结构与原理

关键词：

结构与原理（精选十篇）

结构与原理 篇1

监护仪是一种用以测量、记录和控制患者生理参数, 并可与设定值进行比较, 如果出现超差, 可发出报警的装置或系统。常见的是床边监护仪, 其由多功能参数模块、计算机处理部分、图像处理显示部分、声光报警部分、数据与图像打印或记录部分、网络接口、键盘部分、电源等组成。

患者各种生理参数由传感器转换成电信号, 经前置放大器处理后送入子计算机进行处理分析, 再送入主计算机系统进行结果的显示、存储、打印和管理。电源采用性能优良的开关电源, 备有电池及充电电路。

在硬件上, 同系列产品相对稳定, CPU部分大都采用工业级产品, 例如飞利浦监护仪MJ20、MJ30、MJ40、MJ50、MJ60、MJ70、MJ80等监护系列, 其主板和模块硬件上没有太大的变化, 只是彩色液晶显示器尺寸的变化。

随着传感器技术和电子技术的发展, 监护参数不断增多, 包括心电 (见图1) 、呼吸、血压 (见图2) 、血氧饱和度 (见图3) 、体温、有创血压、呼吸末二氧化碳、心排量、麻醉气体等。监护仪电路设计上由原来的多个参数共用一套计算机系统, 发展到一个参数一个计算机系统, 即:在整个监护仪系统设计中引进模块概念, 参数模块计算机部分与主计算机之间用串行方式进行通讯。例如飞利浦监护仪 (原来惠普监护仪) 1205系列 (或24C) , 血压模块由两压力传感器、前置放大电路、A/D转换器、单片机 (87C51) 、气泵、电子阀、隔离电源、串行接口等组成;飞利浦MJ20系列参数模块由多个参数共同组成, 心电、血氧、无创血压、有创血压和体温等都在一个模块上, 模块主CPU控制整个系统, 与主机CPU通讯, 交换数据和控制信息, 并在电源和接口上采用隔离电路。各种品牌的监护设备在生理参数测量部分, 硬件设计和结构上大同小异, 主要区别在于软件方面。

2 维修方式

医疗仪器的维修工作大致分为2个阶段。第1个阶段, 当仪器出现故障时, 维修工程技术人员及时确定故障部位, 并对简单故障予以排除, 对复杂的故障通过更换板、卡或设备部件的方法恢复医疗仪器的正常运行。这个阶段也称之为一级维修或板级维修。第2 个阶段, 由专业的维修工程技术人员检查经一级维修更换下来的板、卡或设备部件, 找到损坏的元器件来修复有故障的设备, 解决一级维修遗留的一些疑难问题。这个阶段称之为二级维修或片级维修。

一级维修需要的知识面广, 维修人员必须熟练掌握医疗设备工作原理和操作, 才能准确判断故障部位, 及时确保设备正常运转[1,2,3]。

二级维修需要掌握精深的电路分析方法及丰富的维修经验, 才能做到手到病除, 降低维修成本[4,5]。

3 维修举例

3.1 故障一

3.1.1 故障现象

GE的dash3000显示屏黑屏。

3.1.2 故障分析

根据开机时的蜂鸣声及无创血压按键, 判断主机功能正常, 怀疑显示屏出现故障。再用正常板子替换, 确定是背光灯点燃电路故障。

3.1.3 故障排除

背光灯点燃电路板为一小型开关电源, 其将18 V直流变为数百伏的灯管工作电压。经过划分电路板不同工作区域, 手绘电路图, 测量各个关键点的电压、电阻, 发现是一个标有ICP1的集成电流保护器开路。经在网上查找资料, 确定是罗姆微电子集团 (Rohm) 的产品, 额定保护电流为1 A。根据其参数, 用相应的熔断丝更换后, 故障排除。

3.2 故障二

3.2.1 故障现象

PC9000监护仪没有心电波形。

3.2.2 故障分析

通过心电信号发生器, 可排除导联线故障。经测量血压、血氧等其他功能正常, 可判断心电模块故障。

3.2.3 故障排除

心电模块为提高共模抑制比, 采用隔离DC-DC开关电源变换模块, 其中一个型号是DC12D8HVP-150/200, 输入12 V, 输出±8 V, 该元器件故障无输出, 导致心电模块无法正常工作。由于无相同元件更换, 通过定制同规格的小型隔离开关电源模块, 修复故障。

4 结语

作为维修人员必须熟练掌握各种监护仪结构原理和方框图, 各种生理参数的测量原理, 仪器正确的使用方法, 了解与医疗监护设备应用有关的知识及一些临床医学知识。需要特别强调的是, 维修监护仪设备前, 一定要建立仪器结构的整体概念、模块概念, 比如惠普MJ20系列监护主要由主板、电源板、显示部分、面板部分、各种参数模块等组成;太空监护系列结构上主要有主板、触摸屏、显示部分、接口板、多参数模块、电源部分等组成。遇到这样仪器我们必须了解这些仪器的每部分功能作用以及电路上的特点, 才能有助于我们根据故障现象判断故障所在部位, 或为下一步维修提供参考和思路。同时, 还要掌握了解维修所需技术, 装备一些较好维修工具, 测试设备等。另外要注意静电放电在医疗监护设备维修工作中的危害, 制定一些预防措施, 避免在医疗监护设备维修工作中产生新的故障或故障隐患, 从而提高维修工作质量。

参考文献

[1]李永生, 董祥梅, 潘洪良.多参数监护仪设置操作不当引起的常见故障解析[J].医疗卫生装备, 2010, 31 (7) :131.

[2]陈军, 李勇.GE监护仪的正确操作及常见故障解决[J].医疗卫生装备, 2009, 30 (12) :122.

[3]杨斌, 张美.医疗设备中液晶显示模块工作原理及检修方法[J].中国医疗设备, 2009, 24 (10) :113-114.

结构与原理 篇2

学设计

一、教学内容分析

本节内容是汽油泵的拆卸、分解、组合与安装，选自普通高中程标准实验教科书通用技术选修模块7中的第二章汽车构造与工作原理第二节中，并结合现有条实施。

二、教学对象分析

学生在日常生活中经常见到和使用汽车，有比较多的感性认识，学习的热情比较高，但对汽车的结构只局限于初三物理上对内燃机的一点知识。

三、教学目标及分析

1、知识与能力：通过本次实践，使学生能了解汽油泵的功用，各部名称及应注意事项，并能依正确程序拆装汽油泵。

2、过程与方法：综合运用物理知识引导学生认识汽油泵，了解它结构和工作原理,并通过动手操作增强理解与创造能力。

3、情感态度价值观：学生通过汽油泵的主要构造和工作过程的学习，培养对技术的情感和兴趣。

教学重点：正确装配进、出油阀

教学难点：知识运用与动手能力相结合四、教学策略及媒体运用

结合实体部结构原理，提升思维创新意识。，五、教学准备

将学生分为组，每组准备可分解式汽油泵1只螺丝刀（平口、十字）各1把

储物盒1个

活扳手1只

六、教学过程

1．将学生分为组，由教师讲解汽油泵的工作原理，主要零部名称。

2．向学生强调使用工具时注意安全，以免伤害自己及他人。

3．向学生展示汽油泵装配图，主要部：泵壳、泵膜、拉杆、泵膜弹簧、外摇臂、手摇臂、进、出油阀门、油杯及滤网

4．拆卸汽油泵

步骤：清洁汽油泵本体—将泵上下体结合处做标记以便装回时校准—卸下油杯—对称旋松螺丝将泵体上下分开—将油泵阀扣板固定螺丝放松—取下扣板和进出油阀—向膜片力量相反方向压下膜片紧固螺母取下膜片，膜片弹簧—取下内摇臂拉杆—检查—膜片有无裂痕—进出油阀工作状态是否良好—组合安装—依分解反顺序装回—安装完毕检查是否能正常工作

4．总结归纳汽油泵的工作原理

作用：将汽油从油箱内吸出，压送到汽化器中去。

构造：解放A-10B汽车发动机采用266型膜片式汽油泵，装在发动机曲轴箱外侧，由凸轮轴的偏心轮驱动。它包括泵壳、泵膜、拉杆、泵膜弹簧、内摇臂、外摇臂、手摇臂、进、出油阀门、油杯及滤网等主要机组成。

工作情况：

A吸油

当凸轮轴的偏心轮顶动摇臂时，拉下泵膜拉杆压缩弹簧，泵膜下行油室容积增大产生吸力，使出油阀关闭，进油阀门开放，汽油从油箱吸入油室。

b压油

偏心轮转过高点，泵膜弹簧伸张，泵膜上行，油室容积缩小，油压增高，进油阀关闭，出油阀打开，汽油从出油阀门经出油口压入汽化器浮子室。

结构与原理 篇3

【关键词】荷载与结构设计原理 教学方法 改进措施

【中图分类号】TU3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0029-01

1.概述

为了适应厚基础、宽口径的人才培养目标，土木工程的新课程体系由如下六大模块组合而成[1]：①结构分析；②荷载与结构设计准则；③结构设计基本原理；④结构工程设计；⑤结构试验与测试；⑥结构工程施工。

