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與高速飛行的飛機不同，微小型無人機體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動力學(xué)信息。如何讓微小型無人機像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無人機的飛行參數(shù)測量，北航研發(fā)團隊研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實驗驗證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無人機飛行速度以及機翼微振動的測量，為微小型無人機提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實現(xiàn)了微小型無人機的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測試，流速傳感器的理論分辨力達0.11 mm/s,流速測量重復(fù)精度約為測量值的0.5%，響應(yīng)時間約為20ms。在10 m/s時，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準(zhǔn)則計算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團隊已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個流速傳感器裝載到一個微小型無人機平臺上進行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機翼的微振動信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機翼振動頻率。這項研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機姿態(tài)檢測、空速估計以及飛行安全監(jiān)測方面的應(yīng)用，為無人機的飛行參數(shù)測量提供了創(chuàng)新的設(shè)計思路與發(fā)展前景。

管殼式換熱器在現(xiàn)代工業(yè)中占有十分重要的地位，特別是在動力、能源、化工、空調(diào)制冷、石油、冶金、核能等工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用極為廣泛，它是工藝流程中的一種主要設(shè)備。傳統(tǒng)的弓形折流板換熱器存在流動死區(qū)，易結(jié)垢，無法充分利用傳熱面積從而導(dǎo)致傳熱系數(shù)低，壓降大，管束易產(chǎn)生流體誘導(dǎo)振動等缺點。高效的管殼式換熱設(shè)備能從多方面節(jié)省能源的消耗：一方面可以節(jié)省驅(qū)使換熱器中冷熱兩種流體的運動所需的功耗，同時換熱面積的縮小可以減少生產(chǎn)換熱設(shè)備所需的能耗以及原材料，有效的結(jié)構(gòu)形式還可以減少換熱面結(jié)垢的可能性，延長運行周期。因此換熱設(shè)備的高效強化是實現(xiàn)我國過程工業(yè)節(jié)能的關(guān)鍵因素之一。據(jù)統(tǒng)計，管殼式換熱器大約占世界換熱器市場總份額的35–40%，且在石油、化工領(lǐng)域管殼式換熱器能占到高達70％的份額。因此對螺旋折流板管殼式換熱器進行推廣應(yīng)用對于節(jié)能具有重要的意義，可以創(chuàng)造巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。 上世紀(jì)末提出使用螺螺旋折流板支撐結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的弓形折流板支撐結(jié)構(gòu)可以顯著降低殼側(cè)壓降，也有利于強化換熱，具有良好的綜合性能，雖然近十余年中國內(nèi)外對于螺旋折流板管殼式換熱器開展了較多的研究，但現(xiàn)有的公開發(fā)表的資料中未見到有關(guān)螺旋折流板換熱器的完整的設(shè)計方法介紹。本技術(shù)基于本課題組大量的試驗與數(shù)值模擬研究并參考相關(guān)公開發(fā)表的文獻，開發(fā)一套完整的熱力設(shè)計方法和軟件。 該項目是在教育部重點課題和“973”項目的大力支持下，經(jīng)過多年的努力完成的。針對單殼程多管程單相介質(zhì)流動換熱的螺旋折流板管殼式換熱器所開發(fā)的熱力設(shè)計軟件，該軟件擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。本軟件采用VB6.0、EXCEL2003和FORTRAN混合編程。VB形成可視化操作界面，可視化數(shù)據(jù)輸入輸出，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞功能；調(diào)用FROTRAN語言編制的可執(zhí)行程序讀取所需數(shù)據(jù)完成核心計算；調(diào)用EXCEL軟件進行相關(guān)數(shù)據(jù)的保存和輸入輸出管理。

柔性直流輸電是解決風(fēng)電等可再生能源高效開發(fā)利用的重要途徑，作為新一 代電網(wǎng)技術(shù)，直流電網(wǎng)已成為世界各國電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，而高壓直流開 斷技術(shù)是迫切需要解決的關(guān)鍵問題。 2 018 年，本團隊研制了±10kV 機械式直流斷路器，開斷電流 10kA，開斷時 間小于 3ms。該產(chǎn)品在國家智能電網(wǎng)輸配電設(shè)備質(zhì)檢中心（廣東）通過了短路開 斷試驗，這也是國內(nèi)機械式直流斷路器首次采用低頻發(fā)電機進行的高壓直流短路 開斷試驗，與常規(guī)的 LC 源試驗相比，具有與實際直流系統(tǒng)更強的等效性。該產(chǎn) 品已在世界規(guī)模最大多端交直流混合柔性配網(wǎng)互聯(lián)工程（國家能源局首批支持能 源消費革命的城市-園區(qū)雙級“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源示范工程物理層項目）中成功 投運。這是國際上機械式直流斷路器在交直流混合柔性配網(wǎng)中的首次工程應(yīng)用。

