一、光线经过单个折射面的折射
A’
1.基本参量
－折射点OE－折射球面U 、U－物象方孔径角E U′－
2为定值时变化而变化象方光束失去同心性）当L为定值时，L′随U变化而变化，象方光束失去同心性，成不完善象，形成球差。
h
I=
sin
r
′k
k k r l l
例：厚透镜：
北京理工大学硕士学位论文
目 录
摘要 ........................................................................................................................................ 1 ABSTRACT ......................................................................................................................... II 目录 ......................................................................................................................................III 第 1 章 绪论 .......................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 非球面的概念 ....................................................................................................... 1 非球面的应用 ....................................................................................................... 3 国内外研究现状及发展趋势 ............................................................................... 5 1.3.1 1.3.2 1.4 第2章 2.1 2.2 非球面检测发展历史与现状 .................................................................. 5 现有非球面检测方法概述 ...................................................................... 7
本论文主要任务 ................................................................................................. 10 基于图像处理的非球面阴影检测原理 .............................................................. 12 数字图像处理技术与非球面检测 ..................................................................... 12 系统原理 ............................................................................................................. 14 2.2.1 2.2.2 系统原理图 ............................................................................................ 14 数据处理过程 ........................................................................................ 15
第 3 章 边缘检测算法研究 ................................................................................................ 16 3.1 图像边缘 ............................................................................................................. 16 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 边缘概念 ................................................................................................ 16 边缘分类 ................................................................................................ 16 边缘检测的一般步骤 ............................................................................ 17
