(gè)小時(shí)后，以每分鐘升高2℃的速度進(jìn)行溫度升高到105℃，保持三個(gè)小時(shí)，循環(huán)此過(guò)程6次。通知實(shí)際試驗(yàn)，對(duì)固封極柱產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性能進(jìn)行檢測(cè)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，找出存在的問(wèn)題，及時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
6 影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的工藝因素
工藝技術(shù)及其管理方式，是影響固封極柱產(chǎn)品的重要因素。在很多企業(yè)中，為保證固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量，制定了較為嚴(yán)格且明確的追溯制度，可以對(duì)每一個(gè)固封極柱產(chǎn)品的的滅弧室、嵌件等進(jìn)行追溯，可以隨時(shí)調(diào)出產(chǎn)品生產(chǎn)與檢查記錄。在進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)用質(zhì)量控制工藝，對(duì)潛在存在的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)作出評(píng)估，提前采取措施，減少產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)固封極柱產(chǎn)品的需求量不斷增加，然而當(dāng)前市場(chǎng)固封極柱產(chǎn)品仍存在著一定的問(wèn)題，如在較高溫度下安全難以應(yīng)用，絕緣性能容易破壞等。當(dāng)前，開關(guān)小型化屬于是開關(guān)行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，為保證固封極柱產(chǎn)品應(yīng)用性能，需要在優(yōu)化生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，綜合考慮影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的因素，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量。固封極柱產(chǎn)品系列化較強(qiáng)，可以通過(guò)試驗(yàn)與研究，研發(fā)出適應(yīng)各種電壓等級(jí)的固封極柱產(chǎn)品子。電器開關(guān)最高水平將是在超高壓中的應(yīng)用，研究適用于超高壓固封極柱產(chǎn)品成為了該產(chǎn)品未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
7 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，影響固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素包括原材料、生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品檢測(cè)、產(chǎn)品試驗(yàn)、生產(chǎn)與管理工藝等幾個(gè)方面。為保證固封極柱產(chǎn)品質(zhì)量，需要在綜合考慮產(chǎn)品使用要求與應(yīng)用環(huán)境的基礎(chǔ)上，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，選擇符合性能要求的原材料，應(yīng)用自動(dòng)化程度較高的生產(chǎn)設(shè)備，減少人工失誤，通過(guò)產(chǎn)品檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)固封極柱產(chǎn)品中存在的問(wèn)題并予以解決，合理應(yīng)用生產(chǎn)與管理工藝技術(shù)，提高生產(chǎn)效率與管理水平。因固封極柱產(chǎn)品存在著絕緣強(qiáng)度高、裝配簡(jiǎn)單、可靠性較好等優(yōu)勢(shì)，相信在未來(lái)，其應(yīng)用范圍會(huì)各更為廣泛。
參考文獻(xiàn)：
第3篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
關(guān)鍵詞：汽車發(fā)電機(jī) 軸承 密封性能
隨著汽車性能的不斷提高，對(duì)汽車發(fā)電機(jī)軸承的性能也提出了更高的要求。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承具有高轉(zhuǎn)速（最高工作轉(zhuǎn)速已超過(guò)20000rpm）、變速變載、高低溫環(huán)境、高密封性能以及低的啟動(dòng)和旋轉(zhuǎn)力矩、長(zhǎng)壽命、高可靠性等要求。
目前，國(guó)內(nèi)汽車發(fā)電機(jī)軸承質(zhì)量水平與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有較大距離，主要問(wèn)題有，密封性能較差，產(chǎn)品壽命較低，可靠性不高，特別是批量生產(chǎn)時(shí)難以滿足國(guó)內(nèi)外高端客戶的要求。國(guó)內(nèi)較好企業(yè)生產(chǎn)的該類軸承壽命基本在8～12萬(wàn)公里，個(gè)別企業(yè)能達(dá)到14～16萬(wàn)公里，但與國(guó)外一流主機(jī)客戶20萬(wàn)公里以上的要求差距很大，無(wú)法與國(guó)際知名軸承公司競(jìng)爭(zhēng)。
汽車發(fā)電機(jī)的軸承密封性能的好壞對(duì)發(fā)電機(jī)的質(zhì)量影響至關(guān)重要，而如何才能提高汽車發(fā)電機(jī)軸承的密封性能，已經(jīng)成為了當(dāng)前相關(guān)行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題，并且也是一個(gè)十分棘手的難題。以6303-2RS1/C3LHT（2RZ）汽車發(fā)電機(jī)軸承為例，經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究分析后，在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)合軸承溝道與內(nèi)圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、套圈防塵槽加工、密封圈材料選擇及油脂控制等，分析了提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承密封性能的一些有效方法，希望對(duì)相關(guān)行業(yè)有所借鑒。
1、軸承溝道與內(nèi)圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足高速、高溫及高密封性能要求，為了實(shí)現(xiàn)這些要求，對(duì)6303-2RS1/C3LHT軸承溝道與內(nèi)圈結(jié)構(gòu)做了以下方面的改善設(shè)計(jì)考慮：
1.1 采用了當(dāng)今國(guó)際知名公司流行的軸承套圈溝曲率半徑、旋轉(zhuǎn)中心徑的設(shè)計(jì)方法，內(nèi)圈溝道采用溝曲率系數(shù)宜較小，0.505即可；而外圈則采用溝曲率系數(shù)較大的溝道，比如說(shuō)應(yīng)達(dá)到0.530。按照這種考慮，除了能滿足內(nèi)圈和鋼球的密合度要求，還能減少相關(guān)成品軸承的軸向竄動(dòng)量。同時(shí)，能夠降低噪聲及機(jī)器功耗，減少鋼球和滾道的磨損，提高軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；
1.2 在內(nèi)圈的密封圈槽設(shè)計(jì)上可以采用V形槽結(jié)構(gòu)，而密封圈則可以采用非接觸多唇迷宮式。就目前來(lái)看，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承是否滿足密封性能設(shè)計(jì)的需求，甚至達(dá)到理想狀態(tài)，主要還在于密封圈內(nèi)唇和防塵槽之間是否配合。但是，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，往往只是單純考慮二者之一，而沒(méi)有將兩者有機(jī)配合進(jìn)行考慮。不過(guò)，二者之間采用何種方式進(jìn)行配合，依然是目前比較重要的一個(gè)問(wèn)題，主要應(yīng)根據(jù)軸承的工作環(huán)境需求來(lái)進(jìn)行考慮。
如圖1所示，屬于非接觸式密封結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中不難看出，其密封線路過(guò)短，密封圈內(nèi)唇無(wú)法發(fā)揮出有效的阻尼作用，因此密封性能不足，防水性也較差，一般只能用于普通的電動(dòng)機(jī)之上。為了使其能達(dá)到汽車發(fā)電機(jī)軸承密封性能的需求，將其進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)之后的示意圖如圖2所示?？梢钥闯觯洳捎玫氖欠墙佑|多唇迷宮式密封結(jié)構(gòu)，這種情況和內(nèi)圈密封線路都較長(zhǎng)，加之密封線路較曲折，中間和內(nèi)圈防塵槽止口處密封唇都形成了一些軟點(diǎn)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中油脂在此處會(huì)形成油膜，使得水與灰塵都很難進(jìn)入其中。就算進(jìn)入了少量的異物，中間的密封唇也可以起到一定的保護(hù)作用。
2、套圈防塵槽加工
汽車軸承套圈形狀及尺寸穩(wěn)定性對(duì)于軸承密封性能有著直接的影響，因此在加工中必須確保防塵槽形狀及尺寸的穩(wěn)定，采取相關(guān)措施加以解決，具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
