公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 位移測(cè)量范文

位移測(cè)量精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的位移測(cè)量主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

位移測(cè)量

第1篇:位移測(cè)量范文

數(shù)據(jù)處理單元包括初級(jí)信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等模塊,主要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)功能:對(duì)TCD2703D輸出的模擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)理;對(duì)調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理;對(duì)得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)以便后續(xù)處理。根據(jù)TCD2703D輸出信號(hào)的特性,需要先對(duì)每一幀的輸出信號(hào)進(jìn)行初級(jí)處理,初級(jí)信號(hào)調(diào)理單元主要采用閾值調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)后的信號(hào)進(jìn)入到數(shù)據(jù)采集處理單元。由于TCD2703D的靈敏度很高,受自然光和雜散光等的影響較大,需要精心調(diào)節(jié)閾值以降低干擾,這對(duì)確定CCD輸出信號(hào)的位置有很大影響。FPGA是數(shù)據(jù)處理單元的核心元件,F(xiàn)PGA選用ALTERA公司的Cyclone系列的EP1C6Q144。在系統(tǒng)中FPGA主要實(shí)現(xiàn)以下功能:1)正確輸出TCD2703D的驅(qū)動(dòng)脈沖,實(shí)現(xiàn)其正確工作;2)TCD2703D每一幀的輸出經(jīng)過(guò)初級(jí)信號(hào)調(diào)理單元,在信號(hào)超過(guò)閾值后會(huì)輸出矩形脈沖串,在FPGA中通過(guò)計(jì)算得到矩形脈沖發(fā)生的中心位置,并將該位置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到SRAM中,正常工作時(shí)每秒SRAM中記錄5000個(gè)數(shù)據(jù);3)SRAM的I/O端口是復(fù)用的,為了防止端口數(shù)據(jù)之間的讀寫(xiě)沖突,使用FPGA控制SRAM中數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀出;4)在FPGA中用硬件實(shí)現(xiàn)中值濾波,所設(shè)計(jì)的硬件電路能夠快速、高效地對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),取得良好的濾波效果,使處理后的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)FPGA處理后,位置數(shù)據(jù)信息被存儲(chǔ)到片外SRAM中,系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片容量為64k16bits。使用片外SRAM基于以下的考慮:首先是增大可連續(xù)采樣的時(shí)間,片外SRAM最大記錄時(shí)間為12.8s;其次實(shí)現(xiàn)了低成本,利于應(yīng)用,便于擴(kuò)展。

2網(wǎng)絡(luò)通信單元

系統(tǒng)通信采用主從結(jié)構(gòu),主從結(jié)構(gòu)如圖4所示,即主機(jī)可以和每一個(gè)從機(jī)進(jìn)行通信,各從機(jī)之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)絡(luò)通信單元主要由C8051芯片、FT232芯片、RS485芯片等組成,網(wǎng)絡(luò)通信單元具體結(jié)構(gòu)如圖5所示,F(xiàn)T232芯片實(shí)現(xiàn)USB接口和RS232、RS485接口之間的轉(zhuǎn)換[8];485芯片實(shí)現(xiàn)RS232接口和RS485接口之間的轉(zhuǎn)換;C8051作為MCU,主要控制這些芯片之間的時(shí)序,防止發(fā)生總線沖突,造成通信癱瘓。網(wǎng)絡(luò)通信單元主要有以下作用:1)下行:計(jì)算機(jī)發(fā)出的USB指令經(jīng)FT232芯片和485芯片后轉(zhuǎn)換成RS485遠(yuǎn)距離傳送到各個(gè)CCD單元;2)上行:SRAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在MCU中轉(zhuǎn)成RS232,再由485芯片轉(zhuǎn)成RS485,經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離傳輸后,由FT232轉(zhuǎn)成USB和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信;3)使用MCU控制不同CCD單元的時(shí)序,防止總線沖突。在CCD單元和計(jì)算機(jī)之間使用RS485通信,主要實(shí)現(xiàn)以下功能:一是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸;二是實(shí)現(xiàn)多站能力。RS-485具有良好的抗噪聲干擾性、長(zhǎng)傳輸距離和多站能力等優(yōu)點(diǎn),RS-485總線一般最大支持32個(gè)節(jié)點(diǎn),如果使用特制芯片,可以支持128或256個(gè)節(jié)點(diǎn),最大的可以支持到400個(gè)節(jié)點(diǎn)。本系統(tǒng)使用的芯片可以支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)[9],在長(zhǎng)線傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要使用阻抗匹配的RS485專用電纜,這樣可以減少因衰減和噪聲等因素造成的信號(hào)失真[10]。RS-485是一種半雙工通信,發(fā)送和接收共用同一物理信道,在任意時(shí)刻只允許一臺(tái)從機(jī)處于發(fā)送狀態(tài),要求應(yīng)答的從機(jī)偵聽(tīng)到總線上呼叫信號(hào)已經(jīng)發(fā)送完畢,并且在沒(méi)有其它從機(jī)發(fā)出應(yīng)答信號(hào)的情況下,才能應(yīng)答。半雙工通信對(duì)主機(jī)和從機(jī)的發(fā)送和接收時(shí)序有嚴(yán)格的要求,如果時(shí)序上配合不好,就會(huì)發(fā)生總線沖突,嚴(yán)重的情況會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)通信癱瘓。為了防止這種情況發(fā)生,可以采用以下措施:1)使用MCU對(duì)通信時(shí)序做精確控制;2)發(fā)送信號(hào)和接收信號(hào)的寬度要足夠?qū)?,保證能夠完整地接收一幀數(shù)據(jù);3)任意兩個(gè)從機(jī)的發(fā)送信號(hào)在時(shí)間上完全分開(kāi),避免總線爭(zhēng)端。

3PC控制程序

PC控制程序是在VB6.0的平臺(tái)下編程實(shí)現(xiàn)的,其主要功能包括:采樣率的設(shè)置、記錄時(shí)間的設(shè)置、觸發(fā)方式的設(shè)置、波形數(shù)據(jù)顯示和振動(dòng)模擬等,PC控制程序流程如圖6所示。通過(guò)PC控制程序可以對(duì)系統(tǒng)的采樣率進(jìn)行設(shè)置,范圍是100~5000sps;記錄時(shí)間調(diào)節(jié)范圍是1~10s;系統(tǒng)有三種觸發(fā)方式可以選擇,包括手動(dòng)觸發(fā)、自動(dòng)觸發(fā)、外觸發(fā),通過(guò)對(duì)多種模式的觸發(fā)設(shè)置確保對(duì)各種特征信號(hào)的準(zhǔn)確捕捉;波形數(shù)據(jù)顯示和振動(dòng)模擬對(duì)線陣CCD輸出信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,以供不同的應(yīng)用場(chǎng)合選擇,PC控制程序的操作界面如圖7所示。

4結(jié)論

第2篇:位移測(cè)量范文

關(guān)鍵詞:亞像素位移測(cè)量 數(shù)字圖像相關(guān)法 序貫相似法 動(dòng)態(tài)閾值 梯度法

中圖分類號(hào):TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)01(b)-0001-04

光鑷(Optical tweezers)又稱為單光束梯度力光阱,是一種利用高度聚焦的激光束形成的三維梯度勢(shì)阱來(lái)捕獲、操控微小粒子的技術(shù)[1]。光鑷自1986年由Arthur Ashkin[2]發(fā)明以來(lái),以其非接觸、地?fù)p傷等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于物理學(xué)中的激光冷卻、膠體化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)尤其是分子生物學(xué)等領(lǐng)域[3],成為一項(xiàng)重要的研究工具。

光鑷的一個(gè)重要功能為微小力的測(cè)量,對(duì)光阱的剛度進(jìn)行標(biāo)定是光鑷測(cè)力的重要環(huán)節(jié)。標(biāo)定光阱剛度有許多方法,常用的有流體力學(xué)法、熱運(yùn)動(dòng)分析法、功率譜法和外加周期驅(qū)動(dòng)力法等[4~6],文獻(xiàn)[7]詳細(xì)分析比較這四種方法的優(yōu)缺點(diǎn),其中流體力學(xué)法和熱運(yùn)動(dòng)分析法均需要CCD跟蹤微粒運(yùn)行軌跡,在微粒運(yùn)行一段期間內(nèi)拍攝大量的圖像,然后再對(duì)些圖像進(jìn)行后期處理。由此可知在硬件條件一定的情況下圖像亞像素分析對(duì)測(cè)量精度有著重大的意義。

亞像素位移測(cè)量的算法主要有如下幾種:亞像素灰度插值法[8]、曲面擬合法[9]、相關(guān)系數(shù)插值法,牛頓-拉普森[10](Newton-Rapshon,簡(jiǎn)稱N-R)、基于梯度的方法;頻率相關(guān)法,后驗(yàn)概率算法,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和基于迭代的最小二乘法[11]。這些算法測(cè)量精度所稱精度能到0.005~0.1pixel。常用的算法就三種,下面就簡(jiǎn)單的總結(jié)這三種算法的優(yōu)缺性:亞像素灰度插值法,計(jì)算量大,精度較低,一般較少直接使用;牛頓-拉普森是基于最優(yōu)化的思想,建立合理的位移和變形模型后然后進(jìn)多次迭代后然后求出其中的參數(shù),由于迭代過(guò)程中要用到灰度插值,以及灰度的梯度插值,因此目前這個(gè)算法是精度最高的,但耗時(shí)也最長(zhǎng)。相關(guān)系數(shù)曲面擬合法,有著很強(qiáng)的抗噪性能,但計(jì)算精度比相關(guān)系數(shù)插值法略低。梯度法(又稱微區(qū)統(tǒng)計(jì)特性梯度法),其基本思想是微小物體的近似剛性位移后微小變形前后點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的灰度值保持不變。潘兵等人,指出梯度法與曲面擬合法具有相同的效率,且精度優(yōu)于相關(guān)系數(shù)曲面擬合[12]。

本文用圖像相關(guān)法[12]并利用位移場(chǎng)的連續(xù)性,設(shè)計(jì)了一套分步計(jì)算整像素位移、壓像素位移,最后將兩者疊加作為最終的位移,如圖1。在具體的計(jì)算過(guò)程中將集標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)方差相關(guān)法,動(dòng)態(tài)閾值序貫相似法,梯度法眾多優(yōu)點(diǎn)集于一體。最后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法的有效性和實(shí)驗(yàn)。

1 本文算法的計(jì)算流程

1.1 整像素位移測(cè)量

為了提高計(jì)算的效率和速度這里采用了動(dòng)態(tài)閾值序貫相似法(SSDA)[13]。下面給出動(dòng)態(tài)閾值SSDA算法大致流程:

(1)定義絕對(duì)誤差:

其中,,。

(2)在相鄰圖像中前一幅中取選定一塊大小和位置合適的圖像作為模板中心坐標(biāo)為;

(3)確定在后面一幅圖像中的搜索范圍(即子圖的遍歷范圍);

(4)在后面一幅圖像中,計(jì)算模板圖像與初始位置子圖中所有像素點(diǎn)的的累加值,并將其作為閾值的初始值;

(5)計(jì)算模板和一個(gè)位置子圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的并累加記作;

(6)在計(jì)算并累加過(guò)程中比較與的大小,若在計(jì)算完每一行或一列后就立刻比較與,若,則停止計(jì)算,并將圖像子移動(dòng)到下一個(gè)位置,重復(fù)(4)計(jì)算,加快匹配速度;

(7)若再遍歷模板圖像與該位置子圖的所有像素點(diǎn)后,有,則用T更新,并記錄此子圖中心點(diǎn)的坐標(biāo)。

下面給出算法的具體流程如圖2所示。

1.2 亞像素位移的測(cè)量

為了獲取更高的精度,需要在正像素結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行亞像素位移的求解,設(shè)變形前的圖像為,變形后的圖像為,分別為對(duì)應(yīng)于原圖像中所求位移點(diǎn)在變形的圖像中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的整像素位移,為對(duì)應(yīng)于整像素位移結(jié)果的亞像素位移。

當(dāng)選物體作微小位移時(shí),且物體表面上任意一點(diǎn)在周?chē)念I(lǐng)域內(nèi)的元面積足夠小,則小面元可以看成近似剛體運(yùn)動(dòng),亦元面內(nèi)所有的點(diǎn)的均勻相同的位移量。根據(jù)數(shù)字圖像基本假設(shè),在微區(qū)內(nèi),和有下面的關(guān)系:

同時(shí),考慮到相關(guān)搜索對(duì)應(yīng)變的不敏感性,設(shè)真實(shí)位移為:

定義是微區(qū)內(nèi)的刻畫(huà)與的相似程度函數(shù):

在微區(qū)內(nèi),和相似程度最大,應(yīng)該滿足(4)式,此時(shí)應(yīng)該取駐值。

將(4)式待入中并進(jìn)一步表示的函數(shù)如下:

對(duì)應(yīng)真實(shí)的微小變形應(yīng)有:

本文中選取了公式(9)作為相似程度函數(shù):

式中,為模板在點(diǎn)點(diǎn)處的灰度值,是變形子區(qū)在點(diǎn)處灰度值;分別是模板區(qū)域與變形子區(qū)的中像素灰度值的平均值。詳細(xì)的推導(dǎo)過(guò)程,見(jiàn)文獻(xiàn)[14]。

1.3 位移場(chǎng)的疊加

位移場(chǎng)疊加時(shí)考慮相鄰圖像之間的位置傳遞。例如,根據(jù)圖像1和圖像2,可以算出圖像2相對(duì)圖像1的位移增量為 ,其中是以圖像1為參考系的坐標(biāo)。同理由圖像2、圖像3,得出,其中是以圖像2為坐標(biāo)系,簡(jiǎn)單推導(dǎo)后得到圖像3相對(duì)圖像1的位移場(chǎng)為:

據(jù)此類推,可以得到任意一個(gè)圖像相對(duì)于第一副圖像的位移。

2 數(shù)值模擬

采用斯坦福大學(xué)Peng Zhou等人提出的算法[15],生成標(biāo)準(zhǔn)散斑圖如圖3,每一幅圖大小為512×512,散斑的光強(qiáng)程高斯分布,散斑尺寸大小為4個(gè)像素,散斑數(shù)為1200,在水平方向移動(dòng)0~0.1pixel像素內(nèi)以0.01步長(zhǎng)生成9幅圖像,在0.1~1像素位移范圍內(nèi)以0.1為步長(zhǎng),生成9幅圖像。同時(shí)在每幅圖像上取上5個(gè)不同位置的采用41×41模板,然后經(jīng)行統(tǒng)計(jì)分析,如圖4所示。

由圖4可以看出,在理想的條件下,本文的亞像素有0.005pixel精度,單從精度要求上,滿足光鑷光鑷中對(duì)亞像素速位移精度的要求。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在0~0.5pixel時(shí),計(jì)算位移值大于設(shè)定位移值,而在0.5~1pixel時(shí)計(jì)算位移小于設(shè)定的位移值。設(shè)定位移在0.5pixel時(shí)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

第二組實(shí)驗(yàn),生成10幅散斑圖像,每幅圖像沿y軸上移動(dòng)移動(dòng)3.25 pixel,在x軸上外加一個(gè)隨機(jī)0.1*rand的小位移量作為步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)作時(shí)的擾動(dòng),同時(shí)兼顧電磁噪聲和其他噪聲,在后續(xù)的圖像中加均值為0,方差為0.01+0.01*rand高斯噪聲和噪聲密度0.01+rand*0.01的椒鹽噪聲如圖5所示。表1,采用相鄰的模板匹配得到的不同幀數(shù)上的匹配點(diǎn)的坐標(biāo)。圖5,微粒的不同時(shí)刻的相對(duì)位置顯示。

由第一幅到最后一幅在y軸理論位移量為256+9×3.25=285.250;本文提出的算法最后結(jié)果為:285.195,誤差值為0.055pixel;而直接用第一幅和最后一幅相關(guān)算出的位移為:285.097;與理論值相差為0.1530pixel。顯然本文提出的算法有較強(qiáng)的抗干擾性。

第三組實(shí)驗(yàn),是比較在整像素點(diǎn)搜索采用動(dòng)態(tài)閾值的SSDA的和普通的搜索的時(shí)間,而亞像素點(diǎn)的計(jì)算采用相同算法。對(duì)比,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表2。表格中的運(yùn)行時(shí)間是在CPU為Intel(R) Core(TM)2 T5870,主頻為2.00 GHz處理器,內(nèi)存大小為2 G,計(jì)算5次匹配所畫(huà)的時(shí)間。實(shí)際上程序運(yùn)行的時(shí)間取決于程序效率,編程語(yǔ)言、以及計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備。本文算法基本比普通亞像素算法快1~2倍。倍數(shù)相差不明顯的原因是:亞像素計(jì)算的時(shí)間占整個(gè)計(jì)算時(shí)間很大的部分。

3 結(jié)論

由上面的分析可以得出,本文給出一種了利用圖像相關(guān)分析法通過(guò)整數(shù)像素位移場(chǎng)計(jì)算、亞像素位移計(jì)算、和位移場(chǎng)的疊加,來(lái)實(shí)現(xiàn)大位移場(chǎng)的高精度的亞像素位移測(cè)量的方法。在整像素的計(jì)算時(shí)采的動(dòng)態(tài)的閾值的序貫相似法能使整個(gè)匹配過(guò)程所花時(shí)間節(jié)省1~2倍;第二組實(shí)驗(yàn)中看出,粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)提高采集圖像的頻率能的改善測(cè)量精度,本文直接用起始位置和終點(diǎn)位置的圖像計(jì)算出的位移誤差是采集多張圖像和計(jì)算相鄰的位移最后按1.3所述疊加后位移出差的近似9倍。此外,雖然本文盡力考慮了各種的干擾影響,步進(jìn)電機(jī)的震動(dòng),電磁脈沖的等,但是實(shí)際實(shí)驗(yàn)中的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如此,如細(xì)胞各自的布朗運(yùn)動(dòng)、焦平面的變化、光照的不均勻等。下一步工作應(yīng)在光鑷捕獲微粒實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)本算法的性能。

參考文獻(xiàn)

[1] 余娜,蔡志崗,梁業(yè)旺,等.光鑷系統(tǒng)的組建及光阱效應(yīng)的觀察[J].大學(xué)物理,2010,29(3):59-62.

[2] Ashkin A,Dziedzic JM, Bjorkholm JE,Chu S.Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles[J].Opt Lett,1986,11(5):288-290.

[3] 任洪亮,莊禮輝,李銀妹.雙光鑷測(cè)量膠體微粒間相互作用勢(shì)[J].中國(guó)激光,2008,35(1):151-155.

[4] Florin E.-L,Pralle A,Stelzer E.H.K,et al.Photonic force microscope calibration by theraml noise analysis[J].J.Appl.Phys.A.1998,66:S75-S78.

[5] John Bechhoefer,Scott WilsonFaster cheaper,safer optical tweezers for the undergraduate laboratory[J].Am.J.Phys.2002,70(4):393-400.

[6] 龔契,陳洪濤,李銀妹.四種光阱剛度測(cè)量法的實(shí)驗(yàn)研究與比較[J].中國(guó)科大學(xué)報(bào),2005,35:601.

[7] Bamea D I Silveman H E A class of algorithms for digital image reg istration[J].IEEE,1972,C-21(2):179-186.

[8] 于起峰.基于圖像的精密測(cè)量與運(yùn)動(dòng)測(cè)量[M].北京:科學(xué)出版社,2002.

[9] 王懷文,亢一郎,謝和平.數(shù)字散斑相關(guān)方法與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].力學(xué)進(jìn)展,2005,32(2):195-203.

[10] Bruck HA McNeil SR ,Sutton MA,et,al.Bigital Image correlation using Newton-Rapshon method of partial differential correction[J].Exprimental Mechanics,1989,29(3):261-267.

[11] 潘兵,吳大方,國(guó)寶橋.數(shù)字體圖像相關(guān)方法中基于迭代最小二乘法的物體內(nèi)部變形測(cè)量[J].實(shí)驗(yàn)力學(xué),2011,26(6):666-673.

[12] 潘兵,謝惠民,戴福隆.數(shù)字圖像相關(guān)中亞像素位移測(cè)量算法的研究[J].力學(xué)學(xué)報(bào),2007,36(2):245-252.

[13] 杜德生,葉建平,等.一種新的自適應(yīng)閾值SSDA算法[J].現(xiàn)在電子技術(shù),2010,6:135-139.