像素精度边缘算法 ............................................................................................. 18 3.2.1 基于插值的像素精度算法 .................................................................... 18 3.2.2 Canny边缘检测 ...................................................................................... 21
3.3
亚像素边缘检测算法原理 ................................................................................. 23 3.3.1 3.3.2 3.3.3 基于矩保持的亚像素边缘定位技术 .................................................... 24 基于插值的亚像素边缘定位技术 ........................................................ 26 基于曲线拟合的亚像素边缘定位技术 ................................................ 28
3.4
仿真分析及比较 ................................................................................................. 30
III
1000MW超超临界汽轮机轴封系统设计原理及自动控制
系统概述 ?轴封蒸汽系统的工艺功能 ?轴封蒸汽系统的工艺功能是防止从汽轮机来的轴封蒸汽溢出至大气，并防止空气进入汽轮机和凝汽器。 ?轴封蒸汽系统具有下列功能： ??供汽和溢流蒸汽系统 ?-从有正压的轴封和从阀杆套来的泄漏蒸汽排放 ?-向有负压的轴封提供密封蒸汽 ?-当密封蒸汽流量不足时允许蒸汽进入 ?-过量的漏汽排至凝汽器 ??汽封蒸汽排放系统 ?-从汽封腔室来的排汽 ?-汽封漏汽在汽封冷却器内凝结 ?-汽封冷却器运行故障时汽封蒸汽排至大气 ?-用其中一个汽封冷却器风机从汽封冷却器内抽出空气 ??汽封蒸汽疏水系统 ?-通过自动疏水器将汽封蒸汽疏水排至凝汽器
系统简图
轴封蒸汽系统的运行信息 ?下列信息必须遵守： ?轴封密封蒸汽供应系统和轴封漏汽系统的预处理 在蒸汽允许进入轴封前，密封蒸汽调节阀前的辅助蒸汽必须是过热蒸汽。下列控制措施不予执行直到预处理满足： –轴封密封蒸汽控制器切换至“自动”模式，使密封蒸汽调节阀打开 –汽封冷却器风机“运行中” ?保持密封蒸汽调节阀前的密封蒸汽在热态 –通常使用预暖阀保持密封蒸汽调节阀前的密封蒸汽管线为热态。 –预暖阀的打开和关闭取决于密封蒸汽调节阀前的蒸汽温度。 ?汽封排汽至大气 –在正常工作条件下，轴封漏汽在汽封冷却器内凝结。 –如果汽封冷却器不可用，汽封漏汽必须排至大气。
轴封供汽状态启动和低负荷工况高负荷工况
汽封密封蒸汽 ?功能 ?汽封密封蒸汽的功能是防止蒸汽从轴封漏出及空气进入汽缸或冷凝器。 ?为完成上述功能，将汽封蒸汽母管接至各汽封。在任何运行条件下，汽封蒸汽母管以及汽封内的蒸汽压力由密封蒸汽溢流阀和密封蒸汽供汽阀来控制。蒸汽压力大约35 mbar（表压）。 ?压力控制 ?一个压力变送器用于控制和在集控室显示密封蒸汽压力。 ?一个压力控制器通过对整定值和实际值的比较来操纵密封蒸汽溢流阀和密封蒸汽供汽阀的执行机构。?为了提高密封蒸汽压力控制的可靠性，另配有手动控制装置，可在集控室进行手动控制。在集控室将控制开关置于手动位置或在压力控制器出现电气故障时自动切换至手动位置即可由人工控制。?密封蒸汽预暖阀（不在汽轮机供货范围内） ?为了防止在热态启动时低温蒸汽进入轴封，在机组启动及密封蒸汽控制系统开始工作前，必须对密封蒸汽供汽阀前的蒸汽管道进行预热。 ?在机组运行过程中，当密封蒸汽控制阀关闭且阀门上游的蒸汽停滞变冷时，同样需要预热。其目的是防止在机组降负荷的时候，冷蒸汽进入轴封与轴颈接触。而在密封蒸汽控制阀开启时，预热阀必须是关闭的。 ?辅汽参数的限制 –温度限制,见附图 –压力限制,3-8bar(g) –过热度要求,+10K
非球面光学元件检测方法 学院：光电学院 学号： 2520120037 姓名：张宇碟 2012 年11 月 摘要：随着当今社会生活要求的提高，非球面在越来越广泛的领域所运用，因
此非球面的质量迫切需要提高，非球面的检测技术成为研究的热点。该文阐述了光学投影式、郎奇检验法、曲面CGH全息图检测法和双波带板产生径向剪切干涉法四中比较热门的非球面检测法，介绍了上述几种方法的原理、光学系统和数据处理方式，并且归纳了检测技术总体的发展趋势。 关键词:非球面；检测方法；郎奇光栅；波带板；剪切干涉 1 绪论 1.1 非球面的定义以及检测方法的分类 1.1.1 引言
