光点在荧光屏上将随电压的变化而移动,如果测量的是大颗粒那么光强变化会比较缓慢

发布时间:14-07-30 17:45分类:技术文章 标签:荧光示波器
波形显示基本原理:由示波管的原理可知,一个直流电压加到一对偏转板上时,将使光点在荧光屏上产生一个固定位移,该位移的大小与所加直流电压成正比。如果分别将两个直流电压同时加到垂直和水平两对偏转板上,则荧光屏上的光点位置*由两个方向的位移所共同决定。
如果将一个正弦交流电压加到一对偏转板上时,光点在荧光屏上将随电压的变化而移动。参见下图可知,当垂直偏转板上加一个正弦交流电压时,在时间t=0的瞬间,电压为Vo(零值),荧光屏上的光点位置在坐标原点0上,在时间t=1的瞬间,电压为V1(正值),荧光屏上光点在坐标原点0点上方的1上,位移的大小正比于电压V1;在时间t=2的瞬间,电压为V2(*大正值),荧光屏上的光点在坐标原点0点上方的2点上,位移的距离正比于电压V2;以此类推,在时间t=3,t=4,…,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点位置分别为3,4,…,8点。在交流电压的第二个周期、第三个周期……都将重复*个周期的情况。如果此时加在垂直偏转板上的正弦交流电压之频率很低,仅为lHz~2Hz,那么,在荧光屏上便会看见一个上下移动着的光点。这个光点距离坐标原点的瞬时偏转值将与加在垂直偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在垂直偏转板上的交流电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,在荧光屏上看到的*不是一个上下移动的点,而是一根垂直的亮线了。该亮线的长短在示波器的垂直放大增益一定的情况下决定于正弦交流电压峰-峰值的大小。如果在水平偏转板上加一个正弦交流电压,则会产生相类似的情况,只是光点在水平轴上移动罢了。
交流电压与光点位移
如果将一随时间线性变化的电压(如锯齿波电压)加到一对偏转板上,则光点在荧光屏上又会怎样移动呢?参看下图可见,当水平偏转板上有锯齿波电压时,在时间t=0瞬间,电压为Vo(*大负值),荧光屏上光点在坐标原点左侧的起始位置(零点上),位移的距离正比于电压Vo;在时间t=1的瞬间,电压为V1(负值),荧光屏上光点在坐标原点左方的1点上,位移的距离正比于电压V1;以此类推,在时间t=2,t=3,…,t=8的各个瞬间,荧光屏上光点的对应位置是2,3,…,8各点。在t=8这个瞬间,锯齿波电压由*大正值V8跃变到*大负值Vo,则荧光屏上光点从8点极其迅速地向左移到起始位置零点。如果锯齿波电压是周期性的,则在锯齿波电压的第二个周期、第三个周期、……都将重复*个周期的情形。如果此时加在水平偏转板上的锯齿波电压频率很低,仅为1Hz
~2Hz,在荧光屏上便会看见光点自左边起始位置零点向右边8点处匀速地移动,随后光点又从右边8点处极其迅速地移动到左边起始位置零点。上述这个过程称为扫描。在水平轴加有周期性锯齿波电压时,扫描将周而复始地进行下去。光点距离起始位置零点的瞬时值,将与加在偏转板上的电压瞬时值成正比。如果加在偏转板上的锯齿波电压频率在10Hz~20Hz以上,则由于荧光屏的余辉现象和人眼的视觉暂留现象,*看到一根水平亮线,该水平亮线的长度,在示波器水平放大增益一定的情况下决定于锯齿波电压值,锯齿波电压值是与时间变化成正比的,而荧光屏上光点的位移又是与电压值成正比的,因此荧光屏上的水平亮线可以代表时间轴。在此亮线上的任何相等的线段都代表相等的一段时间。
锯齿波电压与光点位移如果将被测信号电压加到垂直偏转板上,锯齿波扫描电压加到水平偏转板上,而且被测信号电压的频率等于锯齿波扫描电压的频率,则荧光屏上将显示出一个周期的被测信号电压随时间变化的波形曲线(如下图所示)。由下图所示可见,在时间t=0的瞬间,信号电压为Vo(零值),锯齿波电压为V0′(负值),荧光屏上光点在坐标原点左面,位移的距离正比于电压V0′;在时间t=1的瞬间,交流电压为V1(正值),锯齿波电压为V1′(负值),荧光屏上光点在坐标的第Ⅱ象限中。同理,在时间t=2,t=3,…,t=8的瞬间,荧光屏上光点分别位于2,3,…,8点。在t=8瞬间,锯齿波电压由*大正值V8′跳变到*大负V0′,因而荧光屏上的光点也从8点极其迅速地向左移到起始位置0点。以后,在被测周期信号的第二个周期、第三个周期……都重复*个周期的情形,光点在荧光屏上描出的轨迹也都重叠在*次描出的轨迹上。所以,荧光屏上显示出来的被测信号电压是随时间变化的稳定波形曲线。