第3篇:位移測(cè)量范文

關(guān)鍵詞:巖體;智能位移測(cè)量系統(tǒng);智能化;相對(duì)位移

中圖分類號(hào):Tu112.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2009)09-0283-02

1 智能位移測(cè)量系統(tǒng)的原理與組成

1.1 原理

該設(shè)備的工作原理是:以高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)超銦鋼合金輪在導(dǎo)軌中作一次往返運(yùn)動(dòng),作為位移基本測(cè)量裝置,同時(shí)采集差動(dòng)位置傳感器的差動(dòng)電壓,然后把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析,確定各個(gè)位置標(biāo)志之間的距離,不同時(shí)刻的距離之差即為該時(shí)間段的位移變化量。

1.2 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由四大部分組成:系統(tǒng)控制記錄部分、位移驅(qū)動(dòng)部分、標(biāo)志捕捉部分和信號(hào)分析部分,系統(tǒng)控制記錄部分相當(dāng)于電腦的CPU,起到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作控制,采樣記錄,信號(hào)接收與發(fā)送等功能,主要通過(guò)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。位移驅(qū)動(dòng)部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心之一,其位移控制精度高,溫度、震動(dòng)等變化對(duì)其影響較小,對(duì)系統(tǒng)的總體誤差起主要控制作用。標(biāo)志捕捉部分是系統(tǒng)的另一個(gè)核心部分,它通過(guò)差動(dòng)傳感器得到標(biāo)志點(diǎn)的精確點(diǎn)位。信號(hào)分析部分通過(guò)數(shù)值分析來(lái)確定標(biāo)志點(diǎn)的位移和方向的變化情況。(參數(shù)要求(1)1步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角至少在0.9°以下,位移控制差在0.01mm/m左右;(2)根據(jù)溫度、震動(dòng)及摩擦條件,步進(jìn)電機(jī)位移誤差控制在0.25mm/10m以下,步進(jìn)角位移最大影響誤差控制在0.01mm/r左右)。

1.3 該設(shè)備具有以下特點(diǎn)

(1)安裝準(zhǔn)備簡(jiǎn)單,只需最初在鉆孔安裝位置標(biāo)志及帶導(dǎo)軌的塑料管即可。

(2)使用簡(jiǎn)單,在需要測(cè)量時(shí)把測(cè)量?jī)x放入孔中的導(dǎo)軌中,打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓其自動(dòng)運(yùn)行即可。

(3)位移測(cè)量幾乎不受限制。

(4)可以測(cè)量彎曲路徑。

(5)測(cè)量設(shè)備可以重復(fù)使用。

(6)選用超銦鋼合金輪系統(tǒng)受溫度影響很小。

(7)測(cè)量設(shè)備體積小,方便攜帶。

1.4 智能位移測(cè)量系統(tǒng)的主要技術(shù)創(chuàng)新

(1)充分利用步進(jìn)電機(jī),步進(jìn)角誤差的無(wú)累積性進(jìn)行長(zhǎng)距離的位移測(cè)量。

(2)利用差動(dòng)位置傳感器的離散信號(hào)來(lái)捕捉標(biāo)志點(diǎn)的位置。

(3)對(duì)捕捉信號(hào)在理論曲線下進(jìn)行擬合,尋其峰值,也即標(biāo)志點(diǎn)的精確位置,利用數(shù)值方法大幅度提高位移測(cè)量精度。

(4)采取一步的信號(hào)措施,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì),使其在一定置信度下充分滿足穩(wěn)定性要求。

(5)設(shè)置自動(dòng)往返裝置,進(jìn)一步減小其測(cè)量誤差。

2 智能位移測(cè)量系統(tǒng)的使用方法

在位移檢測(cè)過(guò)程中,首先根據(jù)工程實(shí)際需要,如設(shè)計(jì)中鉆孔的方向(水平鉆孔、豎直鉆孔、斜鉆孔)、深度、地下的溫度和地下水等情況來(lái)選擇不同型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)和轉(zhuǎn)輪的材料和尺寸。安裝導(dǎo)軌前應(yīng)先固定標(biāo)識(shí)點(diǎn)且選擇相應(yīng)型號(hào)的傳感器。然后把導(dǎo)軌放入已鉆好的鉆孔中并且用水泥砂漿將其與孔壁固定成一體。最后打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓其自動(dòng)運(yùn)行,把系統(tǒng)控制記錄部分,信號(hào)分析部分的結(jié)果與工程允許位移進(jìn)行比較分析,最終確定巖體的變形程度。

3 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)相對(duì)位移測(cè)量?jī)x器的工作性能和精確度。

實(shí)驗(yàn)步驟:(1)把實(shí)驗(yàn)導(dǎo)軌放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,導(dǎo)軌兩端固定,保證導(dǎo)軌底部的平穩(wěn)。(2)把標(biāo)志點(diǎn)(磁點(diǎn)),每隔O,15m安置在導(dǎo)軌的側(cè)端,并且標(biāo)號(hào)為1、2、3…11,放置過(guò)程中要用角分器進(jìn)行標(biāo)志點(diǎn)位置測(cè)量,盡量做到標(biāo)志點(diǎn)之間的距離為0.15m。(3)測(cè)量裝置放在導(dǎo)軌上,打開(kāi)開(kāi)關(guān)讓其在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),并記錄標(biāo)志點(diǎn)未受擾動(dòng)時(shí)的初始位置,取左端為坐標(biāo)原點(diǎn)。(4)人為的擾動(dòng)標(biāo)志點(diǎn)(在軌道中間加壓使軌道變形),然后通過(guò)測(cè)量裝置中的控制記錄部分,記錄擾動(dòng)后標(biāo)志點(diǎn)的位置。(5)通過(guò)信號(hào)分析部分進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析,并繪圖。(6)通過(guò)游標(biāo)卡尺來(lái)確定擾動(dòng)后各標(biāo)志點(diǎn)的位置,來(lái)檢驗(yàn)系統(tǒng)的精確度。

結(jié)論分析:(1)相對(duì)位移測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)定兩點(diǎn)之間相對(duì)位移的變化,說(shuō)明該設(shè)計(jì)方案可行,具有實(shí)用性。

(2)測(cè)量精確度與設(shè)計(jì)精度差一個(gè)數(shù)量級(jí),主要有三個(gè)原因:①實(shí)驗(yàn)時(shí)所用步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角為1.8度,如果使用0.9度的步進(jìn)電機(jī)效果會(huì)更好。②軟件方面劃分細(xì)度比較粗略,要進(jìn)一步細(xì)分。③軌道的加工精度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,其加工精度有待于進(jìn)一步提高。

4 結(jié)語(yǔ)

第4篇:位移測(cè)量范文

一、 工程概況

武鋼冷軋廠生產(chǎn)線可軋板寬達(dá)2080mm,軋機(jī)為德國(guó)西馬克的五機(jī)架連續(xù)軋機(jī),輥縫位置測(cè)量?jī)x采用的是德國(guó)Dr.JOHANES―HEIDENHEIN公司制造的WMC―200型位置傳感器。

二、 傳感器工作原理

該傳感器安裝在壓下裝置液壓缸的缸體上,通過(guò)一個(gè)不銹鋼的連桿與液壓缸的底板采用接手法蘭連接。缸體升降時(shí),帶動(dòng)拉桿移動(dòng)。拉桿帶動(dòng)傳感器內(nèi)掃描架,掃描架在傳感器的精密導(dǎo)軌上移動(dòng),而玻璃刻度標(biāo)尺光柵固定在導(dǎo)軌上。位置傳感器利用光柵位移測(cè)量原理,把機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成光電脈沖信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理后可得軋輥輥縫。

三、 傳感器安裝

輥縫位置傳感器安裝程序圖

1、 傳感器安裝

傳感器由玻璃刻度標(biāo)尺光柵固定在導(dǎo)軌上的拉桿和傳感器的光電轉(zhuǎn)換裝置兩大部分組成。拉桿和光電轉(zhuǎn)換裝置分別固定在液壓壓下缸和活塞臺(tái)架上,利用接手法蘭連接成一體,當(dāng)缸體移動(dòng)時(shí)傳感器的兩部分產(chǎn)生相對(duì)位移,從而產(chǎn)生光電脈沖,完成輥縫位置的檢測(cè)任務(wù)。

傳感器的安裝定位很關(guān)鍵,在活塞臺(tái)架底部和缸體側(cè)面固定兩部件時(shí)都要找平、找正、鉆孔、套絲后才能安裝,固定時(shí)同心度要特別注意,缸移動(dòng)是時(shí)導(dǎo)軌必須靈活,不偏不倚,一點(diǎn)也不能憋勁,這樣測(cè)量才準(zhǔn)確,在安裝時(shí),最好由專家指導(dǎo),監(jiān)理人員到場(chǎng)確認(rèn)。

2、 專用插頭的焊接

傳感器的信號(hào)比較弱,屏蔽要求特別高,而且是雙屏蔽電纜,屏蔽層的連接嚴(yán)格按安裝指導(dǎo)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。芯線的焊接要確保接觸良好,接線正確,內(nèi)外屏蔽層(雙屏蔽)都要保證接地良好。

3、 接地

輥縫儀內(nèi)光電轉(zhuǎn)換組件,不得接地,要浮空。因有的控制回路是浮空方式的,否則燒壞設(shè)備。除此之外,保護(hù)接地、工作接地、防靜電接地都必須嚴(yán)格按規(guī)范施工。

4、 電纜敷設(shè)

指導(dǎo)專家對(duì)專用電纜敷設(shè)和接頭焊接非常重視,對(duì)電鉻鐵焊錫絲親自檢查。電纜按級(jí)、按層排列,防止強(qiáng)電對(duì)模擬量信號(hào)的感擾。

5、 接線

接線前一定要校對(duì)準(zhǔn)確,電源線、信號(hào)線不能接錯(cuò),除錫焊接頭外,其余則使用專用壓接鉗壓緊端子頭,并掛好標(biāo)識(shí)牌。

6、檢查

全部安裝完畢,再一次檢查并密封線槽、線箱、線盒等設(shè)備,防止塵、碴、水、汽和油的入侵。整理移交技術(shù)資料和填寫(xiě)各項(xiàng)安裝記錄,移交調(diào)試,并配合試車(chē)。

四、 輥縫位置測(cè)量?jī)x的調(diào)試

1、調(diào)試前檢查

(1)調(diào)試人員仔細(xì)閱讀該儀器的作用原理、圖紙資料,深入了解儀器在控制系統(tǒng)中的作用。

(2)調(diào)試工程師仔細(xì)閱讀儀表安裝調(diào)試說(shuō)明書(shū)和有關(guān)資料,特別是掃描的光柵和光敏元件相對(duì)位移,產(chǎn)生的脈沖都要有深入地了解才能正確測(cè)試下圖各點(diǎn)的波形。

(3)清點(diǎn)設(shè)備

――核對(duì)儀表型號(hào)、規(guī)格和制造廠標(biāo)牌;

――對(duì)照設(shè)備清單,清點(diǎn)附件;

――收集設(shè)備供貨裝箱單、資料、說(shuō)明書(shū)、合格證;

――全部設(shè)備附件登記備案。

(4)檢測(cè)接線和接地是否符合施工規(guī)范

2、傳感器測(cè)試

該項(xiàng)測(cè)試必須與機(jī)械液壓傳動(dòng)專業(yè)配合,在液壓壓下動(dòng)作的情況下,輥縫傳感器才能有位移,此時(shí)采用存儲(chǔ)示波器測(cè)量移動(dòng)時(shí)的脈沖波形,并進(jìn)行分析。

