发布时间:2023-03-16 15:57:12
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的精密工程论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:地铁工程测量
地铁工程施工测量的施测环境和条件复杂,要求的施测精度又相当高,必须精心施测和进行成果整理,工程测量成果必须符合相关规范的要求。论文参考网。
地铁工程测量的测量特点
(1)车站包括主体结构、出入口和风道。采用明挖及盖挖顺作法施工方法,施工工艺复杂,工序转换快,地下施测条件差,测量工作量大。
(2)地面导线控制网和高程控制网由地面传递到地下,必须保证精度,且要布设形成检测条件并经常复测控制点。
(3)对于车站主体结构,净宽尺寸在建筑限界之外,还应考虑如下的加宽量:50mm综合施工误差+H/150钻孔灌注桩施工误差及水平位移。论文参考网。
(4)区间暗挖先通过竖井,再通过横通道分别进入左、右线隧道,并且曲线半径较小,造成了后视距离短、转角多,给正洞内导线延伸带来一定难度。
平面控制测量
根据地铁工程特点,利用建设管理方提供的测量控制点,在场区内按精密导线网布设。
精密导线技术精度要求:导线全长3~5km,平均边长为350m,测角中误差≤±2.5″,最弱点的点位中误差≤±15mm,相邻点的相对点位中误差≤±8mm,方位角闭合差≤±5(n为导线的角度个数),导线全长相对闭合差≤1/35000;导线点位可充分利用城市已埋设的永久标志,或按城市导线标志埋设。位于车站地区的导线点必须选在基坑开挖影响范围之外,稳定可靠,而且应能与附近的GPS点通视。
车站平面控制测量
利用测设好的平面控制网,以车站的两个轴线方向为基线方向,直接把轴线控制点测设于车站基坑边,经检查复核无误后,设立护桩,利用轴线控制点通过全站仪把车站轴线直接投测到基坑内,并对车站结构进一步进行施工放线。若受场地影响,为保证测量精度,也可按以下分步方法进行测设。
区间暗挖隧道平面控制测量
施工竖井平面尺寸较小,井深多在20米左右,拟采用竖井联系三角形测量,即通过竖井悬挂两根钢丝,由近井点测定与钢丝的距离和角度,从而算得钢丝的坐标以及它们的方位角,然后在井下认为钢丝的坐标和方位角已知,通过测量和计算便可得出地下导线的坐标和方位角,这样就把地上和地下联系起来了。
施工放样测量
施工中的测量控制采用极坐标法进行施测。为了加强放样点的检核条件,可用另外两个已知导线点作起算数据,用同样方法来检测放样点正确与否,或利用全站仪的坐标实测功能,用另两个已知导线点来实测放样点的坐标,放样点理论坐标与检测后的实测坐标X、Y值相差均在±3mm以内,可用这些放样点指导隧道施工。也可用放线两个点,用尺子量测两点的距离进行复核,距离相差在±2mm以内,可用这些点指导隧道施工。
暗挖区间隧道施工放样主要是控制线路设计中线、里程、高程和同步线。隧道开挖时,在隧道中线上安置激光指向仪,调节后的激光代表线路中线或隧道中线的切线或弦线的方向及线路纵断面的坡度。每个洞的上部开挖可用激光指向仪控制标高,下部开挖采用放起拱线标高来控制。施工期间要经常检测激光指向仪的中线和坡度,采用往返或变动两次仪器高法进行水准测量。在隧道初支过程中,架设钢格栅时要严格的控制中线、垂直度和同步线,其中格栅中线和同步线的测量允许误差为±20mm,格栅垂直度允许误差为3°。
高程控制测量
(1)车站高程控制测量
对于车站施工时的高程测量控制,利用复核或增设的水准基点,按精密水准测量要求把高程引测到基坑内,并在基坑内设置水准基点,且不能少于两个,通过基坑内和地面上的水准基点对车站施工进行高程测量控制。
(2)区间隧道高程控制测量
区间隧道高程测量控制,通过竖井采用长钢卷尺导入法把高程传递至井下,向地下传递高程的次数,与坐标传递同步进行。论文参考网。先作趋近水准测量,再作竖井高程传递。
地下控制网平差和中线调整
隧道贯通后,地下导线则由支导线经与另一端基线边联测变成了附合导线,支线水准也变成了附合水准,当闭合差不超过限差规定时,进行平差计算。
按导线点平差后的坐标值调整线路中线点,改点后再进行中线点的检测,直线夹角不符值≤±6″,曲线上折角互差≤±7″,高程亦要使用平差后的成果。
隧道贯通后导线平差的新成果将作为净空测量、调整中线、测设铺轨基标及进行变形监测的起始数据。
参考文献:《城市测量规范》CJJ8
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》GB50308
《工程测量规范》GB50026
《工程测量》 邵自修 冶金工业出版社 1997
《工程测量》 扬松林 中国铁道出版社 2002
《测量平差基础》 武汉测绘科技大学 1994
强调以学生自身活动为主体的实验教学形式。在老师给定研究目的和基本实验材料的情况下,学生通过查阅文献资料,设计实验方案,与老师对设计思路、实验技术方案等进行讨论和修改,最终形成具有自我特色的实验设计。整个教学过程中更注重让学生自己去思考、去调查分析、去发现并解决问题;注重让学生发展自主性、创新性的思维,使其具有开拓式的发展。
2综合设计型实验课程的基本内容