其中，第2模块的知识内容，以前散落在有关结构设计课程的教学内容中，缺乏系统性，且重复过多，现已将其整合为一门独立的课程：荷载与结构设计原理。这一课程目前已被国家高校土木工程专业指导委员会采纳，并列为土木工程专业必修基础课程。该课程旨在使学生熟悉工程结构各行业中常见的荷载类型及其特点，掌握结构设计理论和方法，了解规范建立的可靠度理论背景，为今后培养工程结构的设计计算能力和科研创新能力打下必要的基础。

本文主要分析了“荷载与结构设计原理”课程在教学环节中存在的主要问题，并对其进行分析和解决，提出了一些改革措施。

2.存在问题

《荷载与结构设计原理》课程内容大致分为两个部分[2]：荷载分析和结构设计方法分析，其特点为：理论性较强，且较多地用到了数学中数理统计的知识，许多学生感觉课程抽象枯燥，接受起来较困难。笔者在该课程教学和实践过程中，归纳总结了目前存在的一些主要问题，具体如下：

1）学生对各类荷载的作用方式理解不够。

《荷载与结构设计原理》一般安排在第五个学期，此时大部分专业课程尚未接触，学生对各类荷载的工程背景了解不够，以至于往往只停留在对条文和公式的死记硬背上，难于深入理解和掌握荷载的作用方式、计算思路。

2）不同工程中需要考虑的荷载有所不同，同类荷载的计算方法和考虑方式也各有偏重，学生对此缺乏理解。

3）设计方法中，较多地用到了概率论、数理统计、可靠度方面的知识，学生在此方面理论基础不扎實，学到此处常感觉课程抽象、难以理解、无所适从。

3.教学改进措施

笔者认为，教师需针对学生情况理清课程体系和授课重点，有的放矢，刺激学生的学习兴趣，使得教与学能较为融洽地相互配合。针对前述共性问题，以提高教学质量、培养应用型人才为目标，提出以下几个方面的改进措施供参考。

1）理清知识结构，突出课程主线。

在绪论中，首先介绍本课程的课程性质、主要内容、基本特点和学习方法，使得学生充分了解“为什么学”、“学什么”和“怎样学”等基本问题，掌握本课程的学习主线。在以后的课堂讲解过程中，教师还宜不时地强化这条学习主线，并根据学生的实际情况去粗取精、突出重点，从而使学生有明确的学习目标，达到事半功倍的效果[3]。

2）交代工程背景，介绍预备知识。

例如，在讲述厂房中的吊车荷载时，建议先介绍厂房排架的结构组成、荷载类型和传力方式作为预备知识，若有条件时还可带学生进行有吊车的厂房排架结构的实地参观，使得学生对吊车荷载的工程背景、产生原因、荷载传递方式和特点有更清楚的认识，并利用多媒体辅助教学，通过理论与实践的结合刺激其学习兴趣，以便对移动荷载的特点以及竖向、横向、纵向吊车荷载标准值的确定方法有更准确的理解。

不同工程结构需考虑的主要荷载类型也有所不同。例如，建筑结构需考虑楼面活荷载，而桥梁结构则需考虑汽车荷载。这两类荷载都是可变荷载，但是作用方式和特点不同，计算方法也各不相同。建议教师在讲课中适当地补充两类工程结构的结构布置和荷载传递方式。

3）结合工程实例，重视实践应用。

在课程中宜尽可能结合工程实例进行分析，既可将抽象的知识概念具体化，便于学生理解，又可刺激学生的求知欲。课程基本内容结束后，教师还可找一些建筑结构、桥梁结构、水工结构等工程实际案例，指导学生进行结构上各类荷载计算、内力组合和可靠度分析，将课程所学内容融会贯通，并强化学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。

4）详略得当，突出基本思路。

为了给混凝土结构、砌体结构、钢结构等专业课程打好基础，大部分高校将“荷载与结构设计原理”课程安排在第五个学期，此时结构力学中的动力学知识尚未学到。因此，对于地震作用一章，建议可着重介绍相关概念和地震反应谱法的基本理论、思路，具体的公式推导和计算方法可待“结构抗震”课程再做详细讲授。

此外，结构可靠度的计算分析也宜详略得当，建议将数理统计的一些必要概念（随机变量、正态分布、特征值、分位值等）灵活穿插于分析思路中，以图、表、举例等形式较生动地唤起学生对相关数学知识的记忆，并在此基础上讲清可靠度计算的基本理论和实用方法。笔者认为，讲授过程中宜尽量避免长篇累牍地进行数学推导和演算，充分发挥多媒体教学的优势，将抽象的数学理论和概念用较形象生动的图、表或者动画表现出来，激发学生的学习兴趣。

4.结语

笔者多年来从事土木工程专业相关课程的教学工作，对厚基础、宽口径的人才培养目标和本专业的课程体系构成有较深刻的理解。以上是我在讲授《荷载与结构设计原理》这门课程中积累的一些总结和体会，谨供参考，衷心希望能够为提高教学质量、培养具有创新思维能力的综合型人才贡献一份力量。

参考文献：

[1]李国强，陈以一等.土木工程专业结构工程课程体系与教学内容改革总体方案[J].高等建筑教育， 2002，43（2）：53-54.

[2]季静，罗旗帜等.工程荷载与结构设计方法[M].北京：中国建筑工业出版社， 2013.6.

车载VCD的结构原理与检修 篇4

1 车载VCD的结构原理

1.1 车载VCD的组成

车载VCD激光影音装置与普通VCD结构基本一致, 主要区别是车载VCD机芯集成度更高, 结构更紧凑, 具有防振功能。车载VCD主要由CD机芯、伺服电路、系统控制电路、MPEG-1解码电路、PAL/NTSC编码器、音频电路和RF变换器等组成, 其构成如图1所示。

1) CD机芯。与CD机相同, 主要由电路部分和机械部分组成。电路部分包括光电转换电路、前置放大电路和驱动电路等, 机械部分由光盘加载机构、激光拾音器进给机构和碟片旋转机构组成。

2) 伺服电路。用于保证激光拾音器从光盘上准确地拾取信息, 包括聚焦伺服电路、循迹伺服电路和进给伺服电路。聚焦伺服电路通过聚焦线圈控制激光拾音器的上下移动, 确保激光聚焦在光盘上的信息轨迹面上;循迹伺服电路通过循迹线圈控制激光拾音器的水平微动, 确保激光焦点沿着光盘上的信息轨迹移动;进给伺服电路通过进给电动机驱动进给伺服, 以便带动激光拾音器沿着光盘上的信息轨迹从最内圈移动到最外圈或使激光拾音器进行跳跃移动。

3) 系统控制电路。用于控制VCD机按要求进入各种工作方式。操作电路设置在操作板上, 操作板上还有外接收器和显示器, 用于接收遥控操作指令, 显示VCD的工作方式、播放节目和时间。

4) MPEG-1视、音频解码电路。将压缩的视频和音频信号还原成未经压缩的视频和音频信号。

5) PAL/NTSC编码器。通过对系统控制电路操作, 将MPEG-1解码出的视频信号编排成PAL或NTSC的电视制式信号。

6) 音频电路。音频D/A变换器将MPEG-1解码电路输出的数字音频信号还原成模拟音频信号。

7) RF变换器。将视频信号和音频信号变换成电视广播的频道信号。

1.2 车载VCD的工作原理

车载VCD的工作过程见图2。其工作顺序是在系统的计算机指令控制下进行。

2 车载VCD的检修

2.1 车载VCD的检修流程

检修VCD激光影碟机时, 可借鉴检修CD唱机的方法, 其故障检修流程见图3。

2.2 车载VCD的检修

2.2.1 车载VCD检修思路

当VCD机出现故障时, 如无声无像、声像不稳等, 首先应判断是否CD部分出了故障, 因为它是声像的公共通道。判断方法:播放一张CD音乐碟片, 若能正常播放, 显示稳定均匀, 则故障不在CD部分, 若CD碟片也不能正常播放, 则首先应检修CD部分。

当故障在VCD部分时, 应根据图像和声音的有无, 进行故障部分划分。当出现声像全无时, 应检查CD-ROM解码器和MPEG-1解码器。因为这是数据的公共通道, 而且由于声像解码互锁的关系, 无论是音频解码或视频解码损坏, 都会引起解码停止。对于CL480系列单片解码芯片, 无论是音频解码或是视频解码损坏, 都必须更换CIA80系列芯片。

另外, 检修声像全无的故障时, 思路还应扩大到解码芯片和外围电路, 如电源电路、时钟电路、DRAM电路和EEPROM电路, 若所有硬件和接线都没有查出问题, 可将同型机的EEPROM更换试, 看是否是EEPROM内部软件有误。

当声音和图像只出现其一时, 问题必然在解码输出以后, 包括解码器至DAC电路的引线、DAC电路、时钟信号电路、同步信号电路、参考电压电路等, 还有DAC以后的电制式编码电路和复合同步信号电路, 彩色副载波信号电路、电源电路以及输出放大电路。应运级孤立检查、判断、排除故障。