(1)用雙線存儲(chǔ)砂波器同時(shí)測(cè)量?jī)蓚?cè)的兩個(gè)傳感器的輸出波形,進(jìn)行比較,除單臺(tái)必須符合上圖各點(diǎn)波形圖外兩臺(tái)還應(yīng)同步,否則液壓缸將有偏移。

(2)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試處理后的微量程的模擬值,應(yīng)為0~5,DC誤差應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi),誤差為±3mm;

(3)線性度測(cè)試;

(4)不靈敏感度測(cè)試;

(5)方波相位差測(cè)試

(6)輸出脈沖信號(hào)上升下降時(shí)間測(cè)試

(7)通――斷比變化最大值

(8)傳感器本身掃描信號(hào)幅值

測(cè)試完畢應(yīng)根據(jù)整理詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料以備交付生產(chǎn)

3、調(diào)試使用的儀表

――雙線存儲(chǔ)示波器子 2臺(tái)

――數(shù)字電壓表(5位)2臺(tái)

――筆記本電腦1臺(tái)

――雙通道圖形記錄儀1臺(tái)

五、 結(jié)束語(yǔ)

第5篇:位移測(cè)量范文

關(guān)鍵詞:公路隧道,監(jiān)控量測(cè),數(shù)據(jù)處理與分析,回歸分析

中圖分類號(hào):U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

1 引言

隧道施工監(jiān)控量測(cè)是保證工程質(zhì)量的重要措施[1],也是判斷圍巖和襯砌是否穩(wěn)定,確保施工安全,指導(dǎo)施工順序,進(jìn)行施工管理,提拱設(shè)計(jì)信息的主要手段。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的正確處理及分析對(duì)于隧道施工安全和變更設(shè)計(jì)參數(shù)具有非凡意義,并于成果的及時(shí)性、直觀性和科學(xué)性有直接的聯(lián)系。對(duì)于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和時(shí)程圖的回歸分析有利于對(duì)圍巖的穩(wěn)定性做出直觀的判斷,有利于及時(shí)有效的調(diào)整支護(hù)參數(shù)及施工方案。

2 工程概況

雙城隧道為一座左右線分離的四車(chē)道高速公路隧道。隧址位于臨夏市臨夏縣尹集鎮(zhèn)南側(cè)山梁,右線長(zhǎng)975m,左線長(zhǎng)945m。最大埋深122m,凈寬10.25m,凈高5.0m。圍巖為 V級(jí),洞身圍巖為上第三系臨夏組中統(tǒng)的泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層塊狀結(jié)構(gòu),層理發(fā)育,層面平整,巖層產(chǎn)狀接近水平,泥巖、泥質(zhì)粉砂巖具風(fēng)化收縮干裂、遇水膨脹崩解特性,巖性軟弱,為破碎性軟巖。

3.1施工方法簡(jiǎn)介

雙城隧道施工采用兩臺(tái)階開(kāi)挖法,示意圖如下:

圖1 兩臺(tái)階開(kāi)挖法施工部序(單位:m)

3.2監(jiān)控量測(cè)方案

周邊收斂,拱頂沉降是必測(cè)項(xiàng)目。為了準(zhǔn)確反映隧道圍巖的變化情況,需要在隧道開(kāi)挖、初次襯砌完成后的24小時(shí)內(nèi),立即對(duì)隧道布點(diǎn),各類量測(cè)點(diǎn)應(yīng)安設(shè)在距離開(kāi)挖而2m的范圍內(nèi),并應(yīng)保證爆破后24h內(nèi)或下次開(kāi)挖之前取得初次讀數(shù)。測(cè)點(diǎn)的布設(shè)為洞口密中間疏,洞口端以5m為一斷面,中間以20m或30m為一測(cè)點(diǎn)斷面居多[2]。

圖2 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置示意圖

4 量測(cè)數(shù)據(jù)處理分析

4.1數(shù)據(jù)處理

根據(jù)對(duì)每次測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)的整理,運(yùn)用相關(guān)軟件(如word)繪出每天測(cè)線的收斂-時(shí)間或下沉-時(shí)間曲線,結(jié)合選定的回歸方程來(lái)推算出周邊位移或拱頂下沉的最終值,以此掌握隧道圍巖的變形規(guī)律?,F(xiàn)場(chǎng)每條測(cè)線的量測(cè)數(shù)據(jù)處理過(guò)程主要分為以下幾個(gè)步驟:

(1)取得現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)此進(jìn)行整理,輸入到電腦,對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行相應(yīng)的整理與計(jì)算。

(2)結(jié)合每條測(cè)線的量測(cè)數(shù)據(jù),畫(huà)出位移u與時(shí)間t的變化曲線圖。

(3)對(duì)步驟(1)的量測(cè)數(shù)據(jù)或步驟(2)進(jìn)行回歸分析處理,推算出圍巖變形的極限值,結(jié)合相關(guān)規(guī)范的要求判定圍巖是否達(dá)到穩(wěn)定的條件,以此來(lái)判定圍巖的穩(wěn)定狀態(tài)。

4.2 雙城隧道的實(shí)例應(yīng)用

在整個(gè)監(jiān)控量測(cè)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)DZK19+340斷面圍巖變形最大,因此現(xiàn)選取此斷面進(jìn)行分析。

4.2.1監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):

表1雙城隧道周邊位移監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)

4.2.2 確定回歸方程

將上表(表2和表3)中的數(shù)據(jù)繪制成如下的時(shí)間—位移曲線圖(圖3),并根據(jù)曲線圖中的數(shù)據(jù)分布情況,選擇合適的函數(shù)進(jìn)行回歸分析。

圖3雙城隧道DZK19+340斷面周邊位移隨時(shí)間變化關(guān)系圖

由規(guī)范6.2.5[4]條規(guī)定,選取指數(shù)函數(shù)模型進(jìn)行分析。即: (1)

對(duì)等式兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),即: (2)

設(shè):Y=lny,A=lna,B=b,X=-1/x可得直線形式:Y=A+BX

從而可按直線擬合的方法確定所需要的指數(shù)曲線。用最小平方法先求出A和B,再求其反對(duì)數(shù)得到a和b:

其中:(3) (4)

(5)

(6)

利用以上公式可計(jì)算可得回歸方程。計(jì)算過(guò)程如下:

表2 雙城隧道DZK19+340斷面周邊位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)回歸分析統(tǒng)計(jì)表

把表2中數(shù)據(jù)代入上述公式可得:A=3.35095,B=5.21177,a=28.52983,b=5.21177

故可推得線型方程為:Y=3.35095+5.21177X

則回歸方程為:

即由上式可知:U max =28.52983

綜上可得出隧道周邊位移程度:28.48/28.52983=99.82%

隧道周邊相對(duì)位移值:28.48/12620=0.2257%

同理可得出隧道拱頂沉降程度:25/25.67952=97.35%

拱頂相對(duì)位移值:25/10272=0.2434%

由以上數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)論:由回歸分析推算的隧道周邊和拱頂?shù)南鄬?duì)位移值均小于規(guī)范要求;周邊位移和拱頂沉降的實(shí)測(cè)值均小于極限值,且均已達(dá)到極限值得90%以上。以上結(jié)論表明該斷面圍巖變形一達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),初次支護(hù)達(dá)到預(yù)定效果,可以施作二次襯砌。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)雙城隧道長(zhǎng)達(dá)一年的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)的整理分析可以得出以下結(jié)論:

(1)對(duì)雙城隧道周邊位移和拱頂沉降的監(jiān)測(cè)結(jié)果分析表明,下臺(tái)階的開(kāi)挖對(duì)拱頂沉降和上臺(tái)階的周邊位移有明顯的影響,因此在類似的工程開(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)采取必要的措施以減小對(duì)上臺(tái)階和拱頂?shù)挠绊憽?/p>

(2)經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)整理分析后,發(fā)現(xiàn)各條測(cè)線經(jīng)過(guò)開(kāi)挖變形階段后,圍巖變形向著穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展,其變形曲線符合圍巖變形趨勢(shì)。

(3)因?yàn)閷?duì)該隧道實(shí)施了全程監(jiān)測(cè),所以使隧道的圍巖變形始終處于監(jiān)控狀態(tài),達(dá)到了真正意義上的“安全”狀態(tài)。

參考文獻(xiàn):

[1]李根照,張學(xué)雷.隧道監(jiān)控量測(cè)方法及數(shù)據(jù)處理分析[J]. 建筑與工程, 2011,(9):639

[2]公路隧道施工技術(shù)細(xì)則.JTG F60-2009[S]. 北京:人民交通出版社,2009 42-43

第6篇:位移測(cè)量范文

【關(guān)鍵詞】養(yǎng)胃解毒膠囊;微量元素;ICP—AES;彝藥

微量元素與人體健康有關(guān)。攝入過(guò)量、不足或缺乏都會(huì)不同程度地引起人體生理功能的異常或疾病的發(fā)生。如Mg是細(xì)胞內(nèi)液的重要陽(yáng)離子,具有參與體內(nèi)糖代謝及呼吸酶活動(dòng)的作用,同時(shí)細(xì)胞外液中的鎂離子與Ca 、K、Na協(xié)同作用,共同維持著肌肉神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。Fe、Cu不僅會(huì)影響血紅蛋白的合成引起貧血,也會(huì)造成體重增長(zhǎng)遲緩和骨骼生理功能異常。Zn也是人體中不可缺少的微量元素之一,它是人體內(nèi)物質(zhì)代謝中許多酶的活化劑,具有維持肌體生長(zhǎng)發(fā)育,促進(jìn)創(chuàng)傷的愈合等作用。缺Zn會(huì)導(dǎo)致人體免疫功能下降,生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等 [1]。

中藥成分與生長(zhǎng)環(huán)境土壤中的微量元素有關(guān)。不同產(chǎn)地同一品種中藥中,微量元素的含量具有共同的特征,而同一元素含量不同,從而導(dǎo)致藥效的不同。因此研究和開(kāi)發(fā)中草藥內(nèi)的微量元素是現(xiàn)代臨床的重要課題,它對(duì)闡述傳統(tǒng)的藥理,毒理及藥品的分類提供種種依據(jù),對(duì)鑒定藥品的真?zhèn)?、中草藥的種植與綜合利用開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)[2]。