学生设计实验具体方案并在老师的引导下完成实验。在实验内容设计上,综合设计型实验以产淀粉酶基因工程菌的构建、目的产物淀粉酶的生产、产物(淀粉酶)分离纯化及其淀粉酶酶学特性分析为主线,综合利用多种实验技术,力争使学生得到多方面的综合训练。实验内容涵盖了基因工程、发酵工程、生物分离工程、酶工程及生物信息学等专业知识及实验技术。由于综合实验是一个连续的过程,前一个实验项目的结果与产物是后一个实验项目的材料,前后内容紧密衔接,环环相扣,每项实验都可能直接影响到最终的结果,从而增加了实验的系统连续性与完整性,使学生对每项实验的结果及各项实验间的逻辑联系性更加关注,具有更深的印象。综合设计型实验课程突出生物工程实验的综合性与现代性,使学生能更加系统全面地掌握原理,实验操作,实验仪器。实验主要内容涉及相关原理技术如表1所示。
3综合设计型实验教学方式的改革
3.1转变“学生为辅,老师为主”的教学方式首先,根据老师提出的实验目的,学自行查阅文献,设计实验技术路线。其次,学生与老师对实验设计思路、实验技术方案进行讨论和修改。然后,以开题报告的形式,对实验方案的可行进行论证,学生在老师指导下再次修改和完善实验设计方案。最后,明确实验方案和各项实验所涉及的技术手段,学生进入实验阶段。实验过程中,每天详细记录实验内容、步骤和原始数据,整理和分析数据,绘制图表及图表的规范化。实验结束,以PPT演讲形式汇报实验结果并按照科技论文的形式撰写实验小论文。整个实验过程中,学生成为教学主体,经过这种系统的实验训练,学生对实验的设计和实施过程有了系统连贯的认识,科研思维能力得到锻炼,查阅文献、分析数据、撰写论文等科研基本技能和协调配合能力都得到了训练。
3.2转变“看为主做为辅”的教学方式实验前的准备工作,溶液的配制、培养基的制备灭菌、电泳试剂的配制、缓冲液的配制、PCR引物的设计、基因序列的分析、微生物的培养和实验所需仪器的调试等均由学生自主完成。例如,让学生自己计算溶剂和溶质的量,称量溶解并装瓶标记;利用软件设计PCR扩增引物,应用生物信息学对DNA序列进行比对、分析;实验前对仪器进行外观检测、性能调试和试用;正确使用一些复杂的精密仪器设备(如发酵罐),准确地采集实验数据。学生亲自完成这些之前均由老师准备的工作,一方面培养了学生扎实的基本功;另一方面有利于培养学生良好的实验习惯和严谨的工作作风,使学生对实验的具体实施过程有一系统完整的认识。
4完善综合设计型实验结果的考核方式
改革实验结果的考察方式,变传统的以记忆为主的考核为实际知识运用能力的考核。首先,考察学生查阅文献和阅读文献的能力。考察学生在设计实验方案过程中,是否能通过查阅文献,提出新颖的实验方案或更好的实验技术,并能正确理解文献内容;在实验实施过程中遇到问题时,是否能利用文献分析和解决问题;在撰写实验小论文时,能否恰当引用文献分析或支持实验结果。将这些作为学生是否真正掌握综合设计型实验的原理指标之一,也考察了学生获取和学习新知识的能力。其次,考察学生对专业知识和实验技能的掌握程度,主要是对学生专业理论知识理解、应用能力和实验技能进行考察。学生只有具备扎实的理论知识,全面地掌握各咱实验技能、正确使用仪器设备(特别是复杂精密的仪器)、准确地采集实验数据,才能顺利的完成整个实验。这些反映了学生所学专业知识的掌握程度和融会贯通能力。
英文名称:Journal of Xi'an University of Technology
主管单位:陕西省教育厅
主办单位:西安理工大学
出版周期:季刊
出版地址:陕西省西安市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1006-4710
国内刊号:61-1294/N
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1978
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SA 科学文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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[关键词]高速铁路 精密测量 应用探讨
中图分类号:TF789 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0058-01
一、引言
高速铁路以其输送能力大、速度快、安全性好、舒适方便等优点开始在我国进入了高速发展阶段。高速铁路设计时速高达200km/h~350km/h,运行目标是高安全性和高乘坐舒适性,任何一个小小的颠簸,都会给旅客列车带来严重的安全事故。因此,要求轨道结构必须具备高平顺度和高稳定性。而轨道具备高平顺性和高稳定性的条件,除轨道结构的合理外形尺寸、良好的材质和制造工艺外,轨道的高精度铺设是实现轨道初始高平顺性的保证。而这些必须依靠精密测量才能完成。
进入高铁时代的铁路测量,也随着高铁的要求发生了重大变革,由于高铁比普通铁路线路变得更直、曲线长度变得更长、隧道和桥梁的增加、轨道演变为无砟轨道测量、测量控制网的变化、沉降监控量测的高精度和持久性、测量工作时间的变化等等,给铁路建设维护中的精密工程测量带来很多新课题,测量的理论、方法、规范、仪器都需要革新和变化。