人们在几百年前就认识到非球面光学元件在光学应用上相对于球面光学元件有很多优势。但是由于受到加工水平和加工工艺的限制，一直以来非球面光学元件没有得到真正的广泛应用。直到上世纪七十年代，非球面镜片才开始不断的被应用到实际生产中。由于实际生产的需要，人们不断的尝试加工出更精确的非球面光学元件，因此非球面光学技术得到发展。八十年代后，由于计算机的应用和激光干涉技术的发展，非球面技术得到了蓬勃的发展。 非球面光学元件的面形质量直接影响其成像质量，是其广泛应用的最关键的技术之一，面形质量就是指加工制成的表面形状和理论形状的符合程度。对光学表面来说，表面的实际形状相对于理论形状允许一定的偏差。一般用光的波长的几分之几来表示。光学元件的面形检测就是指找到实际面形相对于理论形状的偏差。找到这个偏差就是检验的基本目的。 1.1.2 非球面的定义： 非球面是相对于球面定义的，球面是由一个参数，即球面半径来决定它的面形，而非球面可以拥有多个参数，参数之间没有一定的关系可循，可以是连续变化的。按照有无回转轴可以将非球面划分为两大类：有回转轴的包括抛物面、椭圆面等；没有回转轴的包括离轴抛物面等[1]。 面上每一点的曲率半径都相同的面为球面。而面上每一点的曲率半径随着曲面的位置而改变的面就是非球面。非球面分为凸非球面和凹非球面两大类，包括双曲面、抛物面、椭圆面等等。非球面也可以理解为除了球面以外的曲面。 表示非球面的常用公式： () +++++-+?= 8866442 221X A X A X A X k L L X shape Z （1） 式中：X 表示距非球面对称轴的水平距离，L 表示顶点曲率半径，k 表示二次曲 线常数，4A 、 6A 、表示非球面修正系数，?? ?-+，凸面 ，凹面 11shape ，Z 表示非球面的旋转对称轴上的对应值。若式中的2X 换成22Y X +则表示相应的旋转曲面。 当非球面修正系数4A 、 6A 都为零时，上式可以写成二次圆锥曲线方程： ()2 2 21X k L L X shape Z +-+?= （2） 当L 值相同时，k 变化与形状的关系： 0>Z 凹面 0 基于单片机的空气质量检测系统设计 专业：通信工程 班级：2013级1班 姓名：王世达 引言 (3) 1 概述 (5) 1.1 系统组成 (5) 1.2 硬件设计 (5) 1.3 软件设计 (6) 2 电路设计 (7) 2.1 原理图 (7) 2.2 单片机及外围电路设计 (7) 2.3 传感器电路设计 (16) 2.4 A/D模数转换电路 (17) 2.5 LCD显示电路 (19) 2.6 LED显示电路 (20) 2.7 报警模块 (21) 3 程序设计 (23) 3.1 主程序设计 (23) 3.2 按键部分......................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.3 显示部分 (23) 3.4 A/D转换部分 (25) 4 应用软件介绍 (29) 4.1 keil的应用 (29) 4.2 protel99se的应用 (30) 4.3 Proteus的应用 (31) 5 设计的应用 (33) 5.1 主要用途 (33) 5.2 应用场景 (33) 6 结果与分析 (34) 总结 (35) 致谢 (36) 参考文献 (37) 附录1 原理图 (38) 附录2 程序源代码 (39) 随着现代科技的高度发展，工业生产力正在不断提高，而由此带来的负面影响也尤为显著，那就是环境的污染，它严重危害着人类的健康和生活。雾霾，为大气污染之一，一直以来广受人们关注。现在有越来越多的地区和国家开始高度重视雾霾天气，并将其视为一种灾害性天气。其实，很早以前就报道过一些雾霾灾害的重大事件，在这几次事件当中，不仅危害到人们的健康，甚至还剥夺了很多人的生命，比如1952年伦敦杀人雾事件和2013年北京雾霾事件。PM2.5，指环境中直径小于2.5μm的颗粒物，是雾霾的主要成分之一，由于其粒径小，活性强，易附有毒、有害物质，因而对人体健康威胁很大。因此，对PM2.5的测量显得越来越重要。本文将空气中PM2.5的浓度作为评定空气质量的依据。本设计的控制核心采用的是非常实用的51系列单片机AT89C52，配合粉尘浓度采集装置和显示设备，共同完成数据的采集，处理及显示。并会根据设置好的报警值报警提示，并且用不同颜色的指示灯显示空气质量。本文详细介绍了各个单元的电路设计过程及各功能的实现方法，该系统有良好的人机交互界面，有较高的测量精度，不仅简单实用而且便于携带。相信，它的价值一定会得到体现。 关键词： 雾霾；大气污染；PM2.5；单片机；AT89C52；空气质量 空气质量检测系统的设计与实现论文 大气环境是人类生存环境的重要组成部分，也是人类生存、发展的基本物质基础。当前，随着我国经济的快速发展，工业企业的不断扩张，环境污染严重。由于工业集中，加上人口密集等原因使得空气污染主要集中城市，经常会出现雾霾天气。大气污染物主要是总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧 （O3）、一氧化碳(CO)等。大气污染物经工厂直接排放或间接排放到大气中，严重地危害到人们的身体健康。课题组设计了基于ZigBee技术的空气质量检测系统，监测人员只需在监测区域放置空气质量检测仪，即可时时获取区域内各种污染气体浓度及对应指标，为及时处理大气污染突发时间提供有力的技术保证。 