彝藥養(yǎng)胃解毒膠囊(彝名:嗨諾惰秋齊膠囊)復(fù)方制劑,其主要成分為:小青木香、甘草、小兒腹痛草、羊耳菊。其中小兒腹痛草是一味療效獨(dú)特的彝藥,彝名為阿科臥諾詩(shī),別名為金沙青葉膽。屬龍膽科植物斜莖獐牙的全草。古今漢醫(yī)本草未載,彝醫(yī)用其治療胃痛、肋痛、小兒腹痛、牙痛等療效較好。羊耳菊彝名為為尼圖基,別名俄巴沙補(bǔ)、白牛膽、白風(fēng)菊。為菊科植物羊耳菊的全草或根。彝藥以全草入藥,主治膽囊炎、胃痛、食積、小兒高熱驚風(fēng),順氣止痛、消食、散結(jié)、止咳之功。漢醫(yī)未載,是彝醫(yī)特有之用藥[3] 。復(fù)方制劑主要功能是溫中和胃,理氣止痛,用于寒凝氣滯所致的胃脘冷痛 ,慢性胃炎及十二指腸潰瘍。臨床使用療效較好。

本論文擬采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP—AES)對(duì)其微量元素的種類和含量進(jìn)行測(cè)定并分析。ICP—AES具有快速測(cè)定多種元素,靈敏度高等特點(diǎn)。通過(guò)此種研究,就可以進(jìn)一步的了解藥物的組成和效用原理,為彝藥理論做一些補(bǔ)充。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器。

ICP—1000Ⅱ型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(日本島津公司);高頻功率1.2KW、觀測(cè)高度15mm、冷卻氣15L/min、凈化氣3.5L/min、載氣1.0L/min、等離子氣1.2L/min。

1.2 試劑。

HNO3(AR,成都市聯(lián)合化工試劑研究所);HClO4(AR,天津市東方化工廠);H2O230%(AR,天津水化學(xué)試劑三廠);實(shí)驗(yàn)用水均為二次水。

1.3 樣品的硝化[4] [5] [6]。

準(zhǔn)確稱取不等量試樣四份,分別置于100ml燒杯中,加入不同的酸,靜置過(guò)夜。將燒杯置于電爐上加熱至盡干,冷卻后用3%稀HNO3溶液定容至50ml,搖勻放置,同時(shí)制備空白。

2.結(jié)果與討論

2.1 ICP—AES測(cè)定結(jié)果。

從表3中微量元素的測(cè)定結(jié)果可以看出,養(yǎng)胃解毒膠囊中除常量元素Ca、Mg、P、S等含量較高外,另外還有豐富的微量元素Fe、Zn、Al、B、Mn等,且含量都較高。有毒元素未檢出。

2.2 討論[7] [8] [9]。

Ca和P是人體的主要支撐組織—骨骼的主要成分。人體有99%以上的P存在于骨骼和牙齒中,兩種元素在人體內(nèi)的比例約為2:1,被稱為“一對(duì)伴侶”。Ca與食物和腸道中的植酸、草酸及脂酸等陰離子形成不容性的鈣鹽。攝入體內(nèi)的Ca70%~80%存留于糞便中。鈣除維持人體骨骼的功能外,對(duì)于血凝、肌肉收縮、心肌功能、正常的神經(jīng)與肌肉的應(yīng)激性等方面也起著重要的作用。

Mg不但是植物的必需元素,也是人體的必需元素。人每日攝入的Mg30%~50%在小腸內(nèi)吸收。Mg是細(xì)胞內(nèi)液的重要陽(yáng)離子,具有參與體內(nèi)糖代謝及呼吸酶活動(dòng)的作用。Mg離子是糖代謝呼吸不可缺少的輔因子,參與蛋白質(zhì)的合成。同時(shí)細(xì)胞外液中的Mg離子與Ca、K、Na協(xié)同作用,共同維持肌肉神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。維持心肌的正常結(jié)構(gòu)和功能,Mg缺乏可引起心肌壞死。

Fe是微量元素的“老大”,人體必需微量元素中Fe的含量最多。Fe的吸收主要在小腸上部,當(dāng)食物中的Fe被胃酸分解后釋放出Fe2+ ,然后與腸壁內(nèi)容物中的維生素C、某些糖及氨基酸形成絡(luò)合物。這些絡(luò)合物在十二指腸及空腔的堿性溶液中仍能維持溶液狀態(tài),有利于吸收。缺Fe會(huì)影響智力發(fā)育,免疫功能下降,消化吸收功能減弱,肌肉運(yùn)動(dòng)功能明顯降低。一般表現(xiàn)為世界性的缺鐵性貧血、青春期女性慢性萎黃病、缺Fe吞咽困難綜合征、現(xiàn)代婦女綜合征等。

Mn是維持動(dòng)物和人體健康的一種營(yíng)養(yǎng)元素,與其他許多金屬一樣,對(duì)人來(lái)說(shuō)沒(méi)有表現(xiàn)出高效的吸收,攝入的食物中僅有10%的Mn可通過(guò)胃—腸壁傳遞到血液中。被吸收的Mn通過(guò)膽汁與糞便排出體外。成年人攝入Mn量的增加會(huì)導(dǎo)致吸收和保留量的增加。Mn主要在腸道吸收,以十二指腸吸收量較多。Mn是人體內(nèi)多種酶的成分,與人體健康的關(guān)系十分密切,Mn也被稱為“益壽元素”近年來(lái)的研究表明,體內(nèi)的過(guò)氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老的作用,而此酶內(nèi)就含有Mn。養(yǎng)胃解毒膠囊中檢測(cè)出了適量的Mn元素,有促進(jìn)胃腸道組織功能的恢復(fù)作用。

Zn是人體必需的生命元素,是維持機(jī)體正常新陳代謝的要素。1984年研制的甘草酸鋅中甘草的有效成分能增加胃粘膜細(xì)胞的己糖胺成分,能提高胃粘膜的防御能力,延長(zhǎng)胃上皮細(xì)胞的壽命,加速粘膜愈合。并對(duì)消化性潰瘍的治愈率為80%療效優(yōu)于丙谷胺。Zn還被稱為“不顯眼的”營(yíng)養(yǎng)素。Zn被吸收的很少,食物Zn能被機(jī)體吸收的不足10%,主要在十二指腸吸收。養(yǎng)胃解毒膠囊中檢測(cè)出了大量的Zn元素,它對(duì)促進(jìn)胃腸道組織功能的恢復(fù),起到維持機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育,維持正常的味覺(jué)功能及食欲,促進(jìn)正常的性發(fā)育,促進(jìn)創(chuàng)傷的愈合等作用。

Al在體內(nèi)分布在所有組織中,其經(jīng)過(guò)呼吸道進(jìn)入人體后,肺Al含量在各器官中是最高的。通常,胃、腸道是可溶性鋁化物的主要吸收通道。一般而言[7],Al在胃、腸道吸收依賴于如下幾種因素,即鋁化物的形態(tài);胃液pH;鋁絡(luò)合劑攝入量;小腸運(yùn)動(dòng)性以及Al的攝入量。在醫(yī)藥方面,難溶性的Al(OH)3的藥理作用有制酸、局部止血、保護(hù)潰瘍面等作用。所以復(fù)方制劑中也表現(xiàn)出藥效好的一方面。

從樣品中未檢測(cè)出Hg、Pb等對(duì)生命體有害的元素。

3.結(jié)論

通過(guò)此實(shí)驗(yàn)可以得出以下結(jié)論:

3.1 采用ICP—AES法測(cè)定彝藥養(yǎng)胃解毒膠囊中的微量元素,表明該藥中含有豐富的Ca、Mg、P等人體必需的元素,還含有Fe、Zn、B、Mn、Al等五種微量元素,不含Hg、Pb等有害元素。其中微量元素Zn含量高(1570ug/g),在對(duì)消化性潰瘍的治愈中起到很好的療效。

3.2 微量元素是中藥和彝藥的主要組成部分,中藥和彝藥的療效不僅與其有機(jī)成分有關(guān),還與其所含的無(wú)機(jī)元素的種類含量有密切關(guān)系。同時(shí),這些微量元素還與彝藥中顯效的有機(jī)成分形成配合物,產(chǎn)生協(xié)同作用和拮抗作用。同單味藥相比,復(fù)方制劑效果更佳。

參考文獻(xiàn)

[1][8][9] 王變等 .生命科學(xué)中的微量元素(上、下卷)中國(guó)計(jì)量出版社.1992:401、464

[2] 薛沙.中藥功效的微量元素定量分析【M】.微量元素與健康研究.1996,13(1).

[3] 楊本雷,余惠祥等.中國(guó)彝族藥學(xué)【M】云南民族出版社,2004:177,357.

[4] 張奇鳳,劉琴,姚興等.參茸黑錫丸中微量元素的測(cè)定【J】.光譜學(xué)與光譜分析2004,24(3):366

[5] 王旭豐,賈志新等.銀翹解毒丸中微量元素的測(cè)定【J】山西中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào).2001,2(3):48

[6] 牛文彥,張偉,祁艷斌等.藥品中微量元素的測(cè)定【J】.天津醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào).1999,5(3):13.

第7篇:位移測(cè)量范文

中圖分類號(hào):R54文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009_816X (2013)02_0141_04

doi:103969/jissn1009_816X20130223一般來(lái)說(shuō)當(dāng)冠狀動(dòng)脈狹窄程度≥50%可導(dǎo)致心肌供血不足,臨床診斷為冠心病。然而 既往30年來(lái)的研究表明,冠脈微循環(huán)異常也有可能導(dǎo)致心肌供血不足[1]。微循環(huán) 是指微動(dòng)脈 和微靜脈之間的血液循環(huán),是血液與組織細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所。冠脈微循環(huán)是指由微動(dòng) 脈、毛細(xì)血管和微靜脈構(gòu)成的微循環(huán)系統(tǒng)。冠狀動(dòng)脈主干及其主要分支血管的內(nèi)彈性膜和中 膜平滑肌發(fā)達(dá),具有較強(qiáng)的收縮力,能使管腔明顯地縮小或擴(kuò)大,從而調(diào)節(jié)和分配心臟各部 位的血流。而小動(dòng)脈和微動(dòng)脈(亦稱外周阻力血管,特別是直徑