2.2.2 车载VCD的检修方法

1) 碟片不旋转。 初步诊断:观察的部件是激光拾音器组件和主轴电动机。要求观察的各项动作均对应着与其相配合的工作电路或执部件, 若察觉出某项动作过程不正常就可以提高诊断进程, 有利于正确迅速排除故障。初步诊断时对激光拾音器组件主要观察3个动作过程:滑动控制, 聚焦搜索和激光控制系统。激光头进入内圈时, 聚焦物镜应做上下搜索动作, 同时激光管点高呈暗红色。对主轴电动机应主要判断其旋转趋势, 若存在旋转趋势, 则可将检修判断位置移到主轴驱动单元, 暂时可以不必按详细诊断过程逐节判断。

详细诊断:检查FOK信号对主轴电动机是否旋转有直接影响。在无FOK信号的情况下, 应该弄明白FOK信号的形成与哪些系统有关, 可列出3个有待检查的系统, 其系统是否需要检查可以结合初步诊断的结果而判断。碟片不旋转的诊断流程见图4。

2) 无法读取目录信号。 初步诊断:检查激光组件滑动机构, 在主轴电动机旋转启动时, 激光组件离开原来静止的起始位置, 朝外运行, 以便激光头读取目录。若在检查中发现主轴电动机旋转后, 激光组件很快由内向外滑行, 说明跟踪伺服系统存在故障的可能比较大, 则可进一步检查滑动机构是否存在卡死、传动不良等情况。另外, 多功能显示屏工作状况以及主轴电动机的起转速度均属观察之列。

详细诊断:关键信号是RF波形, 其幅度必须符合一定范围要求, 一般在维修手册上均提供该项数值。其次, 注意眼图菱形孔的清晰程度, 若眼图无法正常出现或幅值偏小的话, 应该检查跟踪伺服系统, 包括跟踪线圈和跟踪激光传感器。目录信号读取显示与子码译码和传输均有关联, 在排除故障时应逐一检查判断。检查流程见图5。

3 结束语

检修实践也己表明, 一种故障现象必然有其内在因素, 只要仔细观察, 认真分析, 抓住主要矛盾, 问题就会迎刃而解。任何复杂的故障都是可以排除的, 关键是要掌握好、灵活正确运用行之有效的维修方法。而正确的方法来源于对故障症状的全面观察, 来源于准确的分析与判断, 也来源于对于相关电路理论的掌握及对维修经验、规律的概括和总结。

参考文献

[1]叶晓琼, 汪明.车载多媒体的实现[J].科技资讯, 2009, (25) :204-205.

[2]隋越, 田小建.基于AVR单片机的车载DVD/VCD面板组件自动检测系统[J].世界科技研究与发展, 2005 (4) :34-36.

[3]肖军.信息网络驱动汽车多媒体新时代[J].交通与运输2010 (2) :56-57.

[4]Daffodil.汽车多媒体发展纵览[J].中国汽车界, 2009 (2) :102-104.

[5]方卉.大众推出最新款车载影音多媒体系统[J].轻型汽车技术, 2007 (6) :14-15.

组合结构设计原理课程收获与感想 篇5

1.组合结构的定义和特点

有两种以上性质不同的材料组合成的整体并能共同工作的构件称为组合构件，由各种组合构件构成的结构称为组合结构。狭义的组合结构仅包括由钢和混凝土两种材料组成的组合柱、组合梁、组合板。自上世纪80年代以来，经济建设持续高速发展，随着大量建筑物的兴建，各种新的结构形式不断涌现，组合结构作为一种新兴结构得到越来越广泛的应用与推广，而且应用前景越来越好。组合结构将不同材料或构件组合在一起的结构形式，同时在设计时应将不同材料和构件的性能纳入整体进行考虑，以最有效地发挥各种材料和构件的优势，从而获得更好的结构性能和综合效益，其具有施工方便、节省材料、经济效果好等优点，因此，组合结构将成为继传统的四大结构（钢结构、钢筋混凝土结构、木结构及砌体结构）以后的第五大结构体系。

组合结构具有多种多样的组合方式和途径，如材料间的粘结力、机械连接件的抗剪抗拔力、构件或材料间的相互约束与支持等。合理运用各种组合方式，可以使各种材料扬长避短，获得一系列性能优越的组合构件或体系。例如，钢．混凝土组合梁通过抗剪连接件将钢梁与混凝土翼板组合，充分发挥了混凝土抗压强度高和钢材抗拉性能好的优点。而钢管混凝土将钢管与混凝土组合，钢管的约束作用使混凝土处于三向受压从而提高了混凝土的强度和延性，混凝土对钢管的约束则防止了钢管的屈曲。此外，钢板混凝土剪力墙、钢板混凝土组合井壁等也都使两种或多种结构材料通过不同的方式进行有效组合，可以获得更高的性能。

2.组合结构的优缺点

钢-混凝土组合结构，它是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新型结构，它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构各自的优点，也克服了两者的缺点而产生的一种新型体系结构，可充分利用钢和混凝土的特点，按照最佳几何尺寸，组成最优的组合构件，使它具有构件刚度大，防火，防腐性能好，具有较大的抗扭及抗倾覆能力（与钢结构相比），而且具有重量轻，构件延性好，增加净空高度和使用面积，同时缩短施工周期，节约模板（以上与钢筋混凝土结构相比），特别在高层和超高层建筑用桥梁结构中，更加体现了它的承载能力和克服结构在施工技术难题的优点。

其缺点是结构需要特定的剪力连接件和专门焊接设备和专门焊接技术人员，与钢结构相比，还有一定量的二次抗火设计（指组合构件，而不是劲性构件），还有压型钢板混凝土组合析在施工期间，在混凝土初凝期，当混凝土厚度不够厚时（一般混凝土板厚应大于100mm）,易使混凝土出现临时裂缝，特别指高标号混凝土（由于压型钢板阻止混凝土收缩所致）。

下面，我会介绍几种常见的组合结构，和它们的特点。3.压型钢板与混凝土组合楼板 压型钢板与混凝土组合楼板是将0.7—2mm的薄钢板压制成带凹凸肋及各种槽纹的波形板，在压型钢板上浇筑混凝土，使其与压型钢板组合在一起，形成组合板整体共同工作。利用压型钢板代替板中的受拉钢筋，并且它可作为施工阶段中浇筑混凝土的模板，一般这种模板为永久模板，施工完毕不用在拆除。因此压型钢板必须具有足够的强度和刚度，能承受施工阶段湿混凝土的重量以及各种施工荷载，同时组合板高度的增加，使其在使用阶段的强度和刚度大大提高。

另外，为了使混凝土与压型钢板能很好的结合成一个整体共同工作，在压型钢板上要压制出各种槽纹与花纹。目前生产的彩色钢板既美观又具有防腐作用，使之暴露于板底的钢板不易锈蚀。组合板得特点是受压性能好，刚度大的混凝土主要分布在受压区，而受拉区用受拉性能好的压型钢板代替受拉钢筋，所以受力合理。同时，由于压型钢板的工厂化生产，减小了模板钢筋的制作安装工作，使其最突出的优点就是施工速度快，可以数个楼层、多工种同时立体化作业，使主体工程的施工进度缩短数倍。组合楼板可以作为楼板、屋面板与工业厂房中的操作平台等，它已经越来越广泛的应用于高层、超高层民用建筑、公共建筑以及工业建筑中。

4.钢-混凝土组合梁

钢与混凝土组合梁是将钢梁与混凝土板组合在一起形成组合梁。组合梁由于能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学性能，在国内外获得广泛的发展与应用。

组合梁结构除了能充分发挥钢材和混凝土两种材料受力特点外，与非组合梁结构比较，具有下列一系列的优点：①节约钢材。由于截面材料受力合理，混凝土替代部分钢材工作，使其用钢量大幅度下降，如果采用塑性理论设计，还可以降低造价。②减少截面高度。由于相当宽的混凝土板参与抗压，组合梁的惯性矩比钢梁大的多，可以达到降低梁高增加层高的效果。③延性好。由于耗能能力强，整体稳定性好，在实际地震中表现出良好的抗震性能。④刚度好。混凝土板与钢梁共同作用，抗弯模量增大，致使挠度减小，刚度增大。⑤抗冲击、抗疲劳性好。实际工程表明用于梁桥、吊车梁的组合梁比钢梁具有更好的抗冲击、抗疲劳能力。⑥稳定性好。由于组合梁上翼缘侧向钢度大，所以整体稳定性好；加上钢梁的受压翼缘受到混凝土板的约束，其翼缘与腹板的局部稳定性都得到改善。⑦使用期延长。由于混凝土板的存在，使得钢梁上翼缘的应力水平降低，由于裂缝引起的损伤减小，比起钢吊车梁的使用寿命提高了许多。