1系统工作原理 1.1系统结构图本文设计的空气质量检测系统实现全天候、自动化、主动获取空气质量信息。本文的空气质量检测仪原理框图如图1所示，采用上下位机相结合的设计方式，下位机由传感器模块、数据处理模块（CC253X芯片）、数据传送模块等部分构成；上位机由测控计算机、通讯模块构成。由微处理器通过传感器模块采集空气质量相关数据并通过zigbee模块传输至测控计算机，测控计算机完成对空气质量数据的处理分析，为管理人员提供做出判断或决策的依据。从而实现对特定区域内空气质量实时监测。 1.2ZigBee技术简介ZigBee无线传感器网络是由许多传感器以自组织方式构成的无线网络,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和ZigBee技术,可广泛应用于工业监测、安全系统、环境监测和军事等领域。ZigBee技术是一种低速率、低功耗、低复杂度、低成本的双向无线通信网络技术。 2系统电路设计本文无线收发模块采用芯片CC2530。 CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统(SoC)解决方案。以较低的总的材料成本建立网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和其它强大的功能。充分考虑到应用环境，结合CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。如图2所示。 3系统软设计3.1CC2530芯片的软设计设计中CC2530单片机程序的编写环境为IAREW8051V8.1集成开发环境，使用C语言编写，使程序移植和调用方便、灵活，能最大程度的提高系统程序的可靠性和稳定性。由主程序，AD数据转换，通讯三个模块组成。数据的采集要求每秒采用一次，采用定时中断的方式执行数据的采集，将采集的数据经过AD转换后通过串行数据通信发送给ZigBee芯片。 3.2应用程序设计空气质量检测系统上位机部分是采用Microsoft公司的VC++6.0进行开发，以Zigbee通信方式实现空气质量数据（温度、湿度、PM2.5、PM10等参数）的存储与和读 汽轮机轴封系统 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN# 生产培训教案 主讲人：郑汉 技术职称：工程师 所在生产岗位：值长 讲课时间： 2010 年 8月 生产培训教案 培训题目：汽轮机轴封系统 培训目的：通过系统图的讲解，从系统构成、运行方式、阀门状态、隔离步序等方面，对所培训的系统全面梳理，迅速提高现有作业人员对系统的熟悉和掌握程度。夯实人员技能基础，提高工作效率，保证生产安全。 内容摘要： 一、汽机轴封系统图 二、轴封系统介绍 三、轴封系统投运 四、润滑油中进水的原因 五、防止油中进水的措施 培训内容： 一、我厂汽轮机轴封系统图 二、轴封系统原理介绍 1、轴封系统的功能 轴封系统的功能是在转子穿出汽缸处，防止空气进入汽缸或蒸汽由汽缸漏出。并回收汽机的汽封漏汽，利用其热量加热部分凝结水，同时还可抽出汽机轴封系统的气体混合物，防止蒸汽漏出到机房或油系统中去。 2、轴封原理 在汽轮机起动和低负荷时（图A），所有汽缸中压力都低于大气压力。密封汽供到“X”腔室，通过汽封片一边漏入汽轮机，另一边漏到“Y”腔室。“Y”腔室由装于汽封冷却器上的电动机驱动的风机使之保持稍低于大气的压力。从而使空气从大气通过外部汽封片漏到“Y”腔室。漏泄蒸汽和空气混合物通过与汽封冷却器的连接管从“Y”腔室抽出。 当高压、中压或高、中压合缸的排汽压力超过“X”区的压力时，汽流在内汽封环发生相反流动。随着排汽区压力增加，流量也增加，因此对于一个单独高压缸的汽封，在大约10%负荷时变成自密封，而对于一个中压或高、中压合缸的汽封，在大约25%负荷时变成自密封。大于这一负荷，蒸汽从“X”区排出，通到汽封系统总管。蒸汽再由总管流至低压汽封。如有任何过剩的蒸汽，则通过溢流阀流到凝汽器。 主机轴封采用的是迷宫式汽封。这种汽封由带汽封齿的汽封环，固定在汽缸上的汽封套和固定在转子上的轴套三部分组成。这种汽封是通过把蒸汽的压力能转换成动能，再在汽封中将汽流的动能以涡流形式转换成热能而消耗。在汽封前后压差及漏汽截面一定的条件下，随着汽封齿数的增加，每个汽封齿前后压差相应减少，这样流过每一汽封齿的流速就比无汽封齿时小的多，就起到减少蒸汽的泄露量的作用。 3、轴封汽源 轴封供汽汽源包括三路 ?1、辅汽供轴封汽源，这一路是最常用汽源，在机组启动、低负荷是自动供汽，弥补轴封压力不足。 ?2、冷再热管道供汽，主要是作为辅汽供轴封的备用汽源。 ?3、主蒸汽供轴封，这一路汽源由于压力和温度都非常高要格外慎用，主要考虑单机运行时机组突然跳闸依靠主蒸汽的余汽供轴封，防止轴封断汽。 ?还有一路溢流阀，当机组带较高负荷时，高中压缸轴封过剩蒸汽大于低压缸所需蒸汽量时，依靠母管上的溢流阀排至疏扩。 4、减温器 低压汽封减温器在供汽管进入凝汽器之前用以降低低压汽封密封蒸汽在供汽管中的温度。使低压汽封汽温维持在120℃～180℃范围，以防止汽封壳体可能的变形和损坏汽轮机转子。过热蒸汽进入减温器后，汽流随管道截面缩减而加速。