二、精密工程测量定义和特点
工程测量分为普通测量和精密测量,根据工程测量学的定义,精密工程测量主要是研究地球空间中具体几何实体的精密测量描绘和抽象几何实体的精密测量实现的理论、方法和技g。精密测量工作代表了现代测量工作的发展趋势,精度代表的范用很广泛.主要有相对精度和绝对精度之分。相对精度又分为两种,一种是一个观测量的精度与该观测量的比值,如果比值越小,那精度就越高,例如:边长的相对精度。精度的含义很广泛,随着技术的发展精度又在不断提高,只有确定精度范围和概念的时候才能在当下为精密测量下一个定义。那我们这就就采用一个普遍的定义,凡是采用一般的、通用的测量仪器和方法无法满足工程队测量或测设精度的要求时的测量.都可以叫做精密工程测量。因此,大型工程、特种工程不能与精密 程并列,但是,一些特种工程还是与精密测量有精密联系的。
三维工业测量、工程变形监测中有很多测量也属于精度测量,就精度而言,从工业的角度来看,在设备的安装 、检测和质量控制测量中,精度可能在计量级,如微米乃至纳米;在工程变形监测中,精度可以放在亚毫米级;在 程控制网建立中,精度可能在毫米级。一般隧道等横向贯穿的精度在厘米级,但其对精度测量的要求仍然很高,属于精密工程测量。精密工程测量的另一个特点是,它的可靠性要求也很高,包括:测量仪器的鉴定检核、测量标志的稳定 、测量方法的严密、测量方案的优选、观测量之间的相互检查控制,以及严格的数据处理和精确的测量监督等。精密工程测量按工程需要的精度可以分为:普通精密工程测量和特种精密工程测量。
三、高精度平面控制测量的精度标准
高速铁路工程测量的控制网,按施测阶段、施测目的及功能可分为勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网。平面控制网应在框架控制网CP0基础上分CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级布设。按逐级控制原则布设的平面控制网,其设计的主要技术要求应符合相关的规定。常用的CPⅢ平面控制网要求为测量等级为一级,相邻点的相对中误差为1,采用自由测站边角交会的测量方法。
四、高速铁路高程控制测量
高程控制测量以线路水准基点控制网为起算基准,系统采用1985 国家高程基准。当个别地段无1985 国家高程基准的水准点时,可引用其它高程系统或以独立高程起算。但在全线高程测量贯通后,应消除断高,换算成1985 国家高程基准。有困难时亦应换算成全线统一的高程系统。
CPⅢ高程控制网也称轨道控制网,主要为高速铁路轨道施工、运行期维护提供高程基准。应在线下工程竣工且沉降和变形评估通过后施测。CPⅢ高程控制点与CPⅢ平面控制点共点,测量通常安排在CPⅢ平面控制网观测完成后进行。
CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法测量,它是介于二等水准和三等水准测量精度的一个等级,专用于CPⅢ高程测量。施测前应对全线的二等线路水准基点进行复测,构网联测测区内所有复测合格的二等线路水准基点。
在具备充分准备的条件下按下列要求实测测量:
(1)CPⅢ高程控制网的首次测量与平差计算,应该独立地进行两次。所谓“独立地进行两次”是指两次测量和平差计算应该在完全不同的两个时间段内进行。
(2)CPⅢ高程控制网采用“精密水准”方法观测,按照“后-前-前-后”或“前-后-后-前”的顺序测量。宜使用DS1及以上精度的电子水准仪及因瓦尺进行测量。
(3)应附合于二等线路水准基点,与测区内二等线路水准基点的联测时,采用独立往返精密水准测量的方法进行,每两公里联测一个线路水准基点,每一区段应至少与三个水准基点进行联测,形成检核。
(4)CPⅢ点与 CPⅢ点之间的水准路线,应该采用“中视法”或“矩形法”的水准路线形式,以保证每相邻的4个 CPⅢ点之间都构成一个闭合环。
(5)CPIII控制点水准测量应对相邻4个CPⅢ点所构成的水准闭合环进行环闭合差检核,相邻CPⅢ点的水准环闭合差不得大于1mm。
(6)区段之间衔接时,前后区段独立平差重叠点高程差值应≤±3mm。满足该条件后,后一区段CPⅢ网平差,应采用本区段联测的线路水准基点及重叠段前一区段连续1~2 对CPⅢ点高程成果进行约束平差。相邻CPIII点高差中误差不应大于±0.5mm。
(7)CPⅢ高程传递测量
当桥面与地面间高差大于3m,线路水准基点高程直接传递到桥面CPⅢ控制点上困难时,应选择桥面与地面间高差较小的地方采用不量仪器高和棱镜高的中间设站三角高程测量法传递高程,且要求变换仪器高观测2次,每次要求手工观测4个测回。两组高差较差不应大于2mm,满足限差要求后,取两组高差平均值作为传递高差。
五、总结
高速铁路是我国的百年重大工程,是我国发展的必备基础设施,为了保证高速铁路的安全稳定实施和运营,必须有在施工过程中保证铁路按照设计图计划实施。在施工过程中建立的高精度CPⅢ控制网是常用的控制网,在实际操作过程中,必须按照规范进行建立控制网,才能保证施工项目的正常运行。
参考文献
[1] 卢建康.高速铁路精密工程测量技术体系的建立及特点.铁道标准设计,2010(z1): 70-73.
[2] 左广恒.高速铁路测量控制体系建设与常见问题分析.城市建设理论研究(电子版), 2012(10).