現(xiàn)今的直流系統(tǒng)已變?yōu)榻恢绷麟娋W(wǎng)，直流電源是經(jīng)整流器變?yōu)橹绷鞯模烧魈匦钥芍绷飨到y(tǒng)漏電在某一瞬時是交流一相的漏電，其絕緣監(jiān)察仍然沿用著經(jīng)典的電橋平衡原理制成的各種絕緣監(jiān)察裝置，接地支路選線則是運用在直流系統(tǒng)附加低頻技術(shù)，此類檢測方法都是從直流側(cè)想辦法解決直流系統(tǒng)出現(xiàn)的漏電、接地故障。理論與經(jīng)驗表明，直流系統(tǒng)的許多故障與交流系統(tǒng)密切相關(guān)，只從直流系統(tǒng)找故障原因是不能解決問題的，而應(yīng)從交直流的聯(lián)系中去尋找檢測方法。本項目是基于此自然直流漏電保護原理（這一原理是本項目申請人提出的，經(jīng)查新證明為國內(nèi)外創(chuàng)新），已做出了樣機，它不僅可以發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)漏電并且可以顯示出極性，指示出是正極還是負極漏電，如果兩極同時對稱漏電也可以自動或手動予以辨別；如果交流出現(xiàn)接地故障或漏電也可以準(zhǔn)確檢測并且顯示出來，并且在該技術(shù)基礎(chǔ)之上實現(xiàn)直流系統(tǒng)漏電支路的選線功能，為交直流系統(tǒng)提供一種新型的電網(wǎng)安全保護裝置。技術(shù)優(yōu)勢：直流系統(tǒng)漏電狀態(tài)及其正、負極顯示；1） 交流接地故障與漏電檢測、顯示；2） 直流系統(tǒng)正、負極對稱漏電識別；3） 直流系統(tǒng)漏電支路識別。4） 交直流系統(tǒng)漏電檢測信號上傳，使上位機能夠觀察系統(tǒng)的漏電狀況。5） 漏電支路的選線功能。

本申請公開了一種新型的直流斷路器用換流振蕩回路，屬于高壓直流輸電工程領(lǐng)域；借助輔助振蕩回路的真空直流斷路器是一種可 應(yīng)用于對開斷故障電流要求在幾毫秒內(nèi)的多端直流輸電系統(tǒng)中的斷路 器結(jié)構(gòu)，但這種斷路器結(jié)構(gòu)存在火花間隙不受控導(dǎo)通和導(dǎo)通失敗、價 格昂貴、觸發(fā)控制系統(tǒng)充電時間長等問題，本申請中的直流斷路器換 流振蕩回路包括多重火花間隙、觸發(fā)控制系統(tǒng)、平波電抗器、交流斷 路器、避雷器、觸發(fā)電阻、兩電極開關(guān)、放電電容、充電電阻和換流 電感；使得斷路器在保證開關(guān)耐壓的前提下提高了開關(guān)觸發(fā)的可靠性， 縮短了觸發(fā)控制

針對油井下的惡劣工作環(huán)境，本項目研制成功在溫度180℃、壓力140Mpa環(huán)境下穩(wěn)定工作的高溫?zé)o刷直流電機系統(tǒng)，包括電機本體及其驅(qū)動器。無刷直流電機具有功率密度大、穩(wěn)速精度高、控制方便、效率較高等優(yōu)點。驅(qū)動器采用數(shù)字控制方式，保證電機系統(tǒng)特性的穩(wěn)定性。驅(qū)動器可以實現(xiàn)穩(wěn)速控制和恒功率控制兩種控制方式。電機系統(tǒng)可以在有位置傳感器和無位置傳感器兩種方式運行。

一種直流小電流鉗型測量裝置，屬于電工技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有 電流傳感裝置用于工業(yè)微小直流電流測量時靈敏度、精度不夠的問題， 以可靠、穩(wěn)定運行的結(jié)構(gòu)用于直流小電流工業(yè)領(lǐng)域的準(zhǔn)確測量。本發(fā) 明包括傳感頭、調(diào)制變壓器、帶通濾波器、相敏解調(diào)器、直流放大器 和功率放大器，所述傳感頭為圓環(huán)形，包括上半環(huán) U 型檢測鐵芯中第 一半環(huán)檢測鐵芯和第二半環(huán)檢測鐵芯、下半環(huán) U 型檢測鐵芯中第三半 環(huán)檢測鐵芯和第四半環(huán)檢測鐵芯。上、下半環(huán) U 型檢測鐵芯拼裝后， 整體置于磁屏蔽鐵芯由兩側(cè)屏蔽層組成的環(huán)形半空腔中，環(huán)形磁屏蔽

可編程高性能直流電源按照GJB181、GJB181A進行設(shè)計，通過計算機控制直流電源的高壓、正常、低壓電源輸出，完成用電設(shè)備欠壓浪涌、過壓浪涌、瞬時斷電試驗，并在試驗過程中檢測、驗證電壓波形的浪涌試驗。本電源是一種0-350V/4kw的程控直流穩(wěn)壓、穩(wěn)流電源。該電源具有本地/程控功能，并與RS232接口兼容。除此以外，該型電源還具有過壓保護、過流保護、電壓預(yù)置、電流預(yù)置、輸出禁止等功能。該電源是以數(shù)字控制器為控制核心，利用軟件算法，控制相應(yīng)電路拓撲中的功率開關(guān)器件，輔以驅(qū)動、采樣、濾波等環(huán)節(jié)，最終得

? 無刷直流電機以其功率密度高、系統(tǒng)效率高、控制性能好等特點廣為應(yīng)用。但是為了得到較高的控制性能，需要安裝位置傳感器，一般是霍爾位置傳感器，這樣會增加很多成本。本項目采用DSP為控制核心，通過檢測無刷直流電機的端電壓可以檢測出轉(zhuǎn)子位置，從而實現(xiàn)無位置傳感器控制。

煤礦井下可能由于檢修和故障會經(jīng)常斷電，而許多設(shè)備（如瓦斯監(jiān)控、數(shù)據(jù)通信等）不在特殊情況下是不允許斷電的。為保證這些設(shè)備的電源不間斷，礦用隔爆不間斷電源是必備。開發(fā)的礦用隔爆不間斷直流電源是 24V 直流穩(wěn)壓電源，適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境中向其它礦用設(shè)備供電。它還提供供電狀態(tài)輸出信號，蓄電池充放電指示，為檢修提供方便。它是井下要求不斷電設(shè)備的必備。