2.1 加工防塵槽的工具采用成形刀，這種刀能有效控制好防塵槽的形狀與尺寸。
2.2 利用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備對(duì)防塵槽的形狀及尺寸進(jìn)行必要的檢測(cè)，比如說(shuō)投影儀器等，尺寸應(yīng)采用隨機(jī)多次抽檢的形式進(jìn)行檢測(cè)。
2.3 在進(jìn)行熱處理前，應(yīng)在內(nèi)圈防塵槽止口徑上預(yù)留一定的加工余量Δ，一般在0.015～0.025毫米之間。
2.4 熱處理完成之后，還應(yīng)進(jìn)行必要的精加工，以此保證止口徑的尺寸，詳見(jiàn)圖3。
3、密封圈材料選擇
汽車的發(fā)電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)旁，而發(fā)動(dòng)機(jī)自身的溫度一般在100度左右，因此發(fā)電機(jī)往往會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度影響，加之其自身也會(huì)產(chǎn)生熱量，這就使得汽車發(fā)電機(jī)工作溫度一般在-40～110℃（正常工作溫度上限便超過(guò)了100℃）。為了延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)使用壽命，就必須在密封圈材料上下功夫。對(duì)于普通的丁腈橡膠NRB、氟橡膠FPM與丙烯酸橡膠AEM而言，正常工作溫度分別為-30～100℃、-30～250℃及-20～180℃。根據(jù)前述需求，采用普通丁腈橡膠明顯達(dá)不到延長(zhǎng)使用壽命的需求，但改性的丁腈橡膠如氫化丁腈橡膠HNBR的耐高溫可達(dá)150℃；雖然氟橡膠耐溫與耐磨，綜合性能極好，可是其價(jià)格不菲；丙烯酸橡膠能滿足及適應(yīng)汽車發(fā)電機(jī)的高溫工作需求，因此一般選擇丙烯酸橡膠或改性的丁腈橡膠作為密封圈材料。
4、油脂的選擇與控制
對(duì)于軸承油脂的控制而言，主要指的是對(duì)油脂的牌號(hào)、注脂量及注脂方式的控制。汽車自身性質(zhì)所致，因此在選擇發(fā)電機(jī)軸承時(shí)，應(yīng)選擇高溫、高速且使用壽命長(zhǎng)的油脂，比如說(shuō)Kiuber Asonic GHY72；確定好了油脂的牌號(hào)之后，便是注脂，宜采用自動(dòng)定量注脂機(jī)從兩面注脂，以便保證兩邊油脂分布均勻；必須對(duì)每套軸承注脂后的量的分散度進(jìn)行控制。
第4篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
關(guān)鍵詞：霧化性能測(cè)試 光澤度法 重量法 霧度法
引言
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車已和人們的生活密切相關(guān)，成為出行的重要交通工具。汽車產(chǎn)品質(zhì)量也更加受到關(guān)注，尤其是對(duì)行車安全及車內(nèi)有害物質(zhì)的危害問(wèn)題更加重視。
汽車內(nèi)飾材料中揮發(fā)性物質(zhì)受熱后會(huì)在擋風(fēng)玻璃上凝結(jié)成霧，這種現(xiàn)象稱之為結(jié)霧特性，其凝結(jié)物又稱冷凝組分。皮革、塑料、紡織物以及膠粘劑等，都含有揮發(fā)性物質(zhì)，隨著車內(nèi)溫度升高，會(huì)加劇揮發(fā)。為了合理控制揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生，對(duì)汽車內(nèi)飾材料進(jìn)行霧化試驗(yàn)是十分必要的。
一、霧化性能測(cè)試目的
1、保障交通安全：汽車內(nèi)飾材料揮發(fā)性物質(zhì)在汽車窗戶或擋風(fēng)玻璃上凝結(jié)，會(huì)造成視線不良，影響駕駛者的視線和行車安全。
2、關(guān)注人體健康：汽車內(nèi)飾材料揮發(fā)出來(lái)的有害成分會(huì)影響人的身體健康，例如材料中揮發(fā)出的醛類、烷烴類等物質(zhì)。
3、降低環(huán)境污染：合理有效的控制汽車內(nèi)飾材料有機(jī)物的揮發(fā)，會(huì)大大降低車內(nèi)環(huán)境污染，從而有利于降低對(duì)周邊環(huán)境的污染。
二、霧化性能測(cè)試方法原理
通過(guò)霧化試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)可揮發(fā)性物質(zhì)的控制，來(lái)有效地降低車內(nèi)環(huán)境污染，已經(jīng)成為汽車生產(chǎn)企業(yè)控制產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要手段。目前，霧化性能的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際及國(guó)內(nèi)有許多種，涉及了三種主要的試驗(yàn)方法：光澤度法、重量法和霧度法。
德國(guó)DIN 75201汽車內(nèi)部設(shè)備所用材料霧化性能的確定 （光澤度法、重量法）
美國(guó)SAE J1756 確定汽車內(nèi)飾件霧度特性的測(cè)試方法 （光澤度法、重量法）
中國(guó)QB/T 2728 皮革 物理和機(jī)械試驗(yàn) 霧化性能的測(cè)定 （光澤度法、重量法）
大眾PV3920內(nèi)飾件非金屬材料霧氣值的測(cè)定 （霧度法）
三菱ES-X83231 內(nèi)飾材料的成霧性 （霧度法、重量法）
國(guó)際ISO 6452 橡膠或塑料涂覆織物 汽車內(nèi)裝飾材料的霧化特性測(cè)定 （光澤度法、重量法）
1、重量法測(cè)試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及經(jīng)稱重的鋁箔蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內(nèi)加熱，蒸發(fā)出的氣體在已被冷卻的鋁箔上冷凝。冷凝過(guò)程結(jié)束后，取下鋁箔，在規(guī)定的狀態(tài)下調(diào)節(jié)后，稱其質(zhì)量，減去鋁箔本身的質(zhì)量，得出所測(cè)試材料的冷凝組分，測(cè)試流程如下：
試樣預(yù)處理開啟高、低溫浴槽并達(dá)到設(shè)定溫度100℃、21℃精確稱量鋁箔重量G0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣兩個(gè)放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、鋁箔片、玻璃板、濾紙連續(xù)受熱16h取下鋁箔片，在干燥器中平衡約4h稱量帶有凝結(jié)物的鋁箔重量G1得出結(jié)果G= G1- G0
2、光澤度法測(cè)試原理
試樣放入起霧杯中，用密封圈及玻璃板蓋住起霧杯，在其上安裝冷卻器。起霧杯置于恒溫器內(nèi)加熱，蒸發(fā)出的氣體在已被冷卻的玻璃板上冷凝。冷凝過(guò)程結(jié)束后，取下玻璃板，在規(guī)定的狀態(tài)下調(diào)節(jié)后，用光澤度儀測(cè)量玻璃板60°的反射系數(shù)值，并和試驗(yàn)前的反射系數(shù)值相比較，得出所測(cè)試材料的成霧值，測(cè)試流程如下：
試樣預(yù)處理開啟高、低溫浴槽并達(dá)到設(shè)定溫度100℃，21℃光澤度儀測(cè)量R0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個(gè)放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、玻璃板、濾紙連續(xù)受熱3h取下玻璃板置于23℃、50%RH環(huán)境中平衡1h測(cè)量帶有霧化凝結(jié)物R1得出結(jié)果R=R1/ R0*100
3、霧度法測(cè)試原理
樣品處置方法同光澤度法，冷凝過(guò)程結(jié)束后，取下玻璃板，在規(guī)定的狀態(tài)下調(diào)節(jié)后，用透光率儀測(cè)量試驗(yàn)后的玻璃板平行光線透過(guò)率，并和試驗(yàn)前的平行光線透過(guò)率相比較，得出所測(cè)試材料的玻璃模糊度，測(cè)試流程如下：
試樣預(yù)處理開啟高、低溫浴槽并達(dá)到設(shè)定溫度100℃，21℃透光率儀測(cè)量T0試樣平鋪于起霧杯中，平行樣三個(gè)放置起霧杯、氟橡膠固定環(huán)、玻璃板、濾紙連續(xù)受熱5h取下玻璃板置于23℃、50%RH環(huán)境中平衡1h測(cè)量帶有霧化凝結(jié)物T1得出結(jié)果F=T1/ T0*100
三、測(cè)試方法的比較與分析
通過(guò)測(cè)試流程我們看出，三種方法步驟相似，試樣的前處理、油浴加熱及冷卻溫度相同，測(cè)試裝置相似，不同之處是：衡量標(biāo)準(zhǔn)不一樣，重量法通過(guò)鋁箔測(cè)試前后重量差G= G1- G0，光澤度法是通過(guò)用光澤儀測(cè)試試驗(yàn)前后玻璃板的反射系數(shù)之比即R=R1/ R0*100，霧度法是用透光率儀測(cè)試試驗(yàn)前后玻璃板平行光線透過(guò)率之比即F=T1/ T0*100，也就是說(shuō)通過(guò)承載載體的不同特性來(lái)反映霧化程度。
1、三種測(cè)試方法的比較
2、測(cè)試過(guò)程的環(huán)境對(duì)結(jié)果的影響
1）溫度和濕度對(duì)結(jié)果的影響
一是冷凝過(guò)程中溫濕度的影響，這個(gè)環(huán)節(jié)相對(duì)好控制，即在穩(wěn)定的儀器條件下通過(guò)校準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)衡量結(jié)果的準(zhǔn)確性。二是冷凝成霧后環(huán)境溫濕度的影響，冷凝后的載體-鋁箔片和玻璃板對(duì)環(huán)境的要求極高，環(huán)境的微小變化都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生很大影響，因成霧載體上不可避免地會(huì)冷凝些水分，環(huán)境的溫濕度對(duì)水分的蒸發(fā)至關(guān)重要，所以標(biāo)準(zhǔn)中要求把成霧后的載體放置在溫度23℃±2℃、相對(duì)濕度50%±5%的環(huán)境中進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2）玻璃器皿的潔凈對(duì)結(jié)果的影響