5.钢管混凝土结构

钢管混凝土结构通常指的是圆钢管混凝土结构，即在圆钢管中浇筑混凝土。由于混凝土受压时受到钢管的约束，将使混凝土由单向受压改变为三向受压，混凝土约束受压强度将比单向受压强度提高很多，这样能充分发挥混凝土的受压能力，在混凝土外包裹的钢管，虽然也受纵向压力与环向力，但与其强度相比，应力较小，儿钢管主要承受环向拉力。这样便能充分发挥混凝土受压、钢管受拉的长处。由于混凝土填充在钢管中，同时钢管受压应力有较小，所以钢管不容易失稳，这对薄壁钢管来说具有重要的意义。因为钢管混凝土改变了一半受压构件的受力性能，混凝土钢材两种材料各自扬长避短，受力合理，所以使钢管混凝土受压构件的截面减小，不仅减少了混凝土用量，也减轻了自重，比钢结构节约钢材50%。钢管混凝土的另一特点是其延性大为提高。一方面是因为外围为钢管，其本身延性较好，另一方面因为管内的混凝土在手里后处于三向约束状态，延性大大提高。钢管混凝土邮件受压破坏属于脆性破坏，而钢管混凝土柱的破坏是延性破坏。即使混凝土被压坏，由于它被约束在钢管内，一次不可能产生溃散、塌落现象，这对防止地震区建筑倒塌具有特殊意义。由于圆断面惯性矩较同样截面积的矩形惯性矩要小，同时当构件受弯时，较薄的钢管壁处于受弯构件的受压区，容易失稳，因此钢管混凝土主要适用于做柱子等轴心受压和小偏心受压构件。钢管混凝土的浇筑不需另用模板，所以省去了全部模板工程。而且，目前钢管混凝土结构中一般不配钢筋，有一也省去了钢筋与其制作安装工作。在应用钢管混凝土是，因为梁一般要用矩形截面的钢梁、钢筋混凝土梁或组合梁，而钢管混凝土为圆形截面，因此其节点构造一般比较复杂，同时要耗费一点的钢材，这是钢管混凝土结构的致命弱点。目前钢管混凝土结构已经广泛应用于高层的下部数层。如地铁站台、城市立交桥、过街人行桥以及公路桥梁等多采用钢管混凝土；一些展馆等大跨建筑也采用钢管混凝土；工业厂房中采用单肢及多肢钢管混凝土柱，也有将密排的钢管混凝土柱构成刚度很大的筒体用于超高层建筑中；钢管混凝土柱还广泛用于构筑物或大型设备的支架中。

6.型钢混凝土结构

型钢混凝土结构是指在混凝土中配置或以配置型钢为主的结构，型钢混凝土既可以做柱又可以作梁，也可以浇筑成抗震墙与筒体，应用范围更为广泛。由于在混凝土中配置了整体的型钢骨架，因此其强度、刚度、延性大大提高，显著改善了构件与结构的抗震性能。采用型钢混凝土构建可以明显减小构件的截面面积，这不仅使得结构所占面积减小，增大了建筑的使用面积，而且减少了梁的高度，使净空增加或者建筑物层高和总高减小。由于我国大部分城市都处于地震区，因此在高层、超高层建筑中，采用钢筋混凝土结构，将使柱子截面过大，实际上不可能采用，其延性和安全性已近不足。在超高层建筑或高耸结构中采用钢结构，虽然强度高、延性好，但往往因其抗侧刚度小而使侧移过；或在风振作用下，发生过大的颤动。如若采用型钢混凝土结构或在下面数层采用型钢混凝土结构即可避免发生过大的侧移和颤动。在型钢混凝土结构中，型钢被混凝土包裹，避免了钢结构的防火、防腐性能差的缺点，同时克服了钢结构中容易发生整体或局部失稳的弱点。型钢混凝土结构根据其配置的型钢不同分为两大类，即配置空腹的角钢骨架和配置实腹型钢。前者均由角钢构成，不可再配钢筋与钢箍，而其刚度、强度、延性均较差，一般用于中小型建筑中；后者可配工字钢、H型钢、槽钢、双工字型钢、双槽钢等，其板厚、宽度可根据强度、刚度和延性要求选择，焊接而成，适用于大型、高层、超高层、大跨、重载的建筑物，尤其是地震区建筑物中。由于型钢混凝土结构有很高的强度、刚度以及良好的抗震性能，因此在一些大跨、重载的接哦股中采用型钢混凝土结构是合适的。型钢混凝土中的型钢骨架的制作在工厂中完成，工地连接无特殊要求，而在钢骨架形成后自身可以为施工中的承重结构，可以供滑模、挂模及承受施工荷载。因此也大大方便了施工。7.外包钢混凝土

外包钢混凝土结构(以下简称外包钢结构)是外部配型钢的混凝土结构。是在克服装配式钢筋混凝土结构某些缺点的基础上发展起来的，仿效钢结构的构造方式，是钢与混凝土组合结构的一种新型式。

外包钢结构由外包型钢的杆件拼装而成。杆件中受力主筋由角钢代替并设置在杆件四角，角钢的外表面与混凝土表面取平，或稍突出混凝土表面0.5—1.5mm。横向箍筋与角钢焊接成骨架，为了满足箍筋的保护层厚度的要求，可将箍筋两端墩成球状再与角钢内侧焊接。外包钢混凝土结构主要有以下几点优点：

①构造简单：外包钢结构取消了钢筋混凝土结构中的纵向柔性钢筋以及预埋件，构造简单，有利于混凝土的捣实，也有利于采用高标号混凝土，减小杆件截面，便于构件规格化，简化设计和施工。②连接方便：外包钢结构的特点就在于能够利用它的可焊性，杆件的连接可采用钢板焊接的干式接头。管道等的支吊架也可以直接与外包角钢连接。和装配式钢筋混凝土结构相比，可以避免大最钢筋剖口焊和接头的二次浇灌混凝土等工作。③使用灵活：外包角钢和箍筋焊成骨架后，本身就有一定强度和刚度，在施工过程中可用来直接支承模板，承受一定的施工荷载。这样施工方便、速度快，又节约了材料。④抗剪强度提高：双面配置角钢的杆件，极限抗剪强度与钢筋混凝土结构相比提高22%左右。⑤延性提高：剪切破坏的外包钢杆件，具有很好的变形能力，剪切延性系数和条件相同的钢筋混凝上结构相比要提高一倍以上。

8.组合结构的未来展望

经过几十年的研究和工程实践，钢-混凝土组合结构在大跨结构、高层和超高层建筑以及大型桥梁结构等很多领域内得到了推广应用。组合结构正由构件层次向体系层次发展。组合结构体系是由组合承重构件和组合抗侧力构件所共同组成的结构体系，可以充分发挥不同材料的特性，并克服传统结构体系的固有缺点。

随着各类结构使用功能的提高、设计计算手段的进步以及新材料、施工新技术的应用，组合结构的发展表现出以下几个特征：

结构与原理 篇6

摘要：PBL教学法强调以问题为导向，通过学习者的自主探究与合作，形成解决问题的技能和自主学习的能力。本文结合《船艇原理与结构》的教学实际，探讨在课程教学中运用PBL教学法的可行性，该方法有利于培养学生的培养学生的自主性、创造性、实践能力。

关键词： PBL教学法； 船艇原理与结构；教学设计；教学研究；

中图分类号：U661

一、引言

《船艇原理与结构》是研究船艇航行性能和结构常识的一门学科，是船艇各专业学生必修的基础课程。该课程主要包括有：船艇静力学、船艇阻力与推进、船艇结构等教学内容，其内容涉及面广、课程教学复杂，与工程实践联系密切。该课程的教学任务是：学生能够系统的掌握船艇航行性能及结构知识，具备一定的理论基础和实践能力，为今后正确使用和管理维护船艇打下良好的基础。

目前，《船艇原理与结构》课程教学中还是采用传统的以授课为基础的单向教学法，这种方法比较容易发挥教师的主导作用，能够提高课堂教学传授知识的教学效率，但也存在着一些弊端：第一不利于调动学生的学习自主性；第二不利于培养学生的创新能力；第三不注重培养学生之间的协同配合能力。同时，《船艇原理与结构》还存在着教学内容编排不合理，教学设计针对性不强，考核方式不科学，不注重综合能力训练和培养等问题，这些都导致学生掌握的理论知识不扎实，实践动手能力不强，专业基本素质不高。因此，如何激发学生的自主学习性，培养学生的创新实践能力，是摆在课程改革中的首要问题。

二、PBL教学法简介

PBL教学法全称为“以问题为基础的学习”（problem-base-learning，PBL），是由加拿大Memaster大学的Barrows教授在1969年最早明确并提出来的一种教学方法，也是国外较为流行的一种教学方式[1]。PBL教学法主要强调“以问题为导向、以学生为主体”，在教师的整体设计和指导下，学生围绕某个具体的问题，发挥主动能动性，进行自主学习研究实践，以达到教学目的。该教学法改变了单向教学法的弊端，有利于调动学生学习的积极性和主动性，有利于培养学生的自学能力和创新精神。

目前，第四军医大学军事预防医学系军队劳动与环境卫生学教研室在《现代医药卫生》杂志上发表了《PBL教学法在军队卫生学实验教学中的应用》，其实际应用效果显著。目前该方法在欧美已经全部在医学教育中推广实施，并逐渐扩展到其它领域的教学中，并已取得了丰硕的教学科研成果，近年来我国医学教育中也已得到一定范围的推广。在上世纪80年代的美国，美国会计学会于1989年成立了会计教育改革委员会（Accounting Education Change Commission，简称AECC），接受当时的“八大”会计师事务所的资助，在会计教育改革的研究报告中首次强调提出会计教学的方法，应从以教师为中心转向团队和小组学习的方式。通过实践证明，在会计课程中采用PBL教学法所培养出的学生团队协作精神更强，受到广大用人单位的欢迎。