[3] 苏志华,周春柏,刘晚霞.工程测量中GPS控制测量平面与高程精度分析[J].测绘通报. 2012(03)
1.1对学生进入实验室开展研究的复杂性认识不够充分
校企合作联盟实验室是校企双方共同投资建设,一方面企业要进行面向市场的科研和生产活动,另一方面学校要进行面向学生的实验和实习教学活动。实验教师往往认为,只要让学生有场所进行相关的试验就足够了。同时,开放后增加了许多设备管理和维护工作量,管理的难度和复杂性大大提高,实验教师大多存抵触心理,不愿配合。而食品加工类专业的毕业实习需要根据统计分析要求,设计多种实验方案,实验方法复杂,过程繁琐,还要对实验结果样品进行检测和分析,并根据分析和研究的结果总结出毕业论文的基本观点,这需要一个艰苦而具体的研究过程。在实习过程中往往会出现2个方面的问题:①专业指导教师会抱怨实验室开放不够充分,时间和空间安排不合理;②大部分学生认为仪器设备太少,配置不合理,实验环境太差,另外不良的心态,使学生遇到困难不愿正视,敷衍了事,甚至出现毕业论文编数据、抄袭别人结果等弄虚作假的现象。
1.2实验室设备陈旧,配置不合理
(1)仪器设备陈旧。
仪器是实验室的重要实物资源,其档次、数量、先进程度体现了实验室的硬件支撑能力,是实验室建设的最主要评价指标。随着科学技术的迅猛发展,现代实验仪器更新换代很快。河南牧业经济学院食品实验室早期购买的设备诸如胶体磨、乳脂仪、黏度仪、杀菌锅等设备已使用近20年,老化严重,已不适合现阶段的实验教学和科研的要求。
(2)试剂和耗材的管理不够合理。
专科生毕业实习的时间约为4个月,在毕业课题设计完成之后才能向实验室申请所需要的仪器、试剂和耗材。而一些特殊的、急需的、量小的试剂和耗材,从计划、申请、审批、订购到邮送,程序繁琐,效率很低,影响毕业实习课题的按时完成。
1.3实验室管理水平欠缺
校企合作联盟开放性实验室是高校实验室建设一种新模式,其建设参与方多,成分复杂,管理工作涉及的范围广,要求高。管理主要问题是责任主体难明确、管理文档和技术资料不完全以及仪器设备使用登记制度不完善等,导致缺乏有效的监控管理。
2以校企合作联盟实验室为载体指导毕业实习的改进措施
2.1充分整合资源,提高开放实验室的综合效能
8年来,学校和河南省内著名食品企业合作,购置了一批进口先进科研设备,相继建设了双剑食品添加剂、思念速冻食品、三色鸽焙烤食品、花花牛乳品、尚正肉品、启程烘焙食品等6个校企合作联盟食品加工开放实验室,开设了肉品类、乳品类、面制品类、速冻食品、蛋品类、农产品、特产品和功能食品等8类食品的毕业实习实验研究项目。例如,功能食品的“植物蛋白与纤维营养价值分析及其在肉制品加工中的创新应用研究”“食品分离技术在功能食品开发中的应用研究”等项目的开设,为学生毕业实习研究中有效利用先进科研精密仪器设备创造了有利的条件。学生先在学校和企业老师指导下进行模拟实验,了解采集实验数据的基本方法,熟练掌握精密仪器设备的使用。进一步独立完成毕业课题的实验研究,培养学生的产品科研开发能力。
2.2切实提高实验教师的专业水平和管理能力,保证实验室的开放质量
校企合作联盟实验室不同于传统的校内实验室,实验室的开放需要运行模式的改革与创新。首先,企业描准市场要求,根据生产、科研的实际需要投入人力、物力、财力,这种实验室的仪器设备、科研材料具有很强的市场针对性、生产实用性和技术超前性;同时,校企合作联盟实验室又必须具有校内实验室的理论系统性、体系完整性和教育公益性。这些性质,决定了校企合作联盟开放性实验室建立后,对实验教师的专业素质及业务水平提出了更高的要求。学生要在短短4个月内完成课题筛选、项目论证、实验设计与研究、数据分析及论文撰写等毕业实习各环节训练,具有时间紧、任务重、动用知识量繁巨和压力大等特点。在实施过程中,学生会遇到许多更广泛、更实际、更复杂的问题,学生使用仪器时会出现更多实际问题,使用的试剂种类和用量也会大量增加,这对指导教师和实验教师的责任意识、知识储备、专业能力和管理能力提出了更大的挑战。因此,为了提高校企合作联盟开放性实验室的教学和科研质量,一方面定期选派实验教师赴国家重点实验室、国家工程中心和大型食品企业高新技术研发中心进行专业学习培训,提高实验教师的专业水平、服务意识和管理能力;另一方面完善绩效工作量评定办法,制定了相应的奖励激励机制,以调动实验教师工作的积极性和主动性。
2.3完善校企合作联盟开放性实验室的管理措施,以制度保证其有效运行