玻璃器皿未洗干凈或是未烘干，會(huì)給下次測(cè)試帶來(lái)污染，直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3、測(cè)試結(jié)果校驗(yàn)
由于霧化試驗(yàn)的環(huán)節(jié)較多，操作過(guò)程繁瑣，又易受環(huán)境的影響，所以為了判斷最后得到的試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確與否，DIN 75201、ISO 6452、QB/T 2728三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都給出了同樣的校驗(yàn)方法。
重量法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二辛酯（DOP），在高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗(yàn)條件下，測(cè)試結(jié)果應(yīng)在4.9g±0.25g范圍內(nèi)，否則視為試驗(yàn)不成功，應(yīng)找出失誤原因，重做試驗(yàn)。
光澤度法：在起霧杯中倒入10g±0.1g的鄰苯二甲酸二異葵酯（DIDP），高低溫浴槽分別為100℃、21℃的試驗(yàn)條件下，測(cè)試結(jié)果應(yīng)在77%±3%范圍內(nèi)，否則視為試驗(yàn)不成功，應(yīng)找出失誤原因，重做試驗(yàn)。
霧度法：目前標(biāo)準(zhǔn)中還未見(jiàn)校驗(yàn)方法。
四、結(jié)束語(yǔ)
從以上測(cè)試方法的比較可看出，光澤度法和霧度法比較接近，均是檢測(cè)玻璃板的光學(xué)性能，采用這兩種測(cè)試方法，其目的是更看重汽車內(nèi)飾材料中的揮發(fā)物凝結(jié)在擋風(fēng)玻璃上對(duì)視線的影響而導(dǎo)致的行車安全隱患；采用重量法測(cè)試，則目的是更關(guān)心揮發(fā)物中的有害成分對(duì)人體健康及對(duì)周圍環(huán)境的影響。無(wú)論哪種測(cè)試方法，都應(yīng)確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)汽車內(nèi)飾材料霧化性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)還是以整車廠的標(biāo)準(zhǔn)為主，建議盡快制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，以便于汽車生產(chǎn)企業(yè)更好的控制產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1、DIN 75201汽車內(nèi)部設(shè)備所用材料霧化性能的確定
2、SAE J1756 確定汽車內(nèi)飾件霧度特性的測(cè)試方法
3、QB/T 2728 皮革 物理和機(jī)械試驗(yàn) 霧化性能的測(cè)定
4、大眾PV3920內(nèi)飾件非金屬材料霧氣值的測(cè)定
第5篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
【關(guān)鍵詞】 壓力容器 制造 注意問(wèn)題
低溫技術(shù)作為工業(yè)裝置，不僅在氣、液體生產(chǎn)、存儲(chǔ)及運(yùn)輸中起到很大的作用，更促使了低溫壓力容器的廣泛應(yīng)用。然而，此壓力容器工作溫度通常較低，這將導(dǎo)致容器金屬的脆性相應(yīng)的增加。當(dāng)溫度低于一定的水平，將會(huì)產(chǎn)生脆性破壞，然而，低溫壓力容器通常不會(huì)出現(xiàn)局部性的小塑性變形，而是直接發(fā)生脆性破裂，這樣出人意外的破壞就是導(dǎo)致事故發(fā)生的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
1 確定設(shè)計(jì)溫度
低溫壓力容器設(shè)計(jì)中確定設(shè)計(jì)溫度尤為重要，根據(jù)《壓力容器（GB150.3-2011）》中的規(guī)定，再確認(rèn)設(shè)計(jì)溫度的同時(shí)還要顧及介質(zhì)溫度及環(huán)境溫度等條件，任何方面都要考慮到。金屬韌性受到溫度的影響會(huì)產(chǎn)生變化，所以在進(jìn)行確定設(shè)計(jì)溫度的同時(shí)應(yīng)考慮全面。例如：溫度方面要考慮南方北方溫度的不同。北方氣溫較低，將容器放置在沒(méi)有取暖設(shè)備的廠房中應(yīng)充分考慮氣溫的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)溫度高于或低于-20 ℃，對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)及制造的要求都有所不同。
2 材料的選擇
由于低溫壓力容器的質(zhì)量主要取決于所采用的材料在低溫工況中的機(jī)械性能，因此我們必須采用低溫下韌性較好的金屬材料。金屬材料在低溫工況下容易發(fā)生脆性斷裂，從而產(chǎn)生失效，對(duì)此，我們要采取措施來(lái)改變金屬材料本身的韌性。比如，在煉制鋼材時(shí)可以加入鎳，鎳的加入可以改變位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，以此提高鋼材的韌性。另外，我們可以將低溫用鋼經(jīng)過(guò)正火處理，以此細(xì)化晶粒，減少由于終軋溫度和冷卻速率不同而造成的顯微組織不均勻。
根據(jù)金屬材料的不同使用溫度，低溫壓力容器用鋼可分為以下三類：（一）設(shè)計(jì)溫度低于-20℃，高于-40℃時(shí)，材料多選用低碳錳鋼；（二）設(shè)計(jì)溫度低于-40℃，高于-196℃時(shí)，材料可選用中鎳鋼；（三）設(shè)計(jì)溫度低于-196 攝氏度，高于-273℃時(shí)，材料可選用鉻鎳奧式體高合金鋼。另外，對(duì)于制作低溫壓力容器使用的碳素鋼和低合金鋼殼體鋼板，厚度大于 20 毫米的情況，需要對(duì)每張鋼板進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，合格級(jí)別要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求或者圖樣的規(guī)定。而鉻鎳奧體高合金鋼要經(jīng)過(guò)硬化處理以保證其強(qiáng)度要求。
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于低溫壓力容器及其部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，以減少焊接件的拘束。②避免結(jié)構(gòu)及形狀的突然變化，以減少局部應(yīng)力的集中以及截面大小和剛度的急劇變化。③焊有接管及載荷復(fù)雜的附件的容器，需焊后消除應(yīng)力熱處理而不能進(jìn)行整體熱處理時(shí)，應(yīng)考慮焊接部位單獨(dú)熱處理的可能性。④要盡量避免結(jié)構(gòu)各部分截面產(chǎn)生較大的溫度梯度。⑤附件的連接焊縫不能采用不連續(xù)焊或者點(diǎn)焊，而且不應(yīng)與A、B 類焊接接頭重合。
4 焊接要求
低溫壓力容器的制造對(duì)焊接的要求十分嚴(yán)格，其焊接工藝要按照《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定（NB/T47014-2011）》的要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定測(cè)試，焊接材料則應(yīng)該選用與母體材料成分相近性能相同的并且具有良好的低溫韌性材料。低溫用鋼的焊接關(guān)鍵是不能讓焊縫金屬和熱影響區(qū)形成粗晶組織從而導(dǎo)致鋼材的低溫韌性降低，因此要控制好焊接線的能量，在規(guī)定的范圍內(nèi)采用比較小的焊接線能量，進(jìn)行多道焊接，并且要注意避免焊道過(guò)熱。
5 制造與檢驗(yàn)
通過(guò)以上幾個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了保證其質(zhì)量低溫壓力容器在制造前仍然需要進(jìn)行多次試驗(yàn)多種處理，如要采用熱加工成形或者采取消除應(yīng)力熱處理等工藝措施。對(duì)于熱成形或者溫成形的容器元件，要采用合理的方法控制成形工藝或者進(jìn)行成形后的熱處理，從而保證其使用狀態(tài)。低溫壓力容器的檢驗(yàn)將直接關(guān)系到成品的質(zhì)量，對(duì)于容器殼體厚度大于 25 毫米的以及設(shè)計(jì)溫度低于-40℃的 A、B 類焊接接頭要進(jìn)行全部射線或超聲波檢測(cè)。除以上情況，低溫壓力容器應(yīng)對(duì)其 A、B 類焊接接頭進(jìn)行局部無(wú)損檢測(cè)，并且檢測(cè)的長(zhǎng)度不能少于各條焊接接頭長(zhǎng)度的百分之五十，且不能少于 250 毫米。當(dāng)?shù)蜏貕毫θ萜鬟M(jìn)行液壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，液體的溫度不能低于焊接接頭和殼體材料的沖擊試驗(yàn)溫度（取其高者）加 20℃。
6 結(jié)語(yǔ)
隨著低溫壓力容器的廣泛應(yīng)用，低溫壓力容器的工藝設(shè)計(jì)及制造都與普通的壓力容器相比有很多不同的地方，并且得到大眾的關(guān)注及認(rèn)可。在進(jìn)行低溫壓力容器設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)時(shí)必須遵照《壓力容器（GB150.1～150.4-2011）》的標(biāo)準(zhǔn)及要求，通過(guò)實(shí)際情況處理低溫壓力容器中常見(jiàn)的問(wèn)題，只有不斷提高低溫壓力容器的質(zhì)量，才能使之長(zhǎng)久的發(fā)展下去。