三、PBL教学法实践应用研究

1.教学主体的确立

PBL教学法与传统的单向教学法相比，强调以学生为主体，让学生自主去运用调研、思考、讨论、总结、报告、实践等多种手段去达到教学目的，学习过程由学生自觉完成，教师在这个过程中仅仅起到引导、启发和帮助的作用，这种主客体的转变有利于让原本刻板的教学关系变得宽松、灵活和平等。此外，这种转变对培养学生的独立性、自主性、创造性、实践能力都有显著提高。

此外，PBL教学法还可以利用小组讨论的形式来代替班级授课。可以制定不同的教学任务，将学生以小组为单位进行研究学习，小组成员分工协作，集体讨论交流来完成教学任务。这样克服了原本学生之间交流不多的弊端，学生之间通过团队合作来解决问题，整个教学过程也锻炼了学生的团队协作能力和交际能力。

2.教学内容的编排

《船艇原理与结构》具有很强的理论指导性和工程实践性，它既涵盖了船艇的各项航海性能等理论知识，又是船艇在建造和维护保养等过程中的规范总结。如何利用PBL教学法将课程内容编排得更加合理，激发学生的学习积极性，以增强学习效果，是课程改革与创新的关键所在。

这就要求教师在教学设计环节就要以问题为中心开展教学内容的编排，利用PBL教学法形成一个“提出问题”—“做出假设”—“查阅资料”—“分组讨论”—“归纳总结”的全新教学模式。

例如：在“船艇大倾角稳性”这一节中，存在着大量公式推导和运用，学生普遍反映理解较为困难，但如果利用PBL教学法将能将船艇实际案例融合到教学过程中，将知识点分解成教学任务，让学生分组进行资料查阅，在集体讨论后形成研究报告，最后教师进行讲评。这个过程不再注重对书本上公式的推导，而是引导学生能够创新地运用知识去解决实际问题。

3.考核方式的改革

考核是课程教学中的重要环节，是检验教学质量和学习效果的重要手段，传统的闭卷考核方式，仅仅依靠分数并不能真实全面的反映学员的水平，不便于激发学员学习的积极性、 主动性。在PBL教学法中提倡考核方式的灵活多样，具体来说，除了传统的闭卷考核方式外，还可以运用辩论、研究报告、实践操作、情景测试等多种考核方式来进行，考核内容也尽量选择一些开放性课题，鼓励学生灵活运用知识，重点培养学生的创新能力，同时也应注重学生个体差异的存在，可以给予学生选择的空间，让谈么用自己擅长的方式将学习成果呈现出来。

四、结束语

《船艇原理与结构》的课程教学应着重培养学生分析问题和解决问题能力，尤其要注重创新精神和实践能力的培养。本文结合教学改革实际，探讨在《船艇原理与结构》课程教学中运用PBL教学法的可行性，能够加深学生对理论知识的理解，并且提高了实践动手能力，使学生具备运用船艇性能相关理论去解决船艇实际问题的能力，为今后正确使用管理、维护保养船艇打下良好的基础。

参考文献：

[1] 周忠信，陈庆等.PBL教学模式的研究进展和现实意义[J].医学与哲学：人文社会医学版，2007，28（8）：76-78

[2] 谢仁恩、陈曙光等.国内教育领域PBL研究的定量分析[J].现代教育技术，2009，19（2）

[3] 刘源.船舶原理课程信息化教学设计的探讨[J].武汉船舶职业技术学院学报，2009（1）

[4] 步懷恩，王泓午，赵铁牛.PBL教学法在预防医学教育中的实践与探讨[J].中国高等医学教育，2010（7）

汽车空调的结构原理与检修 篇7

关键词：汽车空调,空调结构,汽车空调检修

0前言

汽车空调对于提高汽车的舒适度有着不可或缺的功劳, 它可以在炎热的夏天给人们带来凉爽, 在寒冷的冬天给大家带来温暖。那么空调结构在设计的时候遵循的原理有哪些、在检修的时候又需要注意哪些问题, 本文将做简要介绍。

1 汽车空调结构原理简介

汽车空调在进行设计的时候与家用空调的设计是有很大的差别的。由于使用环境和供电系统的不同, 使得汽车空调在进行设计的时候有着特殊的要求。汽车空调一般都是有制冷系统、采暖装置与通风换气系统组成。制冷系统主要由压缩机和电磁离合器组成, 它的工作原理主要是电磁感应带动压缩机工作;采暖装置也可以称为是水暖装置。它的主要工作原理是汽车在进行行驶的时候, 水循环带动水暖装置工作;通风换气系统的主要原理是汽车在进行工作的过程中, 不断的与外界气体进行交换, 达到制冷或者制热的效果。

2 汽车空调进行检修时常遇见的问题分析

2.1 制冷剂泄漏

制冷剂泄漏是汽车常见的故障之一。在比较寒冷的地区, 由于气温比较低, 因此无法通过水循环达到制冷的效果, 避免冻坏汽车的制冷系统。因此在这样的情况下就需要使用制冷剂代替水进行循环达到制冷的效果[1]。这也给汽车带来了一定的隐患。由于装制冷剂设备的长期使用以及人为错误操作等原因, 常常会发生制冷剂泄漏的故障。制冷剂一旦泄漏, 那么汽车的制冷系统将会瘫痪。

2.2 制冷系统堵塞

随着使用时间的不断增长, 汽车空调常会发生制冷系统堵塞的故障。制冷系统发生堵塞的原因是:随着汽车空调的逐年使用, 汽车与外部的大气之间是不断的进行气体交换的。随着外界的气体进行汽车的制冷系统, 会带入一些颗粒物质, 制冷系统相对来说是一个比较潮湿的环境, 比较容易吸附气体携带的颗粒物质。这样随着时间的推移, 如果不能够及时的清理制冷系统的话, 将会造成汽车空调制冷系统发生堵塞。

2.3 压缩机部件损坏

压缩机在汽车空调制冷系统中有着举足轻重的位置。可以说是汽车空调制冷系统不可缺少的一个部件。与此同时, 压缩机也是汽车制冷系统中容易发生故障的一个部件。由于工作条件的改变、外力等作用因素, 会使得压缩机部件发生一定的损坏;尤其是冷热环境交替的条件下, 更容易对压缩机部件带来一定的损伤。

2.4 制冷剂不足

制冷剂不足也是汽车空调容易发生的故障之一。制冷剂对汽车空调制冷系统的重要性不言而喻, 随着汽车的不断使用, 汽车空调的制冷剂是不断的消耗的。到制冷剂的量达到一定的下限值的时候, 将不再发挥制冷剂的作用。在生活中, 由于人们的疏忽或者其它因素, 经常会忽略了制冷剂的添加。这就使得一些汽车由于汽车制冷剂不足, 给汽车的制冷系统带来了一定的隐患。当汽车的制冷系统发生故障的时候, 轻车汽车无法正常行驶, 严重的时候会使汽车发生其它的故障。

2.5 散热效果差

汽车在行驶的过程中是需要不断的进行散热的。只有散热的效果比较好的时候, 才能够保障汽车空调的制冷系统正常的运转。然而现阶段暴露出来的问题就是, 一些品牌的汽车散热效果相对来说比较差, 不能够满足汽车空调的使用条件。这也给汽车空调的使用带来了一定的阻碍。

2.6 制冷系统内进入空气

制冷系统进入空气也是汽车空调制冷系统常发生的故障之一。这主要是由于车主在自行加入制冷剂或对汽车进行维修的时候不专业的操作引起的[2]。当制冷系统进入空气的时候, 会导致制冷系统发生瘫痪, 从而使得汽车空调无法使用。

3 更好的进行汽车空调维护的几点措施

3.1 定期的对汽车的制冷系统进行检查

如何做好汽车空调的维护工作, 可以采取的措施有很多。首先可以做的就是定期的对汽车的制冷系统进行检查。在对汽车的制冷系统进行检查的时候, 可以从以下几个方面入手:首先, 相关的维护单位要根据不同的车型制定不同的检查方案。不同车型的空调结构与工作原理是有一定的偏差的。因此要针对不同的车型设计不同的检查方案;然后车主要定期的对相关的合作单位进行制冷系统检查。及时的发现问题, 及时的对汽车空调制冷系统进行维修。

3.2 及时的对汽车制冷系统进行维修

通过检查如果发现汽车空调的制冷系统发生故障时, 是需要及时的对汽车的制冷系统进行维修的。在生活中经常发生这样的情况, 一些车主出于懒惰心理或者不想花费维修的这笔资金, 当检查出制冷系统出现问题的时候, 会选择暂不修理。汽车所谓部件都是相互配合工作的, 如果其中某个部件发生故障不能够及时修理的话, 那么会给其他的部件带来一定的损伤。因此, 当检查出汽车的制冷系统发生故障的时候, 一定要及时的进行维修。

3.3 正确使用汽车空调操控按钮

随着汽车的等级的不断增高, 汽车的控制系统是有一定的差别的。随着科技的不断发展, 现阶段的汽车都是有一定的控制系统的, 在车的主体部位都是有一定的操作按钮的。车主可以通过操作按钮对汽车进行操控。这就需要相关的车主按照一定的使用规则进行操作。不能够胡乱的进行操作。但是由于一些孩子或者不懂车的人士在不经意或者其它的情况下容易进行一些错误操作, 导致给汽车空调带来一定的损伤, 这就需要相关的车主在这方面多加注意, 避免这样的事情发生。