实验室其建设参与方多,管理工作涉及的范围广,要求高。由于毕业实习学生人数多、周期长、工作量大,而且实验项目复杂,责任重大。实验室面向毕业实习开放,将会涉及许多新的问题,需要制定合理的管理制度保障实验室的正常运行。为此,制订了校企合作联盟实验室仪器设备管理制度、低值易耗品管理办法、仪器设备丢失损坏赔偿制度、实验室安全防火制度、学生实验守则、实验人员守则、仪器管理人员职责等规章制度。在实际实施过程中,严格遵守实验室的规章制度是重点。要监督这些规章制度的实施过程,指定专人负责,定期进行检查评比。在毕业实习实施阶段,为了给实习学生创造良好的实验条件,坚持公用、常规仪器设备全天开放,贵重及关键仪器设备,指派专人管理,实行严格的使用登记备案制度,保证综合使用效能。
2.4校企紧密配合,强化毕业实习的过程监督
毕业实习的质量主要取决于学校指导教师、企业指导教师、学校实验教师、企业实验教师与学生本人之间沟通、理解、协调和配合是否密切。对于专业和企业指导教师来说,要主动与实验中心联系,确定合理的实习实施计划;对于专业和企业实验教师来说,要及时发现问题,与指导教师有效沟通,合理解决实习过程中出现的问题;学生本人要有科研学习的主动性和积极性。毕业实习阶段,要及时构建交流平台,实现学生、实验教师和指导教师之间良好的互动平衡,要从思想上充分重视,合理安排各教学环节,进行全过程严格监控,有效解决毕业实习中发现的相关问题。
3以校企合作联盟开放性实验室为载体指导毕业实习的成果
3.1极大地激发了毕业实习学生科研实验的兴趣
建设校企合作联盟开放性实验室,是把企业的生产过程、生产活动、研发活动以及先进技术引入课堂,更新教学内容,完善实践教学体系。利用校企合作联盟开放性实验室进行毕业实习训练,为学生提供了发挥自身才能的实验平台。能够让学生在最有创造潜质,最可能形成他们思维或者影响他们思维的关键阶段给他们提供条件,不仅是让他们在课堂上学到专业知识,而且还能够让他们融会贯通,尝试着从事研究。学生可根据学习过程思考与探索,以及毕业后的就业方向,确立自己的毕业论文选题,进入开放性实验室进行研究性学习,从而激发学生对本专业的学习热情和科研实践的兴趣。河南牧业经济学院专科生毕业实习主要有课程考试和研究论文2种考核方式,学生可自主选择一种方式参加毕业考核。对2001—2012年食品加工类毕业实习基本情况进行了归类分析,发现2001—2005年参加课程考试考核占66%,研究论文考核占34%。2005年以后参加研究论文考核的学生比例呈逐年上升趋势。2012年参加课程考试考核占42%,研究论文考核占58%。其主要原因是2005年以后校、系和企业加大了校企合作联盟食品加工类实验中心的建设力度,开放性实验室条件得到极大改善,学生对科研实验的兴趣加大,实现了兴趣驱动的目的。在毕业实习阶段,组织学生参加食品类各级专业比赛和竞赛,48人次获省级奖励,9人次获得国家级二等奖。
3.2为学生就业开拓出一条新路
这种就业导向的研究实习模式,能够激发各方的潜力和热情。企业通过实习研究项目不断考察学生,塑造学生,培养符合自己企业标准的员工。学生以准企业员工的身份直接参与企业的科研实践,实际操作能力、分析和解决问题的能力等均在毕业实习中得到提高,人才培养的目的性和针对性强。学校通过毕业实习将毕业生和用人单位紧密联系起来,不仅真正达到培养学生综合能力的目的,促进毕业实习的顺利完成,还能够为学生就业开拓出一条新路,达到多方共赢的目的。近8年来,近500学生以实习项目研究论文作为毕业考核形式,其中95%的学生在论文答辩以前已被省内大型食品加工企业录用,毕业后很快成为企业科研开发骨干。
3.3促进了食品加工类专业实践教学体系的完善
建设校企合作联盟开放性实验室,把企业的生产过程、生产活动、研发活动和先进技术引入课堂,更新了实践教学内容。把与企业联合培养人才作为加强实践教学提高教学质量的切入点和突破口,强化学生实践能力和创新能力的培养。实验室开放工作与专科毕业实习相结合,使学生利用实验室的方式更加灵活,进而使实验室资源包括各个专项实验室、各种仪器设备等均能得到更好的利用。2005—2012年河南牧业经济学院专科生毕业实习过程中使用了肉品研究系统设备、乳品研究系统设备、焙烤研究系统设备、食品质构仪、气-质谱联用仪等教学科研精密贵重仪器设备,单机使用时数达400h以上。实践证明,实验室资源利用率得到提高,充分发挥了实验室的作用。
4结语
设备维护经费不足,缺乏专业维修人员。大型精密仪器由于价格昂贵,操作精细,需要与之相配套的实验耗材和试剂药品等。实验室由于经费不足难以维持部分大型精密仪器的运转,加之学校经费紧张,难以投入大量维护经费,导致大型仪器的维护保养不足,缺乏常规专业检修。而且绝大部分仪器设备是国外进口,一旦出现故障,必须花费大量资金请专业工程师维修,所需配件也要从国外订购,影响实验室的正常运行。
人多机少,大型仪器的实验教学不能满足需要。由于大型精密仪器价格昂贵,一种类型的仪器往往只有一台,不可能像基础实验课一人一组进行实验,在大型仪器分析实验教学中,一般是通过教师演示,学生采取分组循环实验进行操作,动手机会少,很难取得满意的教学效果。