參考文獻(xiàn)：
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第6篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
為打開這綠色通道，20世紀(jì)中后期人們便開始了對(duì)低溫殺蟲滅菌的研究，但一直沒(méi)找到一種能100%致死害蟲的有效方法。1993―1999年，我們通過(guò)大量冷凍害蟲的試驗(yàn)，終于在冷凍學(xué)領(lǐng)域中獲得一個(gè)突破性的理論：在以往的低溫殺蟲過(guò)程中容易產(chǎn)生玻璃體生物效應(yīng)，即在冰點(diǎn)以下，部分生物體表將結(jié)冰，當(dāng)冷凍結(jié)束后，這些生物體還會(huì)隨環(huán)境溫度的回升解凍而復(fù)蘇；在一定的深冷溫度下，降溫速度快，則易產(chǎn)生玻璃體生物效應(yīng)，有利保存生物體，反之則易致死生物體；在低溫殺蟲滅菌的過(guò)程中，只要采取一定的方法，控制溫度按照一定的曲線進(jìn)行緩慢降溫，就能消除玻璃體生物效應(yīng)，達(dá)到100%致死蟲、菌的效果。我們這一理論得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，并據(jù)此獲得了國(guó)家檔案局2000年的科研課題的立項(xiàng)，即《“玻璃體”生物效應(yīng)與實(shí)用冷凍殺蟲柜研究》，該課題成果于2001年通過(guò)了國(guó)家檔案局技術(shù)部組織的專家委員會(huì)的鑒定，受到了“填補(bǔ)我國(guó)無(wú)低溫冷凍殺蟲專用設(shè)備的空白”的高度評(píng)價(jià)。該成果的核心在于：用實(shí)驗(yàn)的方法剖析出了玻璃體生物效應(yīng)的機(jī)理及消除方法；突破性地獲取了低溫致死生物體的緩慢降溫曲線：研制出了實(shí)用冷凍殺蟲柜；為低溫殺蟲滅菌的研究開辟出了一條成功之路。
以往用于冷凍殺蟲滅菌的低溫設(shè)備，如電冰柜和電冰箱，均無(wú)降溫調(diào)整器，在低溫殺蟲過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生玻璃體生物效應(yīng)，而不能有效地致死有害生物，所以普通電冰柜和電冰箱不能用做低溫殺蟲滅菌。嚴(yán)格地講，目前世界上還沒(méi)有專業(yè)型的低溫殺蟲設(shè)備。所以《玻》課題成果應(yīng)早日轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品。這類產(chǎn)品不僅能用于檔案圖書的保護(hù)，還能用于糧食、藥品及其他物品的低溫殺蟲，其市場(chǎng)前景十分廣闊，必將產(chǎn)生極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
低溫冷凍殺蟲柜的核心部件是“緩慢降溫調(diào)控器”。《?！氛n題研制的“實(shí)用低溫殺蟲柜”使用的緩慢降溫調(diào)控器體積大，成本高（每套約8000元），工作時(shí)離不開人去控制，安裝使用很不方便。自2001年始，課題組與有關(guān)專家和廠家合作，經(jīng)過(guò)3年多的努力，于2003年5月研制成功“智能型緩慢降溫調(diào)控器”。該調(diào)控器達(dá)到了以下技術(shù)指標(biāo)：
1. 控制器的主機(jī)以單片機(jī)為核心，其CPU上刻錄有特定的緩慢降溫曲線。開機(jī)后控制器能自動(dòng)檢測(cè)低溫設(shè)備的容積、降溫能力、所放材料量，以及設(shè)備內(nèi)溫度的變量等項(xiàng)參數(shù)，經(jīng)CPU綜合分析計(jì)算后，準(zhǔn)確地指令壓縮機(jī)開機(jī)或停機(jī)，使低溫設(shè)備嚴(yán)格按照所特定的降溫曲線進(jìn)行緩慢降溫。
2. 控制器主機(jī)體積為15×10×5（單位cm），能方便地安裝在各種電冰柜壓縮機(jī)的旁邊?？刂破髅姘迳厦姘惭b的顯示器為數(shù)碼管，這種高亮度顯示器不僅具有良好的視覺(jué)效果，而且還能增加原機(jī)的美觀和大氣?？刂破髅姘宄叽鐬?×5（單位cm），能方便地安裝在各種電冰柜前面的機(jī)殼上。控制器主機(jī)與面板間用排線插件相連，安裝和檢修十分方便。
3. 控制器主機(jī)及探頭元件選用的都是市面上能買到的一級(jí)精良超小型的電子元件，單片機(jī)的CPU體積小、功能全、元件少、線路簡(jiǎn)潔，雙面的線路板更縮小了主機(jī)的體積，其他的電子元件均選用一級(jí)精品，所以整機(jī)工作十分穩(wěn)定可靠。
第7篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
關(guān)鍵詞：環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備；檢測(cè)；校準(zhǔn)
目前來(lái)看，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)或校準(zhǔn)過(guò)程中，主要依據(jù)于JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》和GB/T5170―2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法》，而這兩種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在實(shí)際檢測(cè)和校準(zhǔn)過(guò)程中，不能覆蓋所有的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，無(wú)法為一些設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)提供準(zhǔn)確的依據(jù)，測(cè)量結(jié)果往往還需要參照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)甚至產(chǎn)品的出廠說(shuō)明書來(lái)判斷合格與否。為此，下文從環(huán)境設(shè)備實(shí)際檢測(cè)中遇到的問(wèn)題出發(fā)，對(duì)與環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)與校準(zhǔn)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行具體分析。
一、環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)中常見(jiàn)問(wèn)題
1.環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)和校準(zhǔn)規(guī)范不完善
目前來(lái)看，環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備主要有鼓風(fēng)干燥箱，高、低溫試驗(yàn)箱，高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱，鹽霧試驗(yàn)箱，熱老化試驗(yàn)箱等等。這些設(shè)備在檢驗(yàn)和校準(zhǔn)過(guò)程中需要以JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》為依據(jù)。因我院檢測(cè)產(chǎn)品多種多樣，目前有較多類似的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，但這一校準(zhǔn)規(guī)范沒(méi)有對(duì)類似的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)規(guī)范，僅要求參照規(guī)范進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，在具體檢測(cè)和校準(zhǔn)過(guò)程中有時(shí)需要參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)備出廠說(shuō)明書進(jìn)行校準(zhǔn)。當(dāng)校準(zhǔn)結(jié)果與規(guī)范要求有沖突時(shí)，只能以出廠說(shuō)明書或試驗(yàn)具體要求來(lái)判定合格與否。對(duì)于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，我們首先依據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范，規(guī)范里沒(méi)有要求的參數(shù)，再根據(jù)具體的試驗(yàn)要求，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判定校準(zhǔn)結(jié)果合格與否。
2.溫度傳感器和溫度點(diǎn)選擇不當(dāng)
JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)檢測(cè)和校準(zhǔn)溫度偏差、溫度均勻度和溫度波動(dòng)度有明確的要求，溫度范圍為0～100℃、100～200℃、200～300℃，溫度偏差為±1.0℃、±2℃和±3℃，溫度均勻度為1.0℃、2℃、3℃，溫度波動(dòng)度為±0.5℃、±0.5℃、±2℃；我院目前采用四線制鉑熱電阻，符合IEC 60751的等級(jí)A級(jí)，數(shù)據(jù)采集器是中國(guó)KEITHLEY2701型，整套溫度測(cè)量系統(tǒng)，其測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.1℃（k=2），小于被檢溫度允許偏差的1/3。同時(shí)整套測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間小于15s.