3.4 避免空调频繁启动、关闭

想要更好的对汽车空调进行维护, 可以采取的措施之一就是避免空调频繁启动、关闭, 汽车空调在启动与关闭之间是会有一定的损伤的。而空调频繁的开启与关闭现象在生活中是常有发生的, 空调在制冷的过程中, 是需要消耗一定的油和制冷剂的。一些车主为了节约油与制冷剂的使用, 会频繁的开启、关闭空调;在感觉热的时候打开空调, 在感觉较舒适的时候再关闭空调, 这样给汽车的空调带来了一定的损伤。希望相关的车主能够注意这方面的事情, 不要频繁的打开或者关闭空调, 从而提高汽车空调的使用寿命。

3.5 严格按照空调使用要求进行空调的使用

严格按照汽车空调使用要求进行空调的使用, 也是更好的进行汽车空调维护可以采取的有效措施。一切事物的使用都是需要有一定的规则和条件的, 因此在进行汽车空调使用的时候, 不要根据自己的意愿随意的进行使用, 要严格的按照汽车空调使用的要求进行空调的使用。这样不但可以最大限度的延长汽车空调的使用寿命, 还可以最大限度的减少汽车空调发生故障的概率。

3.6 避免制冷系统进入空气

汽车空调的制冷系统是与外界隔绝的, 通俗的讲就是汽车空调的制冷系统是没有空气的流通的。这主要是大气中存在一些氧化性的气体[3], 当这些气体与制冷剂接触的时候, 会将制冷剂中的一些有效制冷成分氧化, 从而使得制冷剂失去了制冷的功效。因此相关的车主在进行汽车空调使用的时候, 要严格的避免制冷系统进入空气。

4 结语

以上内容就是本文对汽车空调结构与检修的简要介绍。通过本文的简要介绍, 想必大家对这方面的知识都有了一定的了解。汽车空调在进行检修的时候有许多的注意事项, 给汽车更好的一个售后保障。

参考文献

[1]刘战芳.论汽车空调选择参数计算的方法[J].合肥学院学报:自然科学版, 2008 (01) .

[2]余梅.汽车空调原理及日常维护[J].科技信息, 2009 (31) .

浅析太阳房的结构与原理 篇8

1.1 太阳能房工作概述

太阳是太阳系中最大的一颗行星, 也是离地球最近的恒星。它是一个巨大的球状炽热气团, 其内部不断进行着热核反应, 因而释放出巨大的能量。

我国的太阳能资源十分丰富, 利用太阳能供暖前景非常广阔, 尤其是东北和西北地区, 均处在太阳能资源较丰富的地区之内。因此, 充分利用取之不尽的太阳能资源, 对于改善农村的居住条件、提高室内温度、节约常规能源、保护森林植被、减少秸秆焚烧量、改善生态环境有着十分的重要意义。

直接受益式太阳房是被动式太阳房中最简单的一种形式, 把房间朝南的窗户扩大, 做成落地式大玻璃窗墙或高位天窗吸收太阳辐射能加热房间, 一般情况下, 直接受益式太阳房的南窗名义面积应大于南侧面积的55%, 或大于房屋室内地面有效面积的30%, 在冬季晴朗的白天, 阳光通过南面的窗墙或高位天窗, 照射到起蓄热作用的内墙和地面上, 夜间当室外温度和房间温度开始下降时, 墙和地面储存的热量通过辐射、对流和传导释放出来, 使室温维持在一定的水平。这种采暖方式传热效率高、结构简单、造价低、维护管理方便。问题是当夜间或没有太阳照射时, 室内空气冷却的快, 室温波动较大。因此, 夜间要在南窗加保温窗帘板, 在我省南窗应用双层框三层玻璃, 这样就解决了室温在夜间或无阳光照射温度波动大的问题。采用复合墙体保温, 天棚用珍珠岩填充至30cm, 地面用20cm炉灰压实夯平, 这种采暖和保温方式对民宅、办公室、学校等建筑较为适用。

1.2 太阳房的技术要点

1.2.1 太阳房的位置。

在某一场地建造太阳房时, 首先要根据周围空间和阳光的照射情况来确定其位置。选址问题是建造中的第一个重要环节。在其周围尽量避开高层建筑, 影响采光。

1.2.2 太阳房的形状和方位。

太阳房要因地制宜, 遵循坚固、适用、经济的原则, 并应注意建筑美观与周围建筑群体相协调。最佳形势是沿东面伸展的矩形平面, 建筑平面的长宽比为 (2-3:1) 。它的朝向应是座北朝南, 因周围地形高限制和使用习惯, 允许正南向偏东或偏西15O。学校教室一般偏东南, 有利于上午教室提前更多的接受太阳能, 提高上午室温。

1.2.3 太阳房的内部空间组合。

在确定太阳房的大致形状和方位之后, 就要根据太阳房内部各房间的使用要求, 对热、光的不同需要等, 对房间进行组合, 一般情况下, 卧室、起居室、教室、办公室等使用和停留时间长, 活动频繁, 使用要求较高的一些主要房间朝南向;相反人们使用和停留时间短, 使用要求低的一些, 如厕所、厨房、储藏室等, 应布置在北侧, 对主要房间起到保温作用。

2 结构

2.1 采光窗

采光窗是直接受益式太阳房的重要组成部分, 是通过建筑朝向和周围环境的合理布置, 内部空间和外部形体的巧妙处理, 以及建筑材料和结构、构造的恰当选择, 使其在冬季能采集、保持、贮存、分配太阳能, 从而解决建筑物的采暖问题。直接受益式太阳房系统最简单的原理, 就是尽量开大南面采光窗, 其比例应为采光窗面积占南面墙体的55%, 为保证其采光面积应开侧门或北门, 减少北向窗, 最好不设东西窗。前墙采光窗可选塑钢材料, 一般为双层, 也可采用塑钢三层玻璃单层窗, 这样即起到了增温、保温作用又给室内留出了空间, 利用这个空间摆设几盆花装点室内即美观又舒适。

2.2 墙体

墙体是建筑物的最主要部分。墙体除了起承重作用外, 还起围护、分隔房间的作用, 同时也是集热蓄热的部件。

我们北方地区通用的37墙及49墙, 其热阻值很低, 按着《民用建筑热工设计规程》, 如果满足《规程》低限热阻要求的砖墙最小厚度为420~490毫米, 但当考虑节能要求, 按《标准》计算的砖墙最小厚度就要达到730~930毫米。显然采用这样厚重的砖墙是不现实的。所以实体砖墙必须进行改革或改革墙体构造, 满足外围护结构的热工性能, 这主要是靠选用导热系数小的围护结构材料, 增加墙体的热阻值来达到。在墙体设计中, 我们采用490毫米墙, 其中, 外墙为12毫米红砖, 内墙为24毫米红砖, 在外墙与内墙中间放12毫米聚苯乙烯泡沫板即可。该作法称为“复合保温墙”, 保温层厚度由热工计算给出。

在砌筑时, 为了使墙形成整体, 使其达到即保温又坚固, 按着墙体的长度里外各放一根ф8的钢筋, 然后每隔100毫米用1根ф6盘圆的钢筋钩按着墙体的厚度与两侧连接好, 然后里外抹平即可。

在复合保温墙施工中, 还要注意以下两个方面的问题:

2.2.1 砌筑砂浆的和易性要好, 以保证灰缝中砂浆的饱满程度, 防止墙体部位冷风渗透;

应特别注意加强圈梁、门窗过梁、转角墙体等传热异常部位的保温处理, 防止产生冷桥。

2.2.2 加强传热异常部位的保温措施。

2.3 屋顶、地面和门窗保温

2.3.1 保温屋顶。

屋顶是建筑热耗失面积最大的部位, 在整个建筑热耗失中占较大的比重, 因此在进行太阳房屋顶的设计时尤为引起足够的注意, 其热阻值应不小于围护结构的外墙, 有时还会使其保温性能高于外墙。对于屋顶来说, 把保温层放在承重层的外侧, 好处比较多。保温位置不同, 将影响到屋顶结构内部的温度状况和承重结构层的温度应力状况。保温层面的作法有很多种, 目前, 在我省屋顶应设置黑天棚, 棚上先用塑料布均匀铺好, 然后在铺上200~250毫米锯末、稻壳、麻屑、小灰、珍珠岩等到保温物质, 前面的三种物质应拌有5%的石灰以避免受潮。

2.3.2 保温地面。

一般作法是先将基础墙铺的地面按设计尺寸去除多余土层, 然后将素土夯实, 铺一层油毡纸或塑料薄膜作防潮处理, 再铺300毫米厚灰渣保温层, 铺平、踩实, 上面再铺一层碎砖打垫层, 然后地面按常规处理。

2.3.3 外门的保温。

外门是门窗热耗中的重要部位, 做好外门的保温处理在我们高寒地区尤为重要。为了保证采光窗面积, 建直接受益式太阳房时, 必须在东大山开侧门或开北门。因为这样冷凤的影响使热耗失过大, 所以, 在我省外门应设置双层木门, 有条件的应加门斗, 门和框加工和安装时需注意严密性。