目前,由于我国高等教育事业的高速发展,学校办学规模不断扩大,在校学生数量快速增加。在实验教学中,存在着人多机少的矛盾。在开放实验中,学生只能采取4人或6人一组进行实验操作,这就导致学生的动手机会少,学生学习积极性不高,难以达到大型仪器实验教学的预期教学效果。
改进大型精密仪器管理工作的思考
集中管理,构建高水平的校级分析测试中心。针对西南民族大学“一体两翼”的发展规划,以及我校民族药物、民族地区生态环境保护等特色专业,结合我校大型仪器设备体系现状与基础,购置用于特色专业的大型先进仪器,对大型精密仪器进行集中管理、综合配套、通过资源整合,为仪器资源提供体制保障。实现大型仪器“专管共用”、提高大型仪器的利用率、最大程度地发挥大型仪器的效益,使其成为多学科的技术服务平台。
建立完善的大型精密仪器管理体制。
①改革和完善大型仪器集中管理、开放共用的运行机制,实行专人专机管理,每年对大型仪器进行综合考核,根据仪器使用机时、科研项目、发表文章等制定合理的奖惩制度,对仪器的开放和管理起到激励、督促的作用。利用校园网建立专门的实验中心网站,为全校师生介绍各种大型仪器设备的分析测试方法、适用范围、操作规程、管理人员及对外开放情况等。同时,可定期举办大型精密仪器讲座,扩大师生视野,加强理论与实际的结合,更多掌握仪器性能。
②完善大型仪器设备的日常运行和维护制度,建立大型仪器设备专用基金,建立一套完善、科学、规范的大型仪器设备使用运行制度,建立完整的技术档案,包括说明书,操作规程等技术资料,详细记录仪器设备的使用情况,定期维护保养。对大型仪器设备采取有偿使用制度,收取分析测试费用,作为仪器维护运行的专用基金,用于仪器故障维修和常规维护。
③建设先进的仪器管理技术队伍。仪器管理人员承担着仪器设备的管理使用的责任。要引进高学历的相关专业人员,组建一批专业技术过硬,科研水平高的实验室管理人员,加强仪器培训和技术交流,建立既能熟练使用大型仪器,又能进行维修的技术队伍。充分调动管理人员的工作积极性来加强仪器管理技术队伍的建设,使大型仪器管理人员安心于自己的工作岗位,提高仪器管理水平。
关键词:干涉仪;调整架;纳米级分辨力;电控;大载荷
【分类号】:TG333.7
0、引言
伴随光学加工技术的飞速发展,对光学元件的检测要求越来越高,当使用干涉仪检测光学镜片时,对光学调整架也提出了越来越高的的要求。为排除人员现场调整产生的各种振动影响,对于大型干涉仪中标准器的二维高分辨力调整,即要求实现两维倾斜调整(、),又要具有电控调整功能,实现角度亚秒级电控精确定位,同时保证其稳定性,且调整架有锁紧保持力矩,在负载上百公斤的情况下,稳定后检测时不能发生漂移,保证干涉仪对光学元件的超高精度测量。鉴于此,研制一种电动重载高分辨力二维倾斜光学调整架是有很大的现实意义。
1、使用要求及指标参数
主要技术指标要求:倾斜调整分辨率小于等于1″;调整范围为±1°;由于需要进行大载荷试品或标准器的调整,所以调整架载重需要大于等于150kg;同时内径要求大于等于528mm;受工作台限制,外径要求小于等于850mm;通光口径要求大于等于350mm。
精密调整架可以实现角度精确调整,是现代精密机械领域的关键技术之一。目前通过机械方式获得非常高的分辨力是非常困难的,因此需要进行多级细分和合理的消隙结构。
由于调整架需要在负载上百公斤的情况下保持运行稳定,所以、调整主要是通过三个顶杆与调整板接触的三个点构成一个等边三角形,其中一个点与调整板固定,其余两个点与调整板上的V型凹槽块相配合,V型槽开口朝向圆心,引导两点在等边三角形的中心线上移动,实现、的调整。
、的驱动组件的工作原理是通过电机驱动蜗杆,并带动蜗轮转动,蜗轮将转动传递给与其连接的法兰,钢套与丝杆连接并且钢套上有V型导向槽可以有效防止丝杆转动,从而使丝杆上下移动,实现、的调整。
2、关键参数计算
选择电机S42D110B-MA100S2为行星减速步进电机,双端输出,步距角,保持力矩4NM左右,容许转矩0.8Nm,断电后行星之间咬合力矩0.5Nm,输出轴直径5mm,减速比1/36。
微位移调整计算
电机的减速比是1:36,蜗轮蜗杆减速比是1:36,电机转,丝杠上升或下降的高度为H:
微角度调整计算:
调整件三个支撑点ABC(A为固定点。BC为动点),通过三个顶杆与之连接。三个支撑点构成边长为AB=AC=BC≈558mm的等边三角形。
H=0.000643mm h=483mm
倾斜调整分辨力为:
通过计算在调整范围为正负1°时,倾斜调整分辨力为0.275″,小于要求的1″,符合要求。
3、机械结构设计