根據(jù)JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》對(duì)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，需要對(duì)上限點(diǎn)、下限點(diǎn)和中間點(diǎn)三點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。而在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中，上限點(diǎn)和下限點(diǎn)一般不用于常用溫度點(diǎn)，但在新購(gòu)設(shè)備首次校準(zhǔn)中必須測(cè)到上限點(diǎn)和下限點(diǎn)，后續(xù)檢測(cè)時(shí)，選擇實(shí)際常用工作點(diǎn)的最大、最小及中間點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)即可。
3.溫度偏差計(jì)算方法不完善
JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》中的溫差度計(jì)算是工作空間中平均溫度大小與實(shí)際測(cè)量中心位置平均溫差度大小之間的差值。GB/T5170―2008《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢驗(yàn)方法》溫度差計(jì)算則采用的是上下偏差方法，即實(shí)際測(cè)量中工作空間里所有點(diǎn)中最大與最小溫度和標(biāo)稱溫度之間的差值。上述兩種溫度偏差計(jì)算中上下偏差方法在實(shí)際應(yīng)用中，能較全面的反應(yīng)出受檢裝置內(nèi)部實(shí)際溫度分布，而用中心位置平均溫度差法對(duì)設(shè)備溫度偏差進(jìn)行計(jì)算，難以真實(shí)的反應(yīng)出受檢裝置內(nèi)部真實(shí)溫度分布狀況，需要對(duì)這種計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)。
4.溫度過(guò)沖、溫度過(guò)沖量、溫度恢復(fù)時(shí)間和溫度過(guò)沖恢復(fù)時(shí)間
在 IEC-CB體系CTL決議，CTL-DSH 039C的規(guī)定中，做球壓試驗(yàn)時(shí)有要求烘箱溫度應(yīng)可以在5分鐘內(nèi)回調(diào)，并不超過(guò)原先設(shè)定的+5℃。
二、提高環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)與校準(zhǔn)精確度的策略
1.完善環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)規(guī)范
隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，高性能的環(huán)境試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備層出不窮，原有的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)不能更好的滿足現(xiàn)有試驗(yàn)設(shè)備的需求，需要從環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)現(xiàn)狀出發(fā)，完善環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)規(guī)范。如JJF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》5.2.1條款中，僅對(duì)設(shè)備構(gòu)成和時(shí)間常數(shù)進(jìn)行明確，為了滿足現(xiàn)有環(huán)境設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)精確度需求，可以在原有條款基礎(chǔ)上補(bǔ)充具體技術(shù)指標(biāo)，溫度測(cè)量設(shè)備系統(tǒng)誤差不大于被檢測(cè)設(shè)備溫度誤差的1/3。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范6.2.3條款中測(cè)試點(diǎn)數(shù)量?jī)H劃分三個(gè)容量，參照使用中容積小的恒溫水浴和臺(tái)式培養(yǎng)箱等需要9個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)，按照原有規(guī)范無(wú)法有效執(zhí)行。這種情況下，應(yīng)該在原有條款基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)充，當(dāng)設(shè)備容積不大于0.05m3時(shí)，溫度測(cè)試點(diǎn)設(shè)置1個(gè)，并將其置于工作空間幾何中心處，根據(jù)試驗(yàn)和檢驗(yàn)的需要，可在試驗(yàn)設(shè)備工作空間增加對(duì)疑點(diǎn)的測(cè)量。
2.合理選擇溫度傳感器和溫度點(diǎn)
溫度傳感器的選擇與環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性有直接關(guān)系，如果選擇不當(dāng)，檢測(cè)和校準(zhǔn)結(jié)果誤差將大于JF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》的要求，從而使檢測(cè)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，無(wú)法為使用者提供可靠依據(jù)。因此，在選擇和使用溫度傳感器時(shí)，首先應(yīng)選擇那些等級(jí)較高、性能較好的傳感器進(jìn)行測(cè)量，盡量降低測(cè)量誤差率；其次，要定期將溫度傳感器送至上級(jí)部門進(jìn)行檢定，并讓其給出傳感器修正值，以便測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)對(duì)傳感器進(jìn)行修正，減少溫度傳感器引起的誤差值；再次，要根據(jù)用戶需求選擇常用的校準(zhǔn)溫度點(diǎn)，這樣既可以節(jié)省用戶時(shí)間，也便于用戶直接將結(jié)果用于實(shí)際工作。但是在這里應(yīng)注意的是，設(shè)備校準(zhǔn)要確保是在空載條件下進(jìn)行的，且保證溫度上升至標(biāo)稱溫度后穩(wěn)定三十分鐘左右再進(jìn)行測(cè)試，以保證校準(zhǔn)結(jié)果的精確度。
3.改進(jìn)溫度偏差計(jì)算方法
環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備在檢測(cè)和校準(zhǔn)過(guò)程中，因上下偏差值計(jì)算較中心位置計(jì)算準(zhǔn)確，對(duì)均勻度、波動(dòng)度等進(jìn)行計(jì)算能為使用者提供準(zhǔn)確的指標(biāo)。實(shí)際計(jì)算中應(yīng)將上下偏差值作為必要的參考指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)比和調(diào)整。
當(dāng)上下偏差值不小于0時(shí)，設(shè)備內(nèi)部實(shí)際溫度不小于設(shè)備顯示溫度值，即可用上下偏差值法對(duì)設(shè)備進(jìn)行比對(duì)修正；當(dāng)上下偏差值不大于0時(shí)，設(shè)備內(nèi)部實(shí)際溫度不大于設(shè)備顯示的溫度值，也用上下偏差值法進(jìn)行修正；當(dāng)上下偏差值一個(gè)不小于0，一個(gè)不大于0時(shí)，則需要結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正，而依據(jù)JF1101―2003《環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度校準(zhǔn)規(guī)范》中的中心位置法計(jì)算偏差相對(duì)簡(jiǎn)單。
結(jié)束語(yǔ)：
環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備作為檢測(cè)環(huán)境濕度與溫度數(shù)據(jù)的儀器，其檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確與否將直接影響試驗(yàn)結(jié)果，尤其是對(duì)溫度和濕度波動(dòng)較大的環(huán)境情況，環(huán)境設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確將會(huì)給用戶帶來(lái)巨大損失。因此，要完善環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)和校準(zhǔn)規(guī)范、合理選擇溫度傳感器和溫度點(diǎn)，選擇合適的計(jì)算方法，以確保環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備檢測(cè)與校準(zhǔn)精確度，從而使環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備更好的發(fā)揮作用。
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第8篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
關(guān)鍵詞：橡膠瀝青路用材料反應(yīng)機(jī)理
1、前 言
隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路建設(shè)也在快速發(fā)展，公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)工作日益繁重，對(duì)公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)中的重要材料改性瀝青的需求也在迅猛的增長(zhǎng)。目前常用的改性瀝青有SBS、SBR、PE、EVA改性瀝青等，其中用得最為廣泛的是SBS改性瀝青，因其具有較好的高低溫性能，受到了公路行業(yè)的普遍青睞。但是隨著原油價(jià)格的高起，其相關(guān)產(chǎn)品的價(jià)格也有大幅提高，SBS的售價(jià)已高達(dá)20000元／噸以上，給公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)帶來(lái)巨大的資金壓力。
與此同時(shí)，隨著公路運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展，汽車持有量大幅度增加，大量積存的廢舊輪胎成為社會(huì)公害，也是迫切需要解決的環(huán)境污染問(wèn)題。采用回收廢輪胎制成膠粉，用于加工橡膠瀝青，并應(yīng)用于路面工程.既可以提高路面使用性能，叉能夠節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，是一項(xiàng)利國(guó)、利民、利路的好事。顯著減少了環(huán)境污染并節(jié)約工程材料、降低工程造價(jià)，有利于我們建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會(huì)。