2.3.4 窗的保温。

窗户的设置和保温是太阳房设计的关键。在太阳房中窗是获得太阳辐射能的主要构件, 同时也是热耗失的最大构件;尤其在直接受益式太阳房中起着决定性的作用。因此, 处理好各朝向窗的配置、尺寸、构造、隔热措施是太阳房设计中的关键问题。根据我省多年实际应用情况, 在建筑构造允许情况下, 尽量开大南窗, 减小或不设北向窗。如采用常规双框双层玻璃窗时, 里外两层玻璃的距离不宜超过150毫米, 现在提倡用单框三层玻璃, 这样即起到最佳保温效果又给室内窗台放置花卉设置了空间。

2.3.5 效果。

浅析智能工业控制系统原理与结构 篇9

1 工业控制系统概述

自动化(Automation)，是指机器、设备或者装置在没有人这个执行者干预的情况下能够完全按照规定的软件程序或者指令自动地进行操作或者运行。自动化装置可以理解为无需人的参与便可以自行的工作，能够完成某些特定任务的机器。工业自动化智能控制系统是运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对整个工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理以及决策，从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全为目标的集成智能化系统。自动化技术发展是伴随着人类各个领域的科技发展而发展起来的。人们在几千年的生产过程中，为了多快好省地生产出自己需要的东西，发明了很多能够替代人来工作的自动装置。

直到上世纪四十年代末，美国数学家维纳与墨西哥生物学家罗森布卢特合作，提出了自动化的理论基础著作———控制论。标志着自动化技术的正式诞生。自动化技术从诞生到现在，已取得了长足进步，逐步走向成熟。自动化技术为生产力的发展起着巨大的作用，实现了人们摆脱繁重劳动和驾驭复杂系统的愿望。同时，自动化技术也在应用中得到不断发展和完善。人们在自动化技术应用中发展了各种理论以及设计了各种设备和自动化装置，并在各个领域大显身手，如飞机导航、交通运输、导弹控制、智能楼宇、现代化工厂中到处都有自动化技术的应用。

随着微电子技术、计算机技术、光电技术、信息技术以及现代控制方法与理论的发展，今天的自动化技术正以崭新的面貌在各个领域中发挥着重要作用，以现代自动控制理论为基础的现代工业化系统展现出其无限美好的发展前景。

2 工业控制系统发展现状

计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制(DirectDigitalControl,DDC)。70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系统进入一个新的快速发展的时期，1975年世界上第一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统(DistributedControlSystem,DCS)。

进入80年代以后，人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDC的控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。80年代中后期，随着工业系统的日益复杂，控制回路的进一步增多，单一的DDC控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。

进入90年代以后，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域DCS仍然占据着主导地位，但是DCS不具备开放性，布线复杂，费用较高，不同厂家产品的集成存在很大困难。从八十年代后期开始，由于大规模集成电路的发展，许多传感器、执行机构、驱动装置等现场设备智能化，人们便开始寻求用一根通信电缆将具有统一的通信协议通信接口的现场设备连接起来，在设备层传递的不再是I/O(4～20mA/24VDC)信号，而是数字信号，这就是现场总线。由于它解决了网络控制系统的自身可靠性和开放性问题，现场总线技术逐渐成为了计算机控制系统的发展趋势。从那时起，一些发达的工业国家和跨国工业公司都纷纷推出自己的现场总线标准和相关产品，形成了群雄逐鹿之势。

3 工业控制系统理论

一个简单的智能工业控制系统原理结构如图1所示。

自动控制是基于反馈的技术。反馈理论的要素包括3个部分：测量、比较和执行。测量关心的变量与期望值相比较，用两者之间的偏差来纠正调节系统的响应。因此，自动化技术的核心思想是反馈，通过反馈建立起输入(原因)和输出(结果)之间的联系。使控制器可以根据输入与输出的实际情况来决定控制策略，以便达到预定的系统功能。系统构成前向通道和反馈通道两个通道，前向通道是任务执行的功能主体。

控制器-系统的大脑：自动控制系统中控制器在整个系统中起着重要的作用，扮演着系统管理和组织核心的角色。系统性能的优劣很大程度上取决于控制器的好坏。执行器-系统的手脚：执行器在自动控制系统中的作用就是相当于人的四肢，它接受调节器的控制信号，改变操纵变量，使生产过程按预定要求正常运行。在生产现场，执行器直接控制工艺介质，若选型或使用不当，往往会给生产过程的自动控制带来困难。因此执行器的选择、使用和安装调试是个重要的环节。传感器-系统的耳目：传感器被用来测量各种物理量，种类有温度传感器、流量传感器、压力传感器等。传感器要满足可靠性的要求，从传感器的输出信号中得到被测量的原始信息，如果传感器不稳定，那么对同样的输入信号，其输出信号就不一样，则传感器会给出错误的输出信号，也就失去了传感器应有的作用。

4 智能工业控制系统结构

PID控制—比例、积分、微分，PID控制器作为最早实用化的控制器已有50多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器，但是工业控制领域发展到现在，智能化工业控制系统的出现已经打破了传统的PID工业控制模式，智能化工业控制领域主要包括以下几个技术：最优控制技术、自适应控制技术、预测控制技术、自学习控制技术，模糊控制技术、专家系统技术、神经网络技术等。

现代智能化工业控制系统是在现代工业企业大型化、连续化、高速化、快节奏生产的必然产物。具体包括以下4层：基础自动化L1(控制层)：现场设备控制系统;过程自动化L2(运行层)：生产过程监控系统;工厂自动化L3(管理层)：MES制造执行系统;企业自动化L4(经营层)：ERP企业资源规划等。智能工业自动化最新技术：工业计算机网络控制系统现代的智能工业控制系统主要由以下几个部分组成。

常用器件：组成智能工业自动化控制系统的最基本的单元器件主要包括：各类电器：主令器、断路器、接触器、继电器、驱动器等;各类仪表：传感器、热工仪表、专用仪表等;各类计算机：可编程序控制器、工业计算机等。控制器则主要包括：通用控制器—可编程控制器PLC,PLC是将逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，以指令的形式存储于可编程的存储器中，并经过数字式或模拟式的输入输出部件，对生产设备和过程进行控制的数字运算操作电子装置，PLC是基于计算机技术和自动控制理论发展而来的，它既不同于普通的计算机，又不同于一般的计算机控制系统，作为一种特殊形式的计算机控制装置，它在系统结构，硬件组成，软件结构以及I/O通道，用户界面诸多方面都有其特殊性;专用控制器—温度调节器、速度调节器等。执行器主要包括：电动调节装置、伺服阀、电磁阀，电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀不但能够应用在气动系统中，在油压的系统、水压的系统中也能够得到相同或者类似的应用、步进电机—作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中;检测仪表：检测仪器主要包括压力仪表、温度仪表、电压电流检测仪表、各类传感器、各种特殊仪表;网络设备：网络设备主要包括交换器、集线器HUB、工业以太网交换机。

5 结语

现代智能工业自动化系统技术的应用，创建了一流的现代化企业，并为生产一流的优质产品提供了有力的保证，是促进产品市场开拓、推动企业持续创新发展的有效途径。自动化控制技术方兴未艾，不少新的技术有待继续开拓应用。这里主要分析了智能控制系统的发展现状以及原理和系统组成结构，通过本课题的研究，希望能够给致力于工业控制领域研究的技术人员提供理论知识，同时为智能工业控制领域的发展提供有力的帮助。

摘要：随着计算机以及控制技术的发展,传统的工业控制技术已经逐渐地被智能控制技术所替代,智能化工业控制系统的发展为工业领域的发展提供了最强的技术保证,是推动企业持续创新发展的有效途径。详细介绍了工业控制系统的原理以及结构组成。

关键词：工业控制,PLC,控制器

参考文献

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[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航空航天大学出版社,2003.

[3]高峰,王明哲.PLC控制系统的Petri网模型研究.工业仪表与自动化装置,2004(06).

[4]殷洪义.可编程控制器选择设计和维护[M].北京:机械工业出版社,2003.