1IMR的定義及測(cè)量方法

11IMR的定義:IMR為遠(yuǎn)端冠狀動(dòng)脈壓力(Pd)除以最大充血狀態(tài)下平均傳導(dǎo)時(shí)間(hT mn)的倒數(shù)。換言之,即Pd與hTmn的乘積(mmHgs或U)。早期研究表明,T mn的倒數(shù)與冠脈血流量顯著相關(guān)[8,9]。理論上講,TMR等于心肌灌注壓除以心 肌血流量。因此,在無(wú)心外膜狹窄 和側(cè)支血流情況下,IMR等于Pd與hTmn的乘積,并且在動(dòng)物和體外實(shí)驗(yàn)中與TMR有很好的相關(guān) 性[5,10]。然而,在出現(xiàn)心外膜狹窄情況下,心肌血流量為冠脈血流量與側(cè)支血流 量之和 ,使用簡(jiǎn)化公式(Pd與hTmn的乘積)測(cè)量得出的IMR值可能會(huì)高估TMR,這是因?yàn)橛?hTmn估計(jì) 的血流量反映的是冠脈血流量。在這種情況下,準(zhǔn)確測(cè)定IMR需要了解冠狀動(dòng)脈契壓(Pw ),這時(shí)IMR值應(yīng)該表示如下:IMR=Pa×Tmn×[(Pd_Pw)/(Pa_Pw)][11](Pd:冠狀 動(dòng)脈狹窄遠(yuǎn) 端冠脈平均壓,Pa:最大擴(kuò)張時(shí)主動(dòng)脈平均壓,Pw:冠狀動(dòng)脈楔壓,即冠狀動(dòng)脈完全狹窄或球 囊嵌頓后,該病變遠(yuǎn)端的平均壓力)。所以我們?cè)谂R床應(yīng)用過(guò)程中,如果不用球囊阻斷血流 測(cè)量Pw的話,最好在放置完支架后再測(cè)量IMR,這樣數(shù)值更準(zhǔn)確。

12IMR的測(cè)量:最近,把冠脈溫度稀釋法測(cè)量冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備(coronary flow rese rve,CFR)和壓力導(dǎo)絲測(cè)量血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)(fractional flow reserve,F(xiàn)FR)結(jié)合起來(lái)通過(guò)一 根單獨(dú)導(dǎo)絲來(lái)完成測(cè)量的新技術(shù)通過(guò)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[8]。通常用0014英寸軟壓力導(dǎo) 絲(Press ureWireTM,StJude Medical)來(lái)測(cè)量遠(yuǎn)端冠脈壓力和溫度,離這種導(dǎo)絲頂端3cm處 有一個(gè)微 感應(yīng)器,它可同步高保真記錄冠脈壓力和溫度(兩者分別可精確到1mmHg和002℃)。導(dǎo)絲 的軸(作為一個(gè)額外電阻)可用作第二個(gè)熱敏電阻輸入信號(hào),在冠狀動(dòng)脈開(kāi)口處可記錄任何 注入與血液溫度不同的液體輸入信號(hào)。通常,靜脈內(nèi)先注入5000~10000U肝素后,6~7F指 引 導(dǎo)管進(jìn)入冠狀動(dòng)脈口,接著冠脈內(nèi)注入硝酸甘油200~300ug,使冠脈血管充分?jǐn)U張,經(jīng)指引 導(dǎo)管推送壓力導(dǎo)絲至冠脈口,校正經(jīng)指引導(dǎo)管測(cè)定的壓力與頂端帶有溫度感受器導(dǎo)絲的壓力 一致,并在同一位置校正溫度信號(hào),這意味著冠狀動(dòng)脈口的溫度被作為進(jìn)一步溫度測(cè)量的參 照。接下來(lái),將壓力導(dǎo)絲頭端放到犯罪血管遠(yuǎn)端至少2/3處,保持不動(dòng),按照屏幕提示用注 射器從指引導(dǎo)管內(nèi)彈丸式注射3ml室溫生理鹽水,導(dǎo)絲桿上的溫度感受器探測(cè)到溫度的變化 會(huì)紀(jì)錄到一條溫度曲線,鹽水到達(dá)距離導(dǎo)絲頭端3cm的溫度感受器時(shí),會(huì)紀(jì)錄到第二條溫度 曲線,通過(guò)計(jì)算兩條溫度曲線觸發(fā)的時(shí)間差就可知道鹽水從指引導(dǎo)管到達(dá)導(dǎo)絲頭端溫度感受 器運(yùn)行的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間就稱之為平均傳導(dǎo)時(shí)間(transit mean time,Tmn)。重復(fù) 測(cè)量3次,取其平均值。然后通過(guò)靜脈內(nèi)注入腺苷(140ugkg-1min-1)或 冠脈內(nèi)注入15~20mg罌 粟堿達(dá)最大穩(wěn)定充血狀態(tài)時(shí),先注射3ml室溫生理鹽水,把溫暖的液體從指引導(dǎo)管內(nèi)沖出,按 照屏幕提示快速注射3ml室溫生理鹽水,再次重復(fù)測(cè)量3次,從而得到最大充血狀態(tài)下的平均 值,同時(shí)可測(cè)得Pd。這樣,根據(jù)定義Pd與hTmn的乘積就可得出IMR值。操作過(guò)程中需注 意: ①整個(gè)測(cè)量過(guò)程中,壓力導(dǎo)絲的位置不能移動(dòng),否則測(cè)量的Tmn會(huì)出現(xiàn)誤差;②注射 生理鹽 水的速度要快,在06秒內(nèi)要注射完成;③在靜息狀態(tài)和最大充血狀態(tài)測(cè)量前,必須把指引 導(dǎo)管內(nèi)的造影劑和溫暖的液體沖出。

2IMR的應(yīng)用近年來(lái)研究表明,相對(duì)于冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)備(CFR)而言,IMR評(píng)估微循環(huán)功能有其優(yōu)越性, 主要表現(xiàn)在①CFR評(píng)估的是整個(gè)冠脈系統(tǒng)的血流情況,包括心外膜血管和微循環(huán)[12] 。例如 一個(gè)有心外膜血管病變而微循環(huán)功能正常的患者也可出現(xiàn)CFR異常。因此,當(dāng)評(píng)估微循環(huán)狀 況時(shí)這無(wú)形中限制了CFR的應(yīng)用;而IMR是一種簡(jiǎn)單、定量且特異的評(píng)估微循環(huán)的指數(shù);②CF R受血流動(dòng)力學(xué)(如血壓、心率等)的影響,在同一個(gè)患者重復(fù)測(cè)量,數(shù)值也會(huì)有變化。因 此,其重復(fù)性受到了影響[13]。Martin等[14]研究了血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)改 變前后IMR值的變化 ,結(jié)果表明包括心率、血壓和心肌收縮性的改變對(duì)IMR值都不產(chǎn)生影響。IMR表現(xiàn)出比CFR更 穩(wěn)定的血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。

21評(píng)估患者是否存在微循環(huán)功能障礙:如上所述,IMR可特異性地反映冠脈微循環(huán)功能 狀況 。因此,IMR在評(píng)估患者是否存在微循環(huán)功能障礙方面具有指導(dǎo)意義。例如假設(shè)糖尿病患者 心外膜血管沒(méi)有狹窄,或者狹窄解除后仍有缺血癥狀,這時(shí)我們就可以通過(guò)測(cè)量IMR值來(lái)評(píng)估 患者是否有微血管病變。

22評(píng)估急性心肌梗死患者的預(yù)后:為預(yù)測(cè)急性心肌梗死患者左心室功能恢復(fù)情況和臨床 預(yù) 后,評(píng)估患者存活心肌很重要。有研究表明微血管功能完整性是急性心肌梗死后心肌存活和 左心室功能恢復(fù)最重要的決定因素之一[15]。因此,我們可以通過(guò)測(cè)量急性心肌 梗死患者IM R值來(lái)評(píng)估其預(yù)后。Lim等[7]對(duì)在癥狀出現(xiàn)24h內(nèi)接受PCI術(shù)治療的40例急性前壁 心肌梗死患 者進(jìn)行研究,結(jié)果顯示PCI術(shù)后IMR值是一項(xiàng)可靠的衡量存活心肌和6個(gè)月后左心室功能恢復(fù)情 況的指標(biāo)。IMR與前壁運(yùn)動(dòng)評(píng)分(anterior wall motion score,A_WMS)的百分比變化呈負(fù) 相關(guān)(A_WMS百分比變化越大提示左室運(yùn)動(dòng)恢復(fù)情況越好)。與IMR≤33U組患者相比,IMR> 33U組患者,其前壁運(yùn)動(dòng)評(píng)分百分比變化明顯更低[(12±18)% vs (32±12)%,P32U組其CK峰值明顯更高[(3128±1634)ng/ml vs (1201±911) ng/ml,P32U組患者3個(gè)月后的室壁運(yùn)動(dòng)評(píng) 分顯著降低[(195±36) vs (279±68),P

23對(duì)改善微循環(huán)功能的措施提供參考標(biāo)準(zhǔn):目前已證實(shí),IMR與TMR具有極好的相關(guān)性, 并 可以區(qū)分正常和異常微循環(huán)功能,而不受心外膜血管狹窄的影響[11]。Fearon [6]等研究表 明,與其它傳統(tǒng)方法(如PET,超聲心動(dòng)圖等)評(píng)估STEMI后患者微循環(huán)功能相比,IMR為更好 的預(yù)測(cè)指標(biāo)。laurent Bonello等[3]對(duì)45例STEMI患者研究發(fā)現(xiàn),患者支架置入術(shù) 前進(jìn)行血 栓抽吸,使用糖蛋白IIb/IIIa抑制劑,PCI術(shù)時(shí)直接接受支架置入術(shù)等與低IMR值有相關(guān)性 。Noritoshi Ito[18]等對(duì)40例STEMI患者進(jìn)行研究,結(jié)果顯示冠脈內(nèi)注入尼可地 爾(nicora ndil)可顯著降低21U

24預(yù)測(cè)急性心肌梗死患者早期心力衰竭:laurent Bonello等[3]對(duì)45例PCI支 架置入術(shù)后患者進(jìn)行研究,結(jié)果表明IMR值與患者入院時(shí)腦鈉肽(BNP)呈顯著正相關(guān)。這一 研究結(jié)果表明測(cè)量患者IMR值有利于預(yù)測(cè)STEMI患者的早期心力衰竭,從而可對(duì)這部分患者及 早采取臨床干預(yù)。

3IMR的界值目前,IMR界值尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)STEMI患者PCI術(shù)后進(jìn)行IMR測(cè)量,F(xiàn)earon等[6] 報(bào)道的 IMR均值為39U,Ito等[18]報(bào)道的均值為357U,Lim等[7]報(bào)道的均值為 34U。然而,在 穩(wěn)定期 冠心病和無(wú)明顯微血管功能障礙患者中IMR均值更低(219~23)U[6,14]。根 據(jù)既往研究, IMR預(yù)測(cè)左心室功能恢復(fù)情況的最佳臨界值范圍從32到33U[7,8]。Ito等[18 ]研究表明與21 U