根據(jù)國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家長(zhǎng)期研究的經(jīng)驗(yàn)，利用膠粉改性瀝青鋪設(shè)公路具有一系列優(yōu)點(diǎn)。如生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便、成本低，膠粉與瀝青混融性好；原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉；施工工藝與普通瀝青相同，不需要特殊設(shè)備；鋪設(shè)的路面具有良好的高低溫性能、不易產(chǎn)生裂縫、不易老化、降噪、防滑和維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，性價(jià)比較其它聚合物改性瀝青具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，推廣應(yīng)用橡膠粉瀝青，加快橡膠粉改性瀝青在公路建設(shè)中的應(yīng)用，滿足我國(guó)公路建設(shè)對(duì)高性能改性瀝青材料的需求，是十分必要的。
但橡膠粉與瀝青都是惰性較強(qiáng)的高分子材料，大多數(shù)橡膠粉未經(jīng)脫硫處理，自身有很好的膠粘結(jié)構(gòu)，因此要想把橡膠粉與瀝青拌和均勻，并形成性質(zhì)穩(wěn)定的路用材料并不容易。因此深入研究橡膠瀝青的反應(yīng)機(jī)理是十分必要的。
2、橡膠瀝青組成材料
橡膠瀝青是由基質(zhì)瀝青和廢橡膠粉在一定的生產(chǎn)工藝，經(jīng)高溫混合加工而成的。所以橡膠瀝青的組成包括基質(zhì)瀝青、廢橡膠粉。
2.1 基質(zhì)瀝青的組成
瀝青材料是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘?氧、硫、氮)衍生物所組成的混合物。人們?cè)谘芯繛r青化學(xué)組成的同時(shí)，利用瀝青對(duì)不同溶劑的溶合性，將瀝青分離成幾個(gè)化學(xué)成分和物理性質(zhì)相似的部分，這些部分稱為瀝青的組分。
我國(guó)目前普遍采用四組分分析方法，該法于1978年列為美國(guó)材料協(xié)會(huì)(ASTM)推薦方法。瀝青的四組分包括：瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、飽和芬和芳香芬。
2.2 膠粉的組成及結(jié)構(gòu)
膠粉按其粒徑的大小可分為粉碎膠粉(12－30目)、細(xì)碎膠粉(30－47目)、精細(xì)膠粉(47－200目)和超精細(xì)膠粉(200目以上)。膠粉主要是廢舊載重輪胎或客車輪胎破碎制得，成分主要為天然膠(NR)和丁苯膠(SBR)等，其橡膠含量為55％左右。
一般提到的橡膠結(jié)構(gòu)是生橡膠，即沒(méi)有經(jīng)過(guò)硫化的橡膠，人們習(xí)慣把熟橡膠稱作硫化橡膠。硫化橡膠與生橡膠的主要區(qū)別在于硫化橡膠中的分子呈網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，整個(gè)一塊橡膠可以看成是由許多分子網(wǎng)鏈構(gòu)成的三維空間立體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)一般情況下十分穩(wěn)定。
3、橡膠瀝青反應(yīng)機(jī)理
3.1 橡膠瀝青生產(chǎn)工藝
目前生產(chǎn)橡膠瀝青通常采用濕法，即將膠粉先在160－200℃的熱瀝青中混合，通過(guò)機(jī)械能和熱能及化學(xué)的方法，使膠粉降解，形成穩(wěn)定分散的橡膠瀝青，膠粉的添加量一般為瀝青的15－20％。
橡膠瀝青的反應(yīng)進(jìn)程一般認(rèn)為經(jīng)過(guò)兩個(gè)反應(yīng)階段，第一階段為橡膠粉在高溫下吸收瀝青中的輕質(zhì)油分，發(fā)生溶脹反應(yīng)階段；第二階段為脫硫和降解反應(yīng)階段。
3.2 溶脹反應(yīng)階段
橡膠粉在瀝青中會(huì)發(fā)生溶脹反應(yīng)，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，溶脹反應(yīng)越來(lái)越充分，兩者之間存在明顯的相互化學(xué)作用。但在整個(gè)過(guò)程中，瀝青中始終擁有膠粉顆粒的存在，又說(shuō)明橡膠瀝青中膠粉的物理作用是一定存在的。
目前普通認(rèn)為橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態(tài)下，吸收瀝青輕質(zhì)組分而熔脹，同時(shí)在顆粒表面形成瀝青質(zhì)含量很高的凝膠膜。熔脹后橡膠體積達(dá)到膠結(jié)料的近40％，橡膠粉顆粒通過(guò)凝膠膜連接。形成一個(gè)粘度很大的半固態(tài)連續(xù)相的體系。在這個(gè)過(guò)程中瀝青內(nèi)部并沒(méi)有產(chǎn)生新的官能團(tuán).原有的宮能團(tuán)也沒(méi)有出現(xiàn)消失的情況，在橡膠粉摻人的前后，瀝青的化學(xué)組分并沒(méi)有發(fā)生明顯的變化，橡膠粉與瀝青的反應(yīng)以物理反應(yīng)為主，而沒(méi)有出現(xiàn)顯著的化學(xué)反應(yīng)。所以這一過(guò)程橡膠瀝青的粘度逐步增大。
實(shí)際上，可以通過(guò)多種方法來(lái)控制橡膠顆粒在基質(zhì)瀝青中的深脹過(guò)程，例如減少橡膠顆粒的數(shù)量與粒徑、采用較軟的基質(zhì)瀝青、加入調(diào)和油(輕質(zhì)油分)、提高溶脹反應(yīng)過(guò)程的溫度、延長(zhǎng)反應(yīng)的時(shí)間，就可以加快溶脹反應(yīng)過(guò)程，使粘結(jié)劑更傾向于流體的特征。相反，增加橡膠顆粒的數(shù)量和粒徑、采用較硬的基質(zhì)瀝青、降低溶脹反應(yīng)的溫度、減少反應(yīng)的時(shí)間，就可以延緩溶脹反應(yīng)過(guò)程，使之更加突出固相的特征。也就是說(shuō)，可以通過(guò)控制橡膠顆粒在基質(zhì)瀝青中的溶脹過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)橡膠瀝青的液相和固相性質(zhì)的比例，從而調(diào)整橡膠瀝青粘結(jié)劑的特性，使之滿足不同應(yīng)用條件的需要。
3.3 脫硫、降解反應(yīng)階段
隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，橡膠粉顆粒表面粗糙度降，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)顆粒表面也變得越光滑，軟化膠質(zhì)層逐步加厚，粘度逐步降低，這就是反應(yīng)的第二階段，即橡膠顆粒的脫硫和橡膠分子的降解過(guò)程。達(dá)到一定程度后。脫硫和降解過(guò)程加速發(fā)展。脫硫造成維持不同橡膠分子共同作用的交聯(lián)斷裂，最終導(dǎo)致橡膠顆粒崩解，降解導(dǎo)致橡膠分子鏈斷裂。橡膠分子量下降。這兩個(gè)過(guò)程都將導(dǎo)致粘度下降，如果檢測(cè)到橡膠瀝青粘度出現(xiàn)趨勢(shì)性下降(如圖2中虛線).說(shuō)明脫硫和降解進(jìn)程開始占據(jù)主導(dǎo)地位。輪胎橡膠脫硫后，力學(xué)性能下降，彈性工作溫度區(qū)間變窄，降解則意味著橡膠性質(zhì)的徹底失去，對(duì)橡膠瀝青路面的使用性能都是不利的。
由于橡膠粉顆粒在反應(yīng)過(guò)程中仍保持硫化，同時(shí)，基質(zhì)瀝青由于膠粉吸收輕質(zhì)成分而提高了化學(xué)穩(wěn)定性。瀝青與橡膠顙粒的作用以物理吸附為主。對(duì)于橡膠瀝青這種大顆粒懸浮體系，瀝青和橡膠粉之間即使有一些化學(xué)連接，作用也是非常有限的。橡膠瀝青的化學(xué)改性作用。主要體現(xiàn)在物質(zhì)交換造成的成分變化，以及橡膠內(nèi)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入瀝青后對(duì)瀝青的作用。
3.4 橡膠瀝青反應(yīng)機(jī)理
橡膠瀝青與普通瀝青、高分子聚合物改性瀝青最大的不同就在于它是一種液一固兩相的混合物。橡膠瀝青即使在200℃的高溫下仍然保持著液一固兩相的狀態(tài)。正是由于存在著通過(guò)凝膠體與瀝青分子相連的固體橡膠顆粒核心，因此橡膠瀝青所呈現(xiàn)的特性就不僅與基質(zhì)瀝青和凝膠體的特性有關(guān)，而且也反映了固體橡膠顆粒的性質(zhì)。這些被凝膠體所包圍的橡膠顆粒核心的存在使瀝青粘結(jié)劑變稠、變硬而呈現(xiàn)出某些固體橡膠的性質(zhì)。
圖3(a)為SBS瀝青改性原理圖。在剪切作用下，SBS顆粒被細(xì)化和勻化，SBS分子中的熱塑性嵌段部分發(fā)生交聯(lián)形成節(jié)點(diǎn)，形成一個(gè)彈性空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。瀝青粘溫性變化的主要原因是加勁結(jié)構(gòu)的形成，瀝青仍然作為連續(xù)相.基質(zhì)瀝青本身的性質(zhì)基本不發(fā)生變化。
SBS網(wǎng)絡(luò)加勁結(jié)構(gòu)有3個(gè)特點(diǎn)：(1)節(jié)點(diǎn)部位是熱塑性材料，在瀝青路面工作溫度下不具備可塑性，節(jié)點(diǎn)是牢固的；(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)三維隨機(jī)分布，改性劑作為分散相；(3)橡膠嵌段部分是主要加勁單元，在拉、壓、剪狀態(tài)下均能起到有效的加勁作用。
橡膠瀝青是輪胎橡膠粉在充分拌和的高溫條件下(180℃以上)與瀝青熔脹反應(yīng)得到的改性瀝青膠結(jié)材料。反應(yīng)進(jìn)程如圖2(b)所示，橡膠瀝青不形成細(xì)觀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。橡膠瀝青的加工強(qiáng)調(diào)攪拌和反應(yīng)時(shí)間。橡膠粉在與瀝青高溫充分混合狀態(tài)下吸收瀝青輕質(zhì)組分而熔脹，同時(shí)在顆粒表面形成瀝青質(zhì)含量很高的凝膠膜。橡膠瀝青中橡膠粉摻量通常接近20％，熔脹后橡膠粉體積達(dá)到膠結(jié)料的近40％，橡膠粉顆粒通過(guò)凝膠膜連接，形成一個(gè)粘度很大的半固態(tài)連續(xù)相體系。
為進(jìn)一步觀察橡膠瀝青中橡膠顆粒的分散狀態(tài)，試驗(yàn)室分別做了橡膠瀝青和SBS改性瀝青切片，用擴(kuò)大40倍顯微鏡進(jìn)行觀察對(duì)比。圖4為兩種瀝青的狀態(tài)。
從照片的對(duì)比情況可以看出：SBS改性瀝青熱儲(chǔ)48小時(shí)之后，SBs改性劑以小液滴的狀態(tài)均勻地分散于基質(zhì)瀝青中，形成均勻的分散相；而橡膠瀝青則不同，從照片可以看出橡膠顆粒較大且分散并不十分均勻，實(shí)際上橡膠顆粒仍以一種物理狀態(tài)存在于基質(zhì)瀝青中。所以說(shuō)橡膠瀝青實(shí)質(zhì)上是一種物理混合物。
4、結(jié) 論
第9篇：高低溫環(huán)境檢測(cè)范文
關(guān)鍵詞：花木盆景；基地；無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）；數(shù)據(jù)融合技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）14-3420-03