1-手轮 2-电机 3-蜗杆 4-蜗轮 5-法兰 6-丝杆 7-顶杆
图1 、驱动组件
、的驱动组件的工作原理(X、Y工作原理相同,现以X为例说明):通过电机驱动蜗杆,并带动蜗轮转动,蜗轮将转动传递给与其连接的法兰,顶杆与丝杆连接并且顶杆上有V型凹槽块可以有效防止丝杆转动,从而使丝杆上下移动,实现、的调整。上述角度的微调可以通过摇杆控制,也可以通过转动手轮来实现。
调整板组件工作原理:两个V型凹槽块和圆形凹槽块与调整板固接,与支撑柱相配合。圆形凹槽块与关节球轴承连接,限制调整板的Z向位移。两个V型槽开口方向朝向圆心,引导顶杆在等边三角形的中心线上移动,并限制了调整板θz的自由度。V型凹槽块侧面的调节块与调整板固接,拧动侧面的螺钉可以调节V型槽开口角度,以减小加工时带来的误差。
1- X、Y组件 2-拉簧组件 3-支撑柱 4-下底板 5- 关节球轴承
图2 总组装图
调整板由三根支柱支撑,三个支撑点组成一个等边三角形,支撑柱和调整板由关节球轴承连接,限制调整板的Z向位移。另两个支柱为X、Y组件,支柱顶端顶杆与调整板的V型导向槽配合,限制了调整板的自由度。蜗轮蜗杆有自锁功能,调整到合适角度后可长期放置。调整板与下底板由四组拉簧组件连接,曾圆周均布。拉簧组件起紧固消隙作用,在放上大载荷试品时可有效防止侧翻,拉簧组件可调节预紧力大小。
设计后的调整架内径540mm;外径772mm;通光口径420mm;高301mm;自重约70kg,符合设计要求。通过电机与蜗轮蜗杆细分结构实现了光学调整架的高精度调整,克服了弹簧和调整螺栓组合的结构抗震性能差的难点,实现了调整精度高,稳定性好的结构设计。
4、关键部件应力分析
利用CATIA对调整架的关键部件进行受力变形分析,现给出变形幅值最大的调整板应力分布图。假设上调整板受力F=1800N,则底板受力F=2200N, 调整板的冯米斯应力图(应力云图)和平移位移分量图如图3、4所示。
图3调整板冯米斯应力图 图4 调整板平移位移分量图
由图分析结果可以看出在接触部位应力值较大,其他地方比较均匀,变形最大值为0.000353mm,符合设计要求。
5、结束语
针对现代大型光电仪器中光学元件的检测调整,提出了纳米级分辨力重载电控二维倾斜调整架设计方案,通过三个顶杆与调整板接触的三个点构成一个等边三角形的方法的调整架,有效地保证了干涉仪在负载百公斤以上的情况下保持运行稳定,实现了、调整。通过对关键部件受力分析,最终的实验分析验证了二维重载调整架分辨力满足使用要求。
参考文献
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[2]张庆,王华坤,张世琪.二维微动工作台微位移机构特性研究[J].制造技术与机床,2003(11):44-46
[3]曲东升.纳米级精密定位系统关键技术的研究[D].哈尔滨工业大学,2003,8:1- 9.
关键词:压力仪表,选型,故障处理
压力表的基本介绍和分类
压力仪表可以分为机械式压力仪表和电子式压力仪表,其中机械式压力仪表因为拥有良好的弹性元件和很高的机械强度而备受使用者的青睐,在工业生产环节使用极为广泛。博士论文,压力仪表。
机械式压力仪表的工作原理是通过内部的弹性敏感元件在压力下发生弹性变形来指示压力数值,机械压力表一般都使用弹簧管、膜片、膜盒及波纹管作为弹性元件,这些弹性元件在发生形变后会通过齿轮传动机构将变形放大,从而显示出相应的压力值。博士论文,压力仪表。
压力仪表所测量出的压力一般都是相对压力,压力仪表最后所显示的结果也是被测量对象在大气压力条件下所呈现出的压力。压力仪表在测量范围内都是由指针来指示压力值,指针所对应的刻度盘一般都是270度。
压力仪表可以分为多个种类,其中按照测量的精确度进行划分可以分为精密压力仪表和一般压力仪表。精密压力仪表的测量精度更高,级别分为0.1、0.16、0.25、0.4级;一般压力仪表的测量精度相对较低,级别分为1.0、1.6、2.5、4.0级。
压力仪表按照指示压力的基准不同,又分为一般压力仪表、绝对压力仪表和差压表。一般压力仪表也就是我们之前提到的以大气气压作为相对点的压力表,而绝对压力表则是以零压力作为基准的压力表,差压表则是测量两个被测对象之间压力差的压力表。
压力表除了以上两种分类方式之外,还可以按照测量范围的不同,分为真空表、压力真空表、微压表、低压表、中压表及高压表等,这些压力表分别可以适应不同压力下的测量工作,可根据测量需要进行选择。
压力表选型时的参考条件
压力仪表按照工作方式不同可以分为机械式压力仪表和电子式压力仪表,其中机械式压力仪表又可以分为多个小类,包括差压表、波登管压力表、膜片压力表、膜盒压力表、隔膜压力表等。压力仪表的种类如此之多,我们选择时要参考哪些参数呢?