4IMR的局限性IMR局限性主要有:①測(cè)量IMR為一項(xiàng)有創(chuàng)性的檢查技術(shù)。②測(cè)量IMR要求達(dá)到穩(wěn)定的最 大充血狀態(tài),否則就無(wú)法實(shí)現(xiàn)最大減少微血管阻力,可能導(dǎo)致高估IMR值。③放入血管內(nèi)壓 力導(dǎo)絲的位置將影響所測(cè)量的hTmn和IMR值。④在嚴(yán)重心外膜冠脈狹窄情況下,簡(jiǎn)化測(cè)量IMR 值公式,由于未考慮到側(cè)支血流,可能高估TMR,更復(fù)雜的IMR值測(cè)量需結(jié)合冠狀動(dòng)脈契壓( Pw)。

5展望近年來(lái),血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注;因此,我們除需要了解冠狀動(dòng)脈解剖 參數(shù)外,同時(shí)也需了解冠狀動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。自從2003年Fearon等提出了IMR概念以來(lái) ,由于IMR測(cè)量簡(jiǎn)單,快捷,安全性好,不受血流動(dòng)力學(xué)影響等優(yōu)點(diǎn),使其成為一種簡(jiǎn)單、 定量且特異的評(píng)估冠脈微循環(huán)功能的有創(chuàng)檢查技術(shù)。同時(shí),F(xiàn)FR和CFR值也可通過(guò)同一技術(shù)獲 得。FFR是一種特異的反映心外膜冠脈狹窄嚴(yán)重程度的指標(biāo),而CFR評(píng)估的是心外膜血管和微 循環(huán)的指標(biāo)。若FFR與CFR均低,提示心外膜血管狹窄有明顯功能性意義;若FFR值較高,而C FR值低,說(shuō)明有微血管病變存在[20]。相信未來(lái)在心臟導(dǎo)管室將三者結(jié)合起來(lái)將為 冠心病患者的診治做出更加合理的決策;與此同時(shí),我們的視野也將越來(lái)越寬闊,治療效果 也將越來(lái)越好。

參考文獻(xiàn)

[1]Lanza GA, Crea F. Primary coronary microvascular dysfunction: clini cal Presentation,pathophysiology,and management[J]. Circulation,2010,121(21):2 317-2325.

[2]李小鷹.冠脈微血管病的臨床特點(diǎn)和防治[J].中國(guó)循環(huán)學(xué)雜志,2004,14(3):9-12.

[3]Bonello L, Ait Mokhtar O, Lemesle G, et al. Incidence and predictors of mic rovascular dysfunction assessed by the index of microcirculatory resistance foll owing primary PCI for ST_elevation myocardial infarction[J]. Int J Cardiol,201 1,146(3):465-467.

[4]Gibson CM, Cannon CP, Murphy SA, et al. Relationship of TIMI myocardial per fusion grade to mortality after administration of thrombolytic drugs[J]. Circu lation,2000,101(2):125-130.

[5]Fearon WF, Balsam LB, Farouque HM, et al. Novel index for invasively assess ingthecoronary microcirculation[J]. Circulation,2003,107(25):3129-3132.

[6]Fearon WF, Shah M, Ng M, et al. Predictive value of the index of microcircu latory resistance in patients with ST_segment elevation myocardial infarction[J ]. J Am Coll Cardiol,2008,51(5):560-565.

[7]Lim HS, Yoon MH, Tahk SJ, et al. Usefulness of the index of microcirculator y resistance for invasively assessing myocardial viability immediately after pri mary angioplasty for anterior myocardial infarction[J]. Eur Heart J,2009,30(23 ):2854-2860.

[8]De Bruyne B, Pijls NH, Smith L, et al. Coronary thermodilution to assess fl ow reserve: experimental validation[J]. Circulation,2001,104(17):2003-2006.

[9]Pijls NH, De Bruyne B, Smith L, et al. Coronary thermodilution to assess fl ow reserve: validation in humans[J]. Circulation,2002,105(21):2482-2486.

[10]Aarnoudse W, van den Berg P, van de Vosse F, et al. Myocardial resistance assessed by guidewire_based pressure_temperature measurement: in vitro validatio n[J]. Catheter Cardiovasc Interv,2004,62(1):56-63.

[11]Aarnoudse W, Fearon WF, Manoharan G, et al. Epicardial stenosis severity d oes not affect minimal microcirculatory resistance[J]. Circulation,2004,110(15 ):2137-2142.

[12]Kern MJ. Coronary physiology revisited: practical insights from the cardia c catheterization laboratory[J]. Circulation,2000,101(11):1344-1351.

[13]De Bruyne B, Bartunek J, Sys SU, et al. Simultaneous coronary pressure and flow velocity measurements in humans: feasibility, reproducibility, and hemodyn amic dependence of coronary flow velocity reserve, hyperemic flow versus pressur e slope index, and fractional flow reserve[J]. Circulation,1996,94(8):1842-18 49.

[14]Ng MK, Yeung AC, Fearon WF. Invasive assessment of the coronary microcircu lation: superior reproducibility and less hemodynamic dependence of index of mic rocirculatory resistance compared with coronary flow reserve[J]. Circulation,2 006,113(17):2054-2061.

[15]Iliceto S, Galiuto L, Marchese A, et al. Functional role of microvascular integrity in patients with infarct-related artery patency after acute myocardial infarction[J]. Eur Heart J,1997,18(4):618-624.

[16]McGeoch R, Watkins S, Berry C, et al. The index of microcirculatory resist ance measured acutely predicts the extent and severity of myocardial infarction in patients with ST_segment elevation myocardial infarction[J]. JACC Cardiovas c Interv,2010,3(7):715-722.

[17]Yong A, Loh J, McGeoch R, et al. prognostic value of the microcirculatory resistance after primary percutaneous coronary intervention[J]. J Am Coll Card iol,2012,59(13),Supplement:E48.

[18]Ito N, Nanto S, Doi Y, et al. High index of microcirculatory resistance le vel after successful primary percutaneous coronary intervention can be improved by intracoronary administration of nicorandil[J]. Circ J,2010,74(5):909-915.

[19]Ito N, Nanto S, Doi Y, et al. Distal protection during primary coronary in tervention can preserve the index of microcirculatory resistance in patients wit h acute anterior ST_segment elevation myocardial infarction[J]. Circ J,2011,75 (1):94-98.

第8篇:位移測(cè)量范文

關(guān)鍵詞 氧量測(cè)量?jī)x;調(diào)試;維護(hù);故障排除

中圖分類號(hào) TP336 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0220-02

氧量測(cè)量?jī)x主要用于測(cè)定鍋爐煙氣中的氧分壓即氧氣的體積百分?jǐn)?shù)含量(簡(jiǎn)稱氧含量或氧量),通過(guò)安裝氧化鋯氧分析儀,在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣中的氧含量,調(diào)節(jié)空氣和燃料的最佳配比,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化燃燒。在節(jié)能減排、安全環(huán)保諸方面具有重要意義和顯著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

1 氧量測(cè)量?jī)x工作原理

氧量測(cè)量?jī)x由氧化鋯探頭(下文簡(jiǎn)稱鋯頭)和氧量變送器兩部分組成,氧化鋯探頭用于將含氧量轉(zhuǎn)化為mV信號(hào),氧量變送器再由mV信號(hào)計(jì)算出氧量。鋯頭的核心部件是氧化鋯固體電解質(zhì)氧濃差電池。氧濃差電池由參比半電池和測(cè)量半電池組成,兩個(gè)半電池間用氧化鋯固體電解質(zhì)連接,實(shí)際上就是一根氧化鋯管,涂于氧化鋯管內(nèi)外壁上的多孔性鉑膜作為兩個(gè)半電池的電極,供引出氧濃差電勢(shì)用,在高溫下當(dāng)其兩側(cè)氣體中的氧濃度不同時(shí)即產(chǎn)生氧濃差電勢(shì),當(dāng)溫度一定時(shí),僅跟兩側(cè)氣體中的氧氣含量有關(guān),通過(guò)測(cè)量氧濃差電勢(shì),即可測(cè)得氧氣含量比,只要一側(cè)氧氣含量固定,就可求得另一側(cè)氧氣含量。

2 氧量測(cè)量?jī)x日常維護(hù)要點(diǎn)

1)儀器在使用1500-2000小時(shí)以后,需要對(duì)其準(zhǔn)確度進(jìn)行檢查,方法是按正常使用時(shí)的操作程序通入氧標(biāo)準(zhǔn)氣,觀察其指示的讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)氣氧含量的差值,若大于儀器的規(guī)定誤差,就需要進(jìn)行校準(zhǔn)。校驗(yàn)的方法是先調(diào)好標(biāo)氣(氧含量為4%左右,流量300 mL/min~500 mL/min),再將連接軟管與探頭“標(biāo)氣入口”相連,校驗(yàn)量程氣可采用干燥的空氣。若所測(cè)值與標(biāo)氣值有差別,可調(diào)節(jié)本底電勢(shì),把氧量值調(diào)節(jié)到與標(biāo)氣值相同。本底電勢(shì)一般為負(fù)值,絕對(duì)值要小于20 mV,否則鋯頭可能老化。校準(zhǔn)過(guò)程中,應(yīng)保證不漏氣。校準(zhǔn)完畢后,應(yīng)擰緊“標(biāo)氣入口”螺帽。

2)需對(duì)儀器氣路的密封性進(jìn)行檢查,檢查方法為封死進(jìn)入儀器取樣管道,在變送器側(cè)加壓至1 MPa,壓力能穩(wěn)定1-2分鐘,則表示取樣管道無(wú)泄露。

3)由于氧量測(cè)量?jī)x是長(zhǎng)期在線測(cè)量,煙氣中的粉塵含量大,鋯頭陶瓷過(guò)濾器和進(jìn)氣孔容易被堵塞,使用一段時(shí)間后需定期拆出清理,探頭再拆裝過(guò)程中注意避免劇烈震動(dòng),以免損壞。

4)由于鋯頭鋯管長(zhǎng)期在高溫的環(huán)境下工作,容易使得鋯管性能破壞,出現(xiàn)鋯管內(nèi)阻增大,誤差變大,并反映遲鈍。因此,在儀器使用一年后要檢查鋯管的老化程度。方法是先把儀器升溫穩(wěn)定,通入5分鐘空氣后關(guān)閉流量計(jì)調(diào)節(jié)閥,用電阻計(jì)測(cè)量鋯管電極的熱電阻,如果電阻大于(80-100)Ω,說(shuō)明鋯管已經(jīng)老化,必須進(jìn)行更換。

5)更換鋯頭時(shí),要注意保護(hù)電極與鋯頭螺旋接觸面,更換鋯頭后,應(yīng)校正氧化鋯的氧濃度顯示值。如不進(jìn)行此項(xiàng)工作,氧化鋯檢測(cè)的氧濃度可能會(huì)與實(shí)際濃度產(chǎn)生偏差,從而印象測(cè)量。