目前，已在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的很多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless sensor network，簡(jiǎn)稱WSN）技術(shù)產(chǎn)品在物理層和鏈路層的核心技術(shù)規(guī)范、無(wú)線局域網(wǎng)數(shù)據(jù)采集定義表述、底層通信協(xié)議及接口、數(shù)據(jù)通信傳輸處理、異構(gòu)網(wǎng)跨平臺(tái)互聯(lián)等方面尚無(wú)統(tǒng)一的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，多傳感器相鄰部署及感知數(shù)據(jù)多跳傳輸產(chǎn)生的信息冗余度非常高。為此，在研究開發(fā)花木盆景生產(chǎn)基地WSN應(yīng)用系統(tǒng)的過(guò)程中，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、通信協(xié)議接口等環(huán)節(jié)采用跨平臺(tái)XML DOM技術(shù)的基礎(chǔ)上，在WSN系統(tǒng)多個(gè)層面分別采用了不同等級(jí)不同功能目標(biāo)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，以解決WSN系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口不一致、信息冗余度高、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量約束等問(wèn)題，從而提高WSN應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果。
1 花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)開發(fā)背景及實(shí)施意義
江蘇省南通地區(qū)如皋市是全國(guó)聞名的花木盆景之鄉(xiāng)和長(zhǎng)壽古邑?；九杈爱a(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，已成為如皋農(nóng)民奔向富裕小康的主要經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)?；九杈吧a(chǎn)大棚是否具備良好的遮陰、保暖、灌溉、補(bǔ)光等現(xiàn)代生產(chǎn)工藝條件，對(duì)花卉生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量影響很大。如皋花木產(chǎn)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)的紅掌、君子蘭、雀舌、蝴蝶蘭等中高檔花卉，生產(chǎn)周期和出棚季節(jié)性不同，需要分棚栽培，對(duì)溫度、濕度、光照度、透光性、土壤含水率、肥料成分、O2及CO2濃度等指標(biāo)測(cè)控要求各不相同，僅靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)和勞作方式難以穩(wěn)定花木生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量，花農(nóng)勞動(dòng)強(qiáng)度很大。為了實(shí)現(xiàn)“二化融合”，如皋花木大世界等不少企業(yè)開始與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高校研究院所和有關(guān)企業(yè)合作，在花木生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)管理系統(tǒng)中引入以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)花木產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效、花農(nóng)增收，不斷提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)水平。
2 花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1 典型的花木盆景大棚生產(chǎn)管理智能化模式
由圖1可知，正在開發(fā)完善中的花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)是由大量低廉的靜止或移動(dòng)的多種類型的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式以自組織和多跳的方式構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，并部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)。該WSN系統(tǒng)與PLC相關(guān)設(shè)備、高/低溫控制系統(tǒng)、大棚生產(chǎn)管理軟件系統(tǒng)等構(gòu)成了花木盆景大棚智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)智能花卉生產(chǎn)全過(guò)程中對(duì)大棚溫度、濕度、光照度、CO2濃度等重要參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制。
該系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)調(diào)模塊和控制管理模塊等基本功能模塊。其主要功能如下：網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)調(diào)模塊負(fù)責(zé)組建、維護(hù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，收集花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)中的傳感器數(shù)據(jù)和輸出設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控軟件，接收監(jiān)控軟件的控制指令并將指令發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中（圖2）；生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集相應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換處理組幀后發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中；控制管理模塊負(fù)責(zé)接收無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的控制指令，經(jīng)過(guò)指令分析形成輸出設(shè)備控制指令，并將WSN系統(tǒng)所有信息和數(shù)據(jù)定期發(fā)送到后臺(tái)Web服務(wù)器中，形成整個(gè)花木盆景生產(chǎn)基地高層管理和決策的輔助信息。
2.2 大棚WSN子系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)功能設(shè)計(jì)
感知設(shè)備有溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、紅外傳感器等，其中溫濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境周圍的溫濕度數(shù)據(jù)；光照度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境周圍的光照度數(shù)據(jù)；灌溉指示燈指示滴灌設(shè)備工作狀態(tài)；高低溫指示燈指示環(huán)境溫度狀態(tài)。
控制設(shè)備有滴灌指示設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、供暖設(shè)備、花木養(yǎng)分水灌溉設(shè)備、高低溫指示設(shè)備、卷簾設(shè)備等。其中，供暖設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制環(huán)境中溫度和濕度的狀態(tài)；通風(fēng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制環(huán)境中溫度和濕度的狀態(tài)，控制肥水灌溉；花木養(yǎng)分水灌溉設(shè)備根據(jù)需要對(duì)養(yǎng)分營(yíng)養(yǎng)水成分、pH和EC值進(jìn)行綜合調(diào)控，根據(jù)花木生長(zhǎng)對(duì)基培和土培區(qū)栽培的工藝要求，設(shè)定土壤基質(zhì)、土壤水勢(shì)，自動(dòng)調(diào)節(jié)滴灌、噴灌系統(tǒng)的灌溉時(shí)間和次數(shù)等。
數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集并顯示各傳感器數(shù)據(jù)的相關(guān)信息（圖3）。界面中以列表的形式顯示所有傳感器的名稱及ID號(hào)、采集時(shí)間、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)量單位；可以按序自動(dòng)顯示或任意手動(dòng)點(diǎn)擊某個(gè)傳感器圖標(biāo)，即彈出該傳感器的數(shù)據(jù)曲線窗口。在該曲線窗口中可按所設(shè)條件隨機(jī)查看大棚內(nèi)相應(yīng)傳感器監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)變化。大棚智能灌溉調(diào)節(jié)軟件系統(tǒng)可作濕度閾值設(shè)置、灌溉過(guò)程控制和相關(guān)背景數(shù)據(jù)曲線分析，實(shí)現(xiàn)以WSN應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)的花卉生產(chǎn)灌溉自動(dòng)化的功能。
其他環(huán)節(jié)如光照調(diào)節(jié)、氣體與通風(fēng)調(diào)節(jié)等及其功能不在此一一敘述。
2.3 花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析