然后，蒸汽通过喷射喷嘴，在那里冷却水被吸入高速汽流，这就保证可靠的雾化，随冷却水蒸发而使蒸汽降温。减温水来自凝结水母管。到喷射喷嘴的冷却水量由气动调整门控制。 5、汽封冷却器 机组正常运行中的轴封系统和真空系统事故及异常处理 一) 轴封母管压力低 1、原因 1)汽轮机高低压段汽封供汽压力达不到密封要求，在高压和真空状态下便 分别开始冒汽和吸气 2)轴封供汽阀或者轴封溢流阀卡涩 3)轴封齿损坏 4)辅汽压力过低 2、危险点分析 1)机组真空下降过快，甚至保护动作 2)汽轮机或者小汽轮机振动大保护动作 3)汽缸变形、转子发生热弯曲导致发生动静碰磨 3、处理 1)发现轴封辅助汽源供汽阀和轴封系统溢流调节阀卡涩时及时汇报并安 排人员就地调整保证参数合适 2)发现轴封系统压力异常，应手动调整高压供汽阀、辅助汽源调整阀和溢 流调节阀保证轴封系统压力合适 3)若辅汽压力过低，及时停用不必要的辅汽用户，优先保证轴封压力 4)因真空过低达到停机条件时按停机处理 二)轴封疏水一直带水 1、原因 1)低压段减温器雾化不良 2)减温器后混合段过短 3)温度调节不当 2、危险点分析 1)轴封带水，真空下降 2)轴封齿带水损坏 3)轴封套温度突变变形，轴封大量泄漏 3、处理 1) 及时调整，加强监视，控制温度，保证过热度 2) 保证轴封低压段减温水后疏水一直开启 3) 利用停机机会进行改造 一、真空系统 一)运行中真空突然急剧降低 1、原因 1)真空破坏门突开； 2)循环水泵跳闸，循泵出口蝶阀开度减小或全关，凝汽器进回水电动门突 关； 3)轴封压力突降；或轴加水封破坏伴随轴加压力异常下降 4)凝补水箱内除盐水耗尽，凝汽器通过凝补水箱联通大气；而水位计可能 失真。 2、危险点分析 1)真空降低，影响机组负荷和效率； 2)真空大幅下降，导致机组轴向位移，监视段压力等超限，严重威胁机组 安全。 3)如果不能及时排除故障，真空急剧下降至-74.7Kpa,机组跳闸 3、处理 1)启动备用真空泵； 2)DCS上关闭真空破坏门，派人至就地检查确认； 3)运行循泵跳闸，关闭出口蝶阀，备用循环水泵未联启时强启一次， 4)快速派人至就地检查确认；打开误关的凝汽器进、出口电动门； 5)查找轴封失去的原因，尽快恢复轴封供汽；出现轴加水封破坏可进行重 新注水，注水时严防补水过度 6)先行关闭凝补水箱至凝汽器补水电动门及调节门，令化学快速启动除盐 水泵向凝补水箱补水。 二)真空偏低或缓慢下降 1、原因 1)循环水中断或水量不足。 基于单片机的空气质量检测仪的设计与实现 摘要本文主要介绍了基于arduino单片机和夏普GP2Y1010AUOF粉尘传感器的空气质量PM2.5测量设计系统。该系统通过传感器多次采集空气粉尘浓度数据，把相应的模拟量传回单片机，系统通过模数转换、滤波算法，最后把检测到PM2.5浓度数值显示到OLED显示屏上，如果检测值超过了污染指标，就发出警报提醒使用者，除此之外，还加入了温湿度和时间，增加了设备的实用性。该设计对检测空气质量，提高人们的生活质量以及环境意识，促使人们改善环境，具有重要的意义，因此应用前景非常广泛。 关键词单片机；传感器技术；滤波算法；PM2.5 引言 由种种环境空气污染带来的危害是人所皆知的，人们也越来越渴望有个空气干净的居住环境，每天都看不到雾霾天气，呼吸新鲜空气。对PM2.5进行更深入细致地研究，可以有助于我们了解身边的空气质量。天气预告往往只能给出某一个地区的近期空气质量大体情况，带有不少的时间、地域局限性。因此设计出一款轻便、小巧的PM2.5、温湿度检测仪对我们实时了解身边空气质量具有重要的意义和市场价值。 2 总体设计 本设计将单片机与传感器相结合，开发和研究时采用模块化设计的方案，系统架构图如图1所示，实现集成温湿度、空气PM2.5监测为一体的环境质量检测系统。 3 硬件设计 3.1 MCU（微控制单元） 本设计采用Arduino uno R3核心板作为开发单片机，是Arduino USB接口系列的最新版，集成了USB接口贴片芯片ATmega16U2和ICSP在线串行编程接口。其MCU是使用ATMEGA328P-PU芯片，是一款高性能、低功耗的8位A VR 微处理器。另外最重要的是它分别集成了6个独立的ADC模拟输入口和6个PWM数字输出口，这极大地方便了传感器等设备在其身上的应用。 3.2 PM2.5粉尘传感器 本设计采用的是一款GP2Yl010AUOF光学空气质量传感器，其内部结构为对角安放着红外线發光二极管和光电晶体管，使其能够探测到空气中尘埃反射光[1]。相对于同类产品GP2Yl050AUOF使用串口通信，该传感器更容易调试和拥有更高的灵敏度，即使非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到，通常在空气 §2.2球面光学成像系统、 ?本节讨论有限大小的物体经过折射球面在近轴区的成像情况 ?有限大小的物体经折射球面的成像，除了物象位置外，还会涉及像的正倒、虚实、放大率等问题。 ?细小物平面以细小光束成像 物平面是靠近光轴的很小的垂轴平面，并以细光束成像，就可以认为其像面也是平的，成的是完善像，称为高斯像，我们将这个成完善像的不大区域称为近轴区 一单个折射球面成像 当求得一对共轭点的截距l和l'后，可求得通过该共轭点的一对共轭面上的垂轴放大率。 β仅和共轭面位置有关。 在同一对共轭面上，β为常数，所以像和物相似 当|β|> 1，为放大像；当|β|<1，为缩小像 ?2.