6)在停爐或者氧量測(cè)量?jī)x退出使用時(shí),不能在切斷電源的情況下放置在煙氣管道內(nèi),應(yīng)保持加熱器供電以防止鋯頭和鋯管被腐蝕。

3 氧量測(cè)量?jī)x在應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題的分析及解決

在實(shí)際工作中,儀器會(huì)出現(xiàn)各類故障,根據(jù)故障現(xiàn)象,我們分析出引起儀器故障的原因以及排除方法,如表1所示。

4 氧量測(cè)量?jī)x安裝應(yīng)該注意的問(wèn)題

1)因?yàn)闇y(cè)量元件是氧化鋯陶瓷,質(zhì)地脆弱,應(yīng)選擇無(wú)振動(dòng)、無(wú)明火燃燒的地點(diǎn)安裝,并要防止有害氣體流經(jīng)探頭檢測(cè)點(diǎn),否則將造成很大的測(cè)量誤差(示值偏大)。因此,在探頭插入煙道安裝完畢后,應(yīng)用密封材料,把探頭邊緣縫隙堵死。

2)由于鋯頭必須工作在(750±100)℃的地方,所以直插式探頭應(yīng)安裝在(750±100)℃的煙道處,如果所選定的測(cè)量點(diǎn)溫度過(guò)低,測(cè)出的含氧量會(huì)偏大;溫度過(guò)高,一方面影響探頭使用壽命,另一方面會(huì)使氧量變送器的溫度補(bǔ)償精度降低。如果因工藝或設(shè)備條件限制,不能采用直插式,可采用旁路插氣恒溫式,即煙氣從煙道抽出,經(jīng)旁路管,探頭安裝在旁路管內(nèi),并自動(dòng)恒溫在750℃左右。

3)當(dāng)煙氣中含有CO,H2,CH4等可燃?xì)怏w以及硫化物,且工藝上無(wú)法消除或減少上述氣體時(shí),可采用旁路式探頭,將待測(cè)煙氣抽出,經(jīng)水洗處理,減少上述氣體,然后再經(jīng)探頭檢測(cè),但此測(cè)量方法會(huì)引起測(cè)量誤差。

4)由于探頭一般是直接插入煙道中,即使是使用比較干凈的氣體燃料,探頭上過(guò)濾器的堵塞也是不可避免的。因此,應(yīng)在探頭過(guò)濾器表面安裝防塵罩。

5)鋯頭最好能在停爐時(shí)安裝,如果做不到這一點(diǎn),則安裝探頭時(shí),就應(yīng)該格外小心。因?yàn)樘筋^的過(guò)濾器是碳化硅材料,其熱性能差,遇到溫度突然變化時(shí),就容易爆裂、破碎。所以探頭安裝時(shí),應(yīng)該緩慢地、逐步地插入測(cè)量煙道。

6)鋯頭最好是垂直安裝,同時(shí)應(yīng)安裝在可以用法蘭固定的爐墻或煙道墻上。鋯頭安裝孔,必須垂直墻的外表面,安裝孔的尺寸要留有足夠的余量。

7)氧量變送器安裝地點(diǎn),應(yīng)滿足溫度和濕度的規(guī)定要求,同時(shí)由于變送器內(nèi)部結(jié)構(gòu)為插件式電路板,所以應(yīng)避免振動(dòng)和污染,以防插件接觸不良。探頭至變送器的信號(hào)線宜屏蔽,而且宜與電源線分開(kāi)布線,減少電磁干擾。

5 結(jié)束語(yǔ)

氧量測(cè)量?jī)x投運(yùn)初,運(yùn)行良好。隨著時(shí)間的推移,由于工藝及其他種種原因?qū)е落嗩^容易老化和積灰,鋯頭壽命基本上只有1-2年,如何解決鋯頭老化以及積灰的問(wèn)題是我們以后需要思考的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]章順增,李仲杰,黃必勝等.氧分析儀常見(jiàn)故障及消除方法[J].在線分析儀表維修工第一版[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:163-165.

[2]王森.電化學(xué)式氧分析器在線分析儀表維修工必讀[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:92-108.

第9篇:位移測(cè)量范文

關(guān)鍵詞:經(jīng)緯度;測(cè)量?jī)x;操作;自制

一、研究背景

應(yīng)試壓力和素質(zhì)教育的矛盾使很多一線教師充滿無(wú)奈。雖然,課本中有著眾多的“活動(dòng)”“案例”“讀圖思考”等來(lái)提升學(xué)生的知識(shí)技能,但在學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的安排上卻比較缺乏。而實(shí)際上高中課本中的很多地理現(xiàn)象、地理原理、地理過(guò)程的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)都可以通過(guò)教師的“信手拈來(lái)”來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,制作經(jīng)緯度測(cè)量?jī)x(下文簡(jiǎn)稱測(cè)量?jī)x)。

二、理論基礎(chǔ)

1.緯度測(cè)量的相關(guān)理論

利用北半球當(dāng)?shù)鼐暥扰c北極星之間的關(guān)系,即北半球當(dāng)?shù)氐乩砭暥鹊扔诋?dāng)?shù)乇睒O星的仰角。如圖1,從而可以利用測(cè)得的當(dāng)?shù)乇睒O星的仰角來(lái)確定當(dāng)?shù)鼐暥取?/p>

2.經(jīng)緯測(cè)量的相關(guān)理論

(1)一天中影子的變化規(guī)律

一天之中,太陽(yáng)東升西落,影子日出時(shí)向西,日落時(shí)向東,一天中影子的長(zhǎng)短和方位關(guān)于當(dāng)?shù)卣缬白訉?duì)稱,且當(dāng)?shù)卣缬伴L(zhǎng)為一天最短。因此,可以通過(guò)正午前后的相等長(zhǎng)度的2個(gè)時(shí)刻的影子計(jì)算出正午影子出現(xiàn)的當(dāng)?shù)氐胤綍r(shí)。

(2)地方時(shí)的計(jì)算

在地球上經(jīng)度相差15°,時(shí)間相差一個(gè)小時(shí),即經(jīng)度相差1°,時(shí)間相差4分鐘??梢砸源藶榛A(chǔ),利用之前得出的正午最短影子出現(xiàn)的時(shí)間和某個(gè)參照經(jīng)度的時(shí)間(如北京時(shí)間為120°E的地方時(shí))來(lái)計(jì)算出當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度。

三、實(shí)驗(yàn)儀器的制作

測(cè)量?jī)x的制作采取了最為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、最為理想的制作方式、可操作性強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量?jī)x由標(biāo)桿、皮尺、教學(xué)用圓規(guī)、指南針組成。

1.標(biāo)桿的制作

測(cè)量?jī)x的主體部分為標(biāo)桿。標(biāo)桿設(shè)為利用2截長(zhǎng)60 cm的廢棄方形鋼管來(lái)制作,鋼管并排焊接,留出2 cm的中縫(測(cè)緯度時(shí)將北極星置于中縫中),在鋼管底部加焊一根長(zhǎng)30cm可用于固定在地表的舊鋼筋,在標(biāo)桿頂部安裝一個(gè)指南針,整根標(biāo)桿長(zhǎng)約90 cm。

2.北極星仰角刻度的刻畫(huà)

將量角器放大,并將刻度畫(huà)在一張足夠大的白色紙上。將制作好的標(biāo)桿垂直放置于畫(huà)好的量角器0°刻線上,此時(shí)可以得出量角器上各刻度與標(biāo)桿的相對(duì)位置,從而畫(huà)出標(biāo)桿上可用于測(cè)量仰角的角度。具體操作時(shí),先畫(huà)出標(biāo)桿左邊鋼管上的刻度,在利用兩根鋼管對(duì)稱的關(guān)系將左側(cè)鋼管上的刻度導(dǎo)致右側(cè)鋼管,且右側(cè)鋼管采用熒光筆畫(huà)刻度,有利于夜間觀測(cè)。而由于標(biāo)桿離量角器原點(diǎn)的距離不同將影響到標(biāo)桿上刻度的分布,因此,在刻畫(huà)刻度時(shí)我們將標(biāo)桿與量角器原點(diǎn)的距離設(shè)定為30 cm。如圖2:

四、實(shí)驗(yàn)操作

1.緯度測(cè)量

將標(biāo)桿垂直放置于地面,利用指南針找出北方,將圓規(guī)的一個(gè)腳對(duì)其標(biāo)桿底部,并水平,另一只腳指向北方,找出北極星,將北極星置于標(biāo)桿中縫,即可量出北極星的仰角,確定當(dāng)?shù)鼐暥取?/p>

2.經(jīng)度計(jì)算

在北京時(shí)間12點(diǎn)前將標(biāo)桿垂直放置于地面,確定出此時(shí)的影子及長(zhǎng)度,記下北京時(shí)間。利用該影長(zhǎng)在標(biāo)桿的有影子的一側(cè)畫(huà)出一條圓弧,當(dāng)標(biāo)桿影子再次落在圓弧上時(shí),記下此時(shí)北京時(shí)間。先后記錄的兩個(gè)北京時(shí)間可以推算出當(dāng)?shù)卣?2點(diǎn)時(shí)北京時(shí)間。利用兩個(gè)時(shí)間差計(jì)算出經(jīng)度差,從而推算出當(dāng)?shù)亟?jīng)度。

五、實(shí)驗(yàn)操作反饋及測(cè)量?jī)x的改進(jìn)

教師及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。一是該實(shí)驗(yàn)的精度有限;二是可測(cè)得的緯度范圍有限,且只能測(cè)算北半球;三是實(shí)驗(yàn)儀器的制作還是比較麻煩,不夠簡(jiǎn)易;四是圓規(guī)一腳的水平不好確定,導(dǎo)致測(cè)得的緯度存在誤差。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究和討論,我們將測(cè)量?jī)x進(jìn)行了較大幅度改進(jìn)。首先,不再將量角器的刻度刻畫(huà)于標(biāo)桿上,而是利用廣告噴繪技術(shù)將刻度繪制在長(zhǎng)條形紙上形成刻度表。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)可將該刻度表貼在標(biāo)桿上,同時(shí)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求的不同噴繪不同量角器與標(biāo)桿距離的刻度表。其次,不再利用圓規(guī)來(lái)尋找測(cè)量緯度。而是利用一段繩子代替圓規(guī),繩上刻畫(huà)出不同長(zhǎng)度的刻度。最后,由于刻度表的出現(xiàn)和繩子代替了圓規(guī),對(duì)于標(biāo)桿的要求也進(jìn)一步降低,我們直接利用用來(lái)測(cè)量緯度的繩子作為標(biāo)桿。

精選范文推薦