由于如皋花木大世界園區(qū)內(nèi)外相鄰花木生產(chǎn)企業(yè)較多，這些企業(yè)的WSN系統(tǒng)解決方案、數(shù)據(jù)采集方法定義和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)接口差異較大。即使是在同一個(gè)企業(yè)，由于不同花卉產(chǎn)品生產(chǎn)大棚相鄰很近，要檢測(cè)、采集和控制的溫度、濕度、光照度、CO2濃度、O2濃度、N2濃度等生產(chǎn)工藝參數(shù)和觀測(cè)指標(biāo)種類繁多，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量本身就很大，而由于WSN系統(tǒng)內(nèi)部各相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)多跳傳輸特性可能產(chǎn)生的無(wú)效派生數(shù)據(jù)量更大，信息冗余度非常高，傳感器節(jié)點(diǎn)有限的能源消耗速度極快，WSN系統(tǒng)魯棒性非常低。企業(yè)WSN系統(tǒng)底層通信協(xié)議接口困難，園區(qū)企業(yè)信息共享難，這會(huì)對(duì)最終建成高效運(yùn)行的如皋智能花木大世界造成困難。因此，在設(shè)計(jì)和完善花木盆景生產(chǎn)基地WSN系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案時(shí)，要在數(shù)據(jù)采集、通信協(xié)議與信息處理模式等環(huán)節(jié)統(tǒng)一采用XML DOM 技術(shù)的基礎(chǔ)上，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)（感知層）、節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)中間處理層、節(jié)點(diǎn)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（網(wǎng)絡(luò)層）及B/S或C/S服務(wù)器端（應(yīng)用層）數(shù)據(jù)處理等層面分別采用不同等級(jí)和不同功能目標(biāo)的WSN數(shù)據(jù)融合技術(shù)，以解決園區(qū)WSN系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口不一致、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量約束、系統(tǒng)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。
3 基于XML DOM的WSN數(shù)據(jù)融合技術(shù)及應(yīng)用
3.1 XML DOM技術(shù)概述
XML DOM即文檔對(duì)象模型，它把XML文檔視為一種樹結(jié)構(gòu)[1]，由若干個(gè)代表XML文檔中不同部分的程序?qū)ο蠼M成，這些對(duì)象具有屬于自己的屬性和方法，綁定封裝了對(duì)XML文檔進(jìn)行操縱的多個(gè)API，可以跨平臺(tái)，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)軟硬系統(tǒng)，與任意編程語(yǔ)言（例如Java、C++、C#）一起使用。可以遍歷訪問(wèn)XML DOM這棵樹上的所有節(jié)點(diǎn)。XML DOM遍歷、讀取XML文檔結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的主要對(duì)象與方法有3種，分別如下。
①DOMDocument。該對(duì)象是XML DOM的最高級(jí)對(duì)象[1]，提供了使用XML文檔所需的所有基礎(chǔ)方法，可用來(lái)創(chuàng)建、添加、刪除、替換（或者其他操作）DOM文檔中的節(jié)點(diǎn)。正是這些功能使得DOM具有真正意義上的動(dòng)態(tài)性，使得采用XML DOM技術(shù)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息建立結(jié)構(gòu)化文檔并加以管理操縱成為可能。
3.2 WSN數(shù)據(jù)融合技術(shù)的意義及實(shí)現(xiàn)方法
無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)主要以電池供電，工作環(huán)境通常比較惡劣，一次部署終身使用。由于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的相互交叉重疊覆蓋是不可避免的，這導(dǎo)致相臨近節(jié)點(diǎn)所采集、上傳的原始數(shù)據(jù)信息本身就存在著相當(dāng)程度的冗余，有相當(dāng)一部分的能量被用于無(wú)意義的不必要的數(shù)據(jù)傳輸。如果相臨區(qū)域多個(gè)WSN子系統(tǒng)之間所定義的源信息文檔系統(tǒng)相互不兼容，或者ZIGBEE通信協(xié)議描述不一致，或者各個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)地直接遠(yuǎn)距離傳送數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)，則會(huì)進(jìn)一步加劇消耗網(wǎng)絡(luò)資源尤其是不可再生的節(jié)點(diǎn)能源[2]。因此，盡量節(jié)省傳感器工作中消耗的能源、延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)生命周期，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)中必須采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)的根本原因之一。
數(shù)據(jù)融合又被稱作信息融合[2]，是一種多源信息處理技術(shù)，它通過(guò)對(duì)來(lái)自同一區(qū)域的多源數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化合成，獲得更精確、更完整的結(jié)果?；赬ML DOM的數(shù)據(jù)融合正是建立在以數(shù)據(jù)為中心的多源信息處理技術(shù)基礎(chǔ)上，充分利用節(jié)點(diǎn)計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，盡可能地減少網(wǎng)絡(luò)資源消耗。
根據(jù)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的操作級(jí)別，可基于XML DOM方法在3個(gè)層面上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合：①數(shù)據(jù)級(jí)融合[3]。這是面向無(wú)線傳感網(wǎng)最底層數(shù)據(jù)的融合，操作對(duì)象是WSN前置傳感器節(jié)點(diǎn)采集得到的數(shù)據(jù)。②特征級(jí)融合。特征級(jí)融合通過(guò)一些特征提取手段將XML結(jié)構(gòu)樹上的數(shù)據(jù)表示為一系列的特征向量，來(lái)反映事物的共有屬性。③決策級(jí)融合。根據(jù)應(yīng)用需求，依據(jù)特征級(jí)數(shù)據(jù)融合分析結(jié)果進(jìn)行較高級(jí)的決策。這是最高級(jí)的融合。
數(shù)據(jù)融合的主要方法有綜合平均法、卡爾曼濾波法等[4]。其中，LEACH算法比較適合中小規(guī)模WSN數(shù)據(jù)融合方法，即在WSN中通過(guò)某種方式在傳感器節(jié)點(diǎn)群隨機(jī)遴選出簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)廣播信息，其余節(jié)點(diǎn)選擇附近信號(hào)最強(qiáng)的簇頭加入，從而形成不同的節(jié)點(diǎn)簇群。簇頭節(jié)點(diǎn)之間再構(gòu)成更高層骨干節(jié)點(diǎn)網(wǎng)，簇內(nèi)底層節(jié)點(diǎn)在XML DOM 模式下將處理好的數(shù)據(jù)傳輸給簇頭節(jié)點(diǎn)，簇頭節(jié)點(diǎn)再向上一級(jí)簇頭節(jié)點(diǎn)傳輸，直至匯聚節(jié)點(diǎn)。XML DOM結(jié)構(gòu)樹上的每一層數(shù)據(jù)在傳輸前都必須作數(shù)據(jù)融合處理。這種方式大大減少了全網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸總量，減少了不必要的鏈路維護(hù)，減少了節(jié)點(diǎn)間的干擾，降低了全網(wǎng)發(fā)送總功率，達(dá)到了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的目的。
3.3 基于XML DOM的WSN數(shù)據(jù)融合策略
遵循XML DOM范式建立XML DOM結(jié)構(gòu)樹，對(duì)來(lái)自同一監(jiān)測(cè)區(qū)域的多源多跳傳輸感測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一按XML結(jié)構(gòu)化的標(biāo)準(zhǔn)文本格式進(jìn)行檢測(cè)、描述、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、估計(jì)，消除噪聲與干擾，將經(jīng)過(guò)本地融合處理后有用的數(shù)據(jù)路由傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)。有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，如果現(xiàn)場(chǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)把N個(gè)相等長(zhǎng)度的感知數(shù)據(jù)分組融合成1個(gè)等長(zhǎng)的合并數(shù)據(jù)并輸出，則只需消耗不進(jìn)行融合時(shí)系統(tǒng)所消耗能量的1/N即可完成數(shù)據(jù)傳輸，這樣就有效地實(shí)現(xiàn)了協(xié)同與信息優(yōu)化合成，大大降低了整個(gè)WSN網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臒o(wú)意義的數(shù)據(jù)流量，減少了巨大的能量消耗，提高了數(shù)據(jù)采集和處理的效率，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
4 小結(jié)
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程中有著十分廣泛的應(yīng)用前景[5]。以花木盆景生產(chǎn)基地WSN應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)為例，在跨平臺(tái)的XML DOM 技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)涉農(nóng)行業(yè)WSN應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)作了初步的研究和實(shí)踐探索，對(duì)今后開發(fā)“農(nóng)村水產(chǎn)品智能養(yǎng)殖系統(tǒng)”、“農(nóng)資智能物流/智慧商業(yè)零售系統(tǒng)”等無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)/RFID應(yīng)用系統(tǒng)有著一定的參考借鑒作用。
參考文獻(xiàn)：
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