1、压力表的表盘直径
压力表的表盘直径也就是压力表的外壳直径,常用的压力表外壳直径有50毫米、63毫米、100毫米和160毫米几种,压力表的外壳直径选择可以根据压力表的工作位置和工作环境来考虑。
2、压力表的外壳材质
压力表的外壳材质主要有工程塑料、碳钢、不锈钢和铜合金几种,压力表外壳材质的选用也是要主要考虑压力表所应用的周围环境,一般来说压力表外壳材质选用较多的是不锈钢材质,不锈钢的抗压性好,也具备一定防腐蚀能力。
3、压力表的连接方式
压力表的连接方式主要可以分为轴向连接和径向连接两种,但在实际选择中,使用者可以根据自身的需要和生产厂家定制连接方式。博士论文,压力仪表。
4、压力表的测量介质
压力表的接液材质只有铜合金和不锈钢两种选择,如果这两种材质都不适合使用或发生腐蚀,则可以通过在压力表上加装化学密封的方式来对压力表进行保护,化学密封不会对压力表的测量结果产生影响。
5、压力表的液体填充
压力表的液体填充主要作用是防止机械振动对压力表带来的影响,其原理在于压力表内填充的液体可以增加压力表指针的阻力,减少指针由于振动而产生颤抖的现象,帮助使用者更好的读取压力表数值。
6、压力表的介质温度
压力表所测量的介质温度对压力表的选择也有一定影响,一般来说使用铜合金作为测量元件的压力表最高测量温度不能超过80度,不锈钢材质的压力表最高温度可达200度,有液体填充的防振动压力表测量介质温度上限为100度。
7、压力表的量程范围
压力表量程范围的选择直接关系到压力表测量的结果,压力表量程范围过大,则压力表的指针变化小测量结果不准确,压力表量程范围过小,则压力表长期过载会很快损坏。压力表量程范围的选择最好是,测量最大压力为压力表量程的3/4或2/3。
8、压力表的连接尺寸
压力表的连接尺寸主要是和其生产的国家有关,各个国家的螺纹标准并不相同,如公制、英制、美制等。
压力表的故障处理
压力仪表使用时最重视的是指示的准确度,而压力表常见的故障也多和压力表的指示不准确有关。压力表指示不准的原因有很多种,以下是其中常见的几种。
1、压力表受到外因影响
压力表在受到部分外因影响的时候就会出现指示不准的现象,例如温度、振动和超负荷都会造成压力仪表的指示准确。压力仪表在高温、高振动或超负荷环境中运转,内部的弹性元件就会处于长期的变形状态,造成永久变形,而无法正常的显示压力值。
压力表要避免外因的影响,就要针对这几个情况做好保护措施,避免压力表在高温、冰冻、振动环境中工作,或针对这些环境进行防高温、防冰冻和防震动保护。博士论文,压力仪表。压力表运行时保持指针指示在压力表满刻度的2/3以下,就可以避免超负荷运转的影响。
2、指针擦表蒙玻璃面
弹簧管式压力表经常出现的另一个问题是指针擦表蒙玻璃面,这样故障一般表现为指针运转的前半部分良好,后半部分则与表蒙玻璃面发生摩擦,中心轴走偏擦表盘,且无论如何调整机芯内部的零件都无法对误差进行适当修正。
弹簧管式压力表出现指针擦表蒙玻璃面的原因并不在于压力表本身的运行或磨损,而是因为操作人员在压力表的安装和拆卸过程中出现了违规操作,直接用手拧动压力表而造成的表壳变形,因此这一问题的修复也比较简单,只要找到变形处并恢复即可。
3、压力表的指针不在零位
压力表的指针不在零位会直接导致压力表的指示不准确,造成这一故障的主要原因是弹性元件失去弹性、游丝失去弹性或脱落、指针变形卡住或压力表的内部管道堵塞。压力表指针不在零位后需及时进行修理,重新将指针校正到零位。
4、压力表的指针抖动
压力表指针的另一种常见故障是抖动,也就是指针在指示刻度时无法正确的停止在某一刻度,而是不停的晃动。压力表指针抖动的原因主要在于游丝的损坏、连杆或齿轮连接螺栓不活动、中心轴弯曲、管道堵塞等。
5、压力表的指针不动
压力表的指针在某些情况下会停止不动,不随着压力的变化而改变,造成压力表测量无法进行。博士论文,压力仪表。压力表指针不动的原因是压力表的三通旋塞故障、压力表的管道堵塞、压力表的指针卡住或压力表的齿轮松动等。博士论文,压力仪表。
弹簧管式压力表中主要部件之一就是齿轮传动机构,齿轮传动机构的传动精度下降会造成弹簧管式压力表的指针工作不平稳,并引起弹簧管式压力表的指斥卡滞、跳动现象,导致弹簧管式压力表的测量结果出现误差。
弹簧管式压力表的齿轮传动机构是否存在问题,在定期检定中应做出及时的判断,要求指针轻敲时的变化量最大值不能超过允许误差的一半。弹簧管式压力表的齿轮磨损出现后,可以根据齿轮磨损情况进行修理或更换部件。
6、弹簧管式压力表轻敲时位移超差
弹簧管式压力表的游丝在轻敲时位移超差也会造成压力表的使用不良。从压力表维修经验来看,排除游丝的损坏等原因,更多时候是由于游丝的逆时针安装而导致了轻敲位移超差,只要将弹簧管式压力表上的游丝卸下,重新进行顺时针安装,即可以解决这一问题。