轴向放大率 指光轴上一对共轭点沿轴移动量之间的关系 物点沿轴移动一微小量dl，相应的像移动dl' 讨论： ①α恒为正，当物点沿轴向移动时，像点沿轴同向移动 ②一般，α≠β，即空间物体成像后要变形。如正方体 ③只有在dl很小时才适用 如果物点沿轴移动有限距离，如图所示，此距离显然可以用物点移动的始末两点A1和A2的截距差l2－l1 来表示，相应于像点移动的距离应为l 2'-l 1' 对A1和A2点 移项整理得 即 其中β1和β2分别为物在A1和A2两点的垂轴放大率 3.角放大率 共轭光线与光轴夹角u'和u 的比值，称为角放大率 4. 三个放大率之间的关系 5. 拉亥不变量J 在公式β=y'/y=nl'/n'l 中，利用公式γ=l/l'=u /u'， 此式称为拉格朗日－亥姆霍兹恒等式，简称拉亥公式。其表示为不变量形式，用J 表示，简称拉亥不变量。 J 表征了这个光学系统的性能，即能以多高的物、多大孔径角的光线入射成像。J 值大，表明系统能对物体成像的范围大，成像的孔径角大，传输光能多。同时，孔径角还与光学系统分辨微细结构的能力有关。所以J 大的系统具有高的性能。 ?1.完善成像的等光程条件 ?2.轴上物点单个折射球面的光路计算公式 ?3.轴上物点近轴光路 摘要 空气品质对人的影响至关重要，利用传感器检测空气质量是当今流行的一种方法，本文介绍了传感器在空气质量检测方面的原理应用及监控系统的网络设计。 本系统采用无线传感器网络来实现数据的采集与发送。无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。 本设计系统采用CC2430无线通信模块、温湿度传感器DHT90、空气质量传感器QS-01、电源模块构建无线传感器网络，通过RS－232串口和监控中心通信，使用软件开发平台IAR Embedded Workbench开发ZigBee协议栈，基于ZigBee的无线网络技术以低功耗、低成本、低复杂度等特点受到越来越多企业和个人的青睐。空气质量监测系统特别适合于数据吞吐量小、网络建设投资少、网络安全要求较高、不便频繁更换电池或充电的场合。预计将在消费类电子设备、家庭智能化、工控、医用设备控制、农业自动化等领域获得广泛应用,利用ZigBee技术完成传感器节点和汇聚节点的应用程序，最终能够实现空气质量的监测。 关键字：无线传感器；cc2430；DTH90；zigbee技术；空气质量检测 ABSTRACT Air quality impact on people is very important, using sensors to detect air quality is now a popular method, this paper introduces the sensor in air quality testing principle, analyzes the advantages and disadvantages of gas sensor, and gas sensor development trend and prospects. The system uses wireless sensor networks to achieve data’s collection and transmission.Wireless sensor networks are composed of a large number of low-cost micro-sensor nodes which are deployed in the monitoring region, uses wireless communication means to form a multi-, collection and processing of perceived target information in the network coverage region, and send them to observers. This system uses CC2430 wireless communication module ,temperature and the ZigBee wireless networking by low characteristics and so on power loss, low cost, low complexity receives more and more many enterprises and individual favor.The ZigBee technology suits specially in the data volume of goods invests few, the 第二章球面和共轴球面系统 2。1某一透镜结构参数如下： r/mm d/mm n 100 300 1.5 ∞ 当l=-∞时，求l',在第二个面（平面）上刻十字线，试问通过球面的共轭像在何处？ 当入射高度h=10mm时，实际光线和光轴的交点应在何处？在高斯面上的交点高度是多少？这个值说明了什么问题? l’=299。 解:l’=0，在第二面上十字线其共轭像在无限远。H=10mm，实际光线与广州交点 1 33203mm，这说明了该光线经球面折射后不交于锦州光像点，所以一个物点得到的像是一个弥散斑。 