滑油光谱仪结构原理与典型故障分析 篇10

如果润滑油中含有金属元素, 在润滑油燃烧过程中不同的金属元素会发出不同波长的可见光, 这些可见光的光强与金属含量成正比。将光强信号成比例的转换成电信号并进行识别, 进而分析金属元素的种类和含量, 是滑油光谱仪最基本的设计原理。

滑油光谱仪用于监测发动机试车过程中, 润滑油中的金属元素含量和种类的变化情况, 进而判断发动机有无异常磨损现象。滑油光谱仪涉及了光学、电工学、机械、计算机等专业知识, 其激发电压高达1.1万伏, 设备的复杂程度较高, 维修排故难度大。

通过对滑油光谱仪结构及工作原理的分析, 可以使维修人员能够快速的判断其故障点并解决故障, 而典型故障的分析及排故方法更能够及时对以往出现过的故障进行修复, 减少停机时间, 对提高仪器的稳定性有很大的帮助。滑油光谱仪日常的维护及保养更能进一步使测试数据真实、准确, 使其可靠性大大提高。

二、滑油光谱仪的结构

滑油光谱仪分为5个部分:油样激发系统、光学系统、激发电源系统、电子系统、计算机系统。

1. 油样激发系统

油样激发系统由样品台、石墨棒电极、石墨盘电极、电极固定装置、石英窗、汞灯等组成。样品台负责摆放油样, 电极固定装置负责固定棒电极和盘电极, 棒电极和盘电极负责激发样品油使其燃烧, 石英窗负责保护光导纤维镜头不被污染及透光作用, 汞灯负责校准光强值。

2. 光学系统

光学系统由入射狭缝、棱镜、光栅、折射板、出口狭缝、光电倍增光等组成。入射狭缝负责将射入的光转变为狭窄的带状, 棱镜负责传导光源, 光栅负责将光线分为各种不同波长的谱线, 折射板负责动态扣除光谱背景, 出口狭缝负责将不同波长的谱线分为相应于各元素的谱线, 光电倍增管负责将光信号转变为电信号。

3. 激发电源系统

激发电源系统由点火变压器、光导纤维、辅助间隙、光源板等组成。点火变压器负责激发时所产生的高压, 光导纤维负责将激发时所产生的光源传到光学系统的入射狭缝, 辅助间隙负责调节激发源的操作频率, 光源板负责为点火变压器提供输入电压。

4. 电子系统

电子系统由逻辑板、A/D转换板、RS232接口板、激发控制板、放大板等组成。逻辑板负责逻辑运算, A/D转换板负责把模拟量转换为数字量, RS232接口板负责调整测试元素的数量 (如10个元素或20个元素) , 激发控制板负责为光源板提供光源, 放大板负责放大倍数 (×1或×10) 。

5. 计算机系统

计算机系统由CPU、显示器、显示卡、内存等组成。计算机系统负责操作软件、数据显示。

三、滑油光谱仪工作原理

被分析的油样在激发室的分析间隙中 (石墨棒与石墨圆盘电极之间) 激发, 油样激发发射的光通过透镜照明系统会聚进入光导纤维被引至入射狭缝, 由狭缝出来的光变成狭窄的带状, 光线到达光栅后, 被分为各种不同波长的谱线, 在聚焦曲面上的出口狭缝分为相应于各个元素的谱线。再利用偏转板的定期往复转动来动态扣除光谱背景。每个狭缝后面设置一个光电倍增管, 以便把光能转变为电能。在每次燃烧中将这一电流按准确的时间间隔积分 (求和) , 这就形成了与光电倍增管接受的光量成正比的电压。通过读出电路将此电压转换为数值, 所测的结果与计算机中存储的标准曲线数据对比便可算出元素的浓度, 最后将整个分析结果在计算机上显示 (图1) 。

四、典型故障分析及排除方法

1. 激发室内油样不能激发

据统计在滑油光谱仪的维修案例中, 油样不能激发占到70%, 是非常典型的故障。激发时, 按下激发按钮, 激发控制板会给光源板一个光信号, 光源板接收到光信号后会给点火变压器提供110 V电压, 点火变压器产生高压通过辅助间隙击穿空气将电压传送到棒电极与盘电极之间 (图2) 。

分析可能造成此故障现象的原因有:高频高压保险烧断;辅助间隙距离发生变化;点火变压器故障;光源板故障。

排查仪器右边2 A和5 A的保险, 由于激发时候通过高频高压, 并且产生很大的热量, 通常烧保险的可能性比较大。测量结果:保险完好。检查辅助间隙, 辅助间隙是为调节激发源的操作频率而装备的。它与分析通道串联, 间隙距离是3.25 mm, 距离的远近影响光源的激发, 距离近会产生激发一段时间后停止激发的现象;距离远会产生两种情况, 一种是无法激发, 另一种是虽然激发, 但需要击穿空气能量比正常值要大很多倍, 容易烧坏和它串联在一起的元器件。测量结果, 间距正常。

检查点火变压器, 点火变压器输入110 V, 输出11 000 V。测量点火变压器的输入电压、输出电压 (由于输出电压过高无法直接测量, 这时就要调节高压变压器控制回路里的滑动变阻器, 将滑动变阻器的旋钮调整到0的位置才能对输出电压进行测量, 这时的输出电压应为110 V) 。有输入电压, 无输出电压说明点火变压器损坏。无输入电压说明光源板有故障。测量结果:没有输入电压。

检查光源板, 光源板为点火变压器提供110 V电源。光源板的工作条件:按下激发启动按钮, 激发控制板通过光导纤维会给光源板一个光信号, 光源板接收到光信号就能工作。首先检测光导纤维, 用手电筒照射光导纤维的一端, 看另一端有无光量。再检测激发控制板, 将光导纤维取下, 按下激发起动按钮, 看激发控制板上光导纤维底座有无光亮输出。经科学严格的检测证明激发控制板和光导纤维完好, 由此可判断是光源板出现故障。

2. 滑油光谱分析仪的测试结果在计算机上无显示

首先应判断故障点, 依据滑油光谱仪的工作原理可知, 只要仪器激发在计算机上就应有显示 (如光学系统故障显示数据应全为0) 。通过激发室的观察窗察看油样燃烧正常, 这样就可判定是数据传输故障。

可能造成此故障现象的原因有:传输电缆出现故障;计算机RS232接口出现故障;电子系统接口板出现故障;板卡电源故障。

根据上述故障原因逐一排查。用万用表对传输电缆进行检测, 传输电缆没有断线。用串口鼠标对计算机RS232接口测试, 计算机接口正常。用替换法对电子系统各接口板进行替换, 故障现象没有改变, 说明各接口板正常。

对照图纸对电子室内的TB1端子排进行测量 (电压通过端子排转接到各用电元件) 。测量结果:端子6、8之间为1.9 V正常值应为5 V, 端子15、8之间为0 V正常值应为48 V, 根据图纸可知变压器出来的48V电压先经过三极管再到端子15, 有48 V输出的前提条件是三极管必须导通 (三极管的导通条件集电极反偏, 发射极正偏) 。从图纸可知三极管发射极由另一个三极管的集电极控制, 集电极接至TB1端子板的16端子, 导通的条件是16端子有高电平。激发状态时才有48 V输出, 不激发时没有是正常的。查看RS232接口板的图纸发现大部分的芯片都需要5 V电压, 端子6、8之间的5 V是提供给RS232接口板的, 实测值为1.9 V, 不能满足芯片的工作要求, 导致接口板不能正常工作。根据这个判断继续查找故障原因是由于提供5 V电源的变压器接触不良造成的。

五、滑油光谱仪的日常维护保养

滑油光谱仪的维护保养是相当重要的, 维护保养的不当对测试结果会造成很大的影响, 特别是激发室的维护保养直接影响测试的结果, 造成数据的不稳定。

1. 每日或每日多次维护保养内容

清洁激发室内的石英窗, 将石英窗从透镜装配夹上取下, 用镜头纸和专用清洗剂将石英窗擦拭干净, 每激发10次擦拭1次。清洁激发室内电极的固定装置, 将盘电极和棒电极取下把固定装置擦拭干净, 每激发1次擦拭1次。

清洁激发室的样品平台, 将样品容器从平台上取下, 将平台擦拭干净, 每激发1次擦拭1次。清洁激发室汞灯罩, 将汞灯罩擦拭干净, 每激发10次擦拭1次。

2. 每月维护保养内容

清洗激发室散热风扇过滤器, 将激发室上方的罩子打开, 拆下风扇取出过滤器清洗干净。清洗电子室散热风扇过滤器, 取下电子室右侧的风扇过滤器清洗干净。

3. 每季度维护保养内容

清洁及调整辅助间隙、安全间隙, 将辅助间隙、安全间隙的电极棒取下, 用砂纸将上面的集碳打磨干净, 再将电极棒装上, 安全间隙为3.9 mm, 辅助间隙为3.25 mm。

4. 每年维护保养内容

校准标准曲线, 分别激发 (0、1、3、5) ×10-6标油各5次, 取每种标油5次的平均值, 得出的结果分别跟每种标油的标准值进行对比。0标准值0~0.2, 1×10-6标准值0.8~1.2, 3×10-6标准值2.6~3.4, 5×10-6标准值4.5~5.5。如果测得的结果都在标准值范围内说明标准曲线完好, 如果某一种标油的测试值没在标准范围内, 就针对某种标油的测试值校准曲线。

六、结束语

滑油光谱仪是机械设备润滑系统中滑油油样检测的重要设备, 以往滑油光谱仪的维护及保养都要由设备生产厂家技术服务人员亲自进行, 不仅费用高、周期长且严重影响生产进度。对滑油光谱仪的结构及典型故障进行分析, 使维修与操作人员对设备的结构和原理及可能出现的典型故障, 都能获得一定的认识和帮助, 对今后维修保养、排除故障提供很大方便, 摆脱了以往过于依赖厂家技术服务人员的服务, 维修人员的技术水平提升, 使仪器的稳定性、可靠性有了良好保障, 同时可节省大量维修费用, 缩短维修周期。

摘要：讨论滑油光谱仪的结构组成和工作原理, 研究滑油光谱仪的典型故障机理和排除方法, 提出维护保养建议。