2.2一个玻璃球的直径为400mm，玻璃折射率n=1.5,球中有两个小气泡，一个正在球心,另一个在1/2半径处，沿两气泡的连线方向在球的两边观察两个气泡,它们应在什么位置？如果在水中（n=1.33）观察。则它们应在什么位置? 解：设一个气泡在中心处，另一个在第二面和中心之间. （1）从右侧观察时，如图a: a b （2）从左侧观察时如图b： (3）在水中时: 中心气泡所成像： ，n ’=1。33 n=1。5，r=200mm ，l=200mm 得到：l'=200mm 仍在圆心处 1/2半径处气泡所成像： ，n ’=1。33 ，n=1.5，r=200mm ， l=100mm 时 ， l ’=94mm l=—300mm 时 ， l'=—320mm 2.3一个玻璃球直径为60mm ，玻璃折射率n=1.5,一束平行光射在玻璃球上,其会聚点应在什么位置？ 解： 首先考虑光束射入玻璃球第一面时的状态，使用高斯公式： 由 1n '=1。5 1r =30mm 1n =1 1l =∞ 得到:1l '=90mm 对于第二面，d=60mm ，2l =1l '—d=30mm 由 22'222'2 2'r n n l n l n -=- 2n =1。5 2n ’=1 2r =-30mm 1n =1 2l =30mm 得到：2l ’=15mm 会聚点位于第二面后15mm 处. 2。4题2。3中，如果凸面向着平行光的半球镀上反射膜，其会聚点应在什么地方？如果凹面向着光束的半球镀上反射膜，其会聚点应在什么地方？如果反射光束经前面的折射面折射,其会聚点又在什么地方？并说明各个会聚点的虚实。 毕业设计(论文)任务书 （2015届） 2014年09月 22日 目录 一绪论 (1) 1.1 前言 (1) 1.2 选题背景 (1) 1.3 国内外发展状态 (2) 1.3.1 粉尘测量方法 (3) 1.3.2 粉尘检测仪的性能及优点 (3) 1.3.3 研究的意义 (4) 1.4 本文主要工作 (4) 二 PM2.5粉尘浓度测试仪设计系统 (4) 2.1系统的功能和技术指标 (4) 2.2 工作原理 (4) 2.3 程序框图和流程图 (6) 三 PM2.5粉尘测试仪系统硬件设计 (8) 3.1 单片机部分硬件设计 (8) 3.2 信号采集电路 (10) 3.3 LED1602液晶屏显示电路 (11) 3.4声光提醒报警电路 (12) 3.5 智能换风机电路 (14) 3.6 按键电路 (14) 四 PM2.5粉尘测试仪系统软件设计 (15) 4.1系统程序流程图 (15) 4.2浓度参考值的键盘设定程序设计 (16) 4.3信号采集部分的程序设计 (17) 4.4蜂鸣器报警部分程序设计 (18) 4.5 LED1602液晶显示部分的程序设计 (19) 五 PM2.5粉尘检测仪的测试结果 (19) 六结论 (21) 七参考文献 (22) 八附录一：系统程序 (23) 九致谢 (29) 前言 随着社会的进步，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。然而人们在享有方便生活和工作的同时，不得不面对由于对自然的不合理开发，对自然环境造成的野蛮污染，使生存环境越来越差的现实。所以人类必须采取相应措施，合理利用开发自然资源，及大自然和睦相处。进入21 世纪以来，环境问题越来越严重，而这及人们对生活质量要求的提高形成了矛盾,因此注重环境的保护问题已经慢慢步入了产业化。人类要治理好环境问题，必须要做到“知己知彼”，在做好监控及检测的同时知道病灶所在然后对症下药，从而药到病除。 粉尘是空气质量的重要指标，所以粉尘的检测就很重要，因此粉尘检测仪成为环保监测部门及很多工矿企业的必备品。因此市面上出现了各种各形形色色的测试仪。 粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等。 本文所设计的粉尘检测仪围绕单片机为控制核心，完成数据的采集、显示、参数设置、自动报警及智能换风等系统各模块的程序设计，结合各模块的硬件电路实现每个模块的功能，从而实现整个系统的功能。 1.2 选题背景 粉尘又称可吸入颗粒物(inhalable particular matter），它是指能进入呼吸道的，直径为10μm的颗粒物，对人的眼睛、鼻腔、上呼吸道都十分有害。同时这种可吸入粉尘能长驱进入肺泡且沉积时间长，可导致心肺病、心血管疾病。粉尘作为病菌的载体，一同散入空气中，极易传播疾病。生产中许多及其工作环 基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告 姓名：张筱祥专业：电气工程及其自动化年级：新华13级（4）班 1研究课题的目的和意义，以及国内外现状 经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高0。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。减轻室外空气污染最早为14世纪，以英国伦敦的烟雾法为代表。随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2.5值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较晚，目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。 2系统设计方案 2.1.主要设计内容 本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485 基于单片机空气质量检测仪设计 摘要 随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们对环境问题及健康问题日益重视，室内空气品质（IAQ）状况受到越来越多的关注。人的一生中有三分之二的时间是在居室内度过的。本文研究的室内便携式智能空气品质监测仪是以室内空气中有毒有害气体的监测监控为背景，是以STC工公司的一款8位超低功耗单片机STC90C51为控制核心，能够实现对室内温度，湿度，VOC气体的实时采集处理、显示、报警等功能。仪器采用锂电池供电，具有良好的便携性和通用性，并且使用LCD1602点阵式液晶屏显示菜单，有良好的人机对话界面。同时设计了声光报警系统，实现在参数超标时及时的报警。室内智能空气品质监测仪体积小，功耗低，操作简单，适合应用于家庭和社区的医疗健康保健，能够实时知道室内空气的质量。 关键词：STC90C51，室内空气品质，LCD显示，温湿度，VOC气体 BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTER AIR QUALITY TESTER DESIGN ABSTRACT We paid more attention to the environment and health problems especially, indoor air quality (IAQ) conditions with the development of the national economy and the improvement of people's living standard. In that, about two-thirds of people's life spent in the house. In this paper, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor which will be studied in this paper, is on the background of toxic and harmful gases, and based on an STC 8-bit working ultra-low power MCU STC90C51 as control core. It can process, display, and alarm the real-time acquisition indoor temperature, humidity, VOC gas and so on. The instrument is powered by lithium batteries with a good portability and versatility. What’s more, it uses the LCD1602 dot matrix LCD screen to display menu, and has a good interactive interface. At the same time sound and light alarm system is designed to achieve a timely manner when the parameter level exceeds the limit. With the features of small size, low power consumption, operating easily, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor is suitable for family and community health care for its real-time acquisition of indoor air quality. KEY WORDS：STC90C51, IAQ, LCD display, Temperature and humidity, VOC gas基于单片机的pm2.5空气质量检测系统设计-通信工程大学论文
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汽轮机轴封系统
机组正常运行中的轴封系统和真空系统事故及异常处理
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2.2_球面光学成像系统
(完整版)基于无线传感网络的空气质量监测系统毕业设计论文
应光第二章 球面系统 答案
PM2.5空气质量检测仪的设计与制作
基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告
基于单片机空气质量检测仪设计()_毕设论文
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