正弦信号和锯齿波信号在荧光屏上的合成图形
若被测信号电压的频率等于锯齿波电压频率整数倍数时,则荧光屏上将显示出周期为整数的被测信号稳定波形。而当被测信号电压的频率与锯齿波电压的频率不成整数倍数时,则荧光屏上不能获得稳定的波形,如下图所示。在下图中,*次扫描时,屏上显示的是0~1这段波形曲线;第二次扫描时,屏上显示1~2这段波形曲线;第三次扫描时,屏上显示2~3这段波形曲线;……可见,每次荧光屏上显示的波形曲线都不同,所以图形不稳定。
不稳定波形的形成原因
由上述可见,为使荧光屏上的图形稳定,被测信号电压的频率应与锯齿波电压的频率保持整数比的关系,即同步关系。为了实现这一点,*要求锯齿波电压的频率连续可调,以便适应观察各种不同频率的周期信号。其次,由于被测信号频率和锯齿波振荡信号频率的相对不稳定性,即使把锯齿波电压的频率临时调到与被测信号频率成整倍数关系,也不能使图形一直保持稳定。因此,示波器中都设有同步装置。也*是在锯齿波电路的某部分加上一个同步信号来促使扫描的同步,对于只能产生连续扫描一种状态的简易示波器而言,需要在其扫描电路上输入一个与被观察信号频率相关的同步信号,当所加同步信号的频率接近锯齿波频率的自主振荡频率(或接近其整数倍)时,*可以把锯齿波频率“拖入同步”或“锁住”。对于具有等待扫描功能的示波器而言,需要在其扫描电路上输入一个与被测信号相关的触发信号,使扫描过程与被测信号密切配合。这样,只要按照需要来选择适当的同步信号或触发信号,便可使任何欲研究的过程与锯齿波扫描频率保持同步。

发布时间:17-05-05 11:35分类:技术文章 标签:颗粒物浓度检测仪
新一代颗粒物浓度检测仪的原理和介绍 北京康高特科技有限公司 张鑫宇
随着人们对大气和环境污染问题的不断关注,监测可吸入颗粒物浓度的仪器也开始热卖。改进了称重法时效性不强、操作繁琐、需要多种仪器配合使用的缺点,新一代的检测仪器能够实时显示各种直径颗粒物的测量结果,甚至实现不间断在线监测。
现在大多数颗粒物浓度检测仪根据光散射原理测量并计算直径和质量浓度。该理论早在上个世纪初*已经面世,经过一个多世纪的检验,其测量的正确性和精确度毋庸置疑。随着电子科技的发展,原来需要整个房间才能装下的仪器现在已经浓缩成单手*可以操作。光散射法测量粒径相比于其它方法精度高、重复型好、粒度测量范围广、不接触样品、测量时间短,已经慢慢成为颗粒物浓度检测的*。应用该方法的颗粒物浓度检测仪有很多,例如英国Turnkey
Instrument的Dustmate;美国TSI的8530和Thermal Fisher的PDR1500等。
那么为什么光散射法能够代替使用多种仪器设备测量、操作复杂的称重法呢?通过其原理,可以略知一二。
光的散射是自然界中普遍存在的一种物理现象,如果光传播时遇到物质阻挡,那么它*会向四面八方散射出频率相同的光,如下图所示:
在仪器中激光从一端射向另一端,颗粒物从其中经过将光散射,被散射的光由安置在另一端的接收器接收,并测量其强度。
仪器内有采样泵,不断地将外界的颗粒物吸入仪器,此时颗粒物不仅朝着泵吸入的方向移动,还会因为热扰动发生布朗运动,即分子自身无规则、永不停歇的震动。因为布朗运动,接收器接收到的光强度也会随着时间不断变化。又因为大颗粒布朗运动较慢,小颗粒布朗运动较快,所以会得出下图所示的时间-光强变化曲线。
接收器在短时间内多次测量某一位置光的强度,如果测量的是小颗粒那么光强度会很快变化,如果测量的是大颗粒那么光强变化会比较缓慢。在某个点,如果时间t1和时间t2测量到的光强完全一样,那么光强相关性为1(完全相关),如果测量到的光强完全不一样,光强相关性为0(完全不相关)。绘制出光强相关性随时间变化的曲线,如下图所示。
根据上述大颗粒和小颗粒光强变化的规律可以推断,大颗粒的相关性曲线下降比较缓慢,而小颗粒的相关性曲线下降比较迅速。从而通过曲线的变化区分开颗粒物粒径的大小。
把收集到的数据送入处理器,配以相应的公式即可计算出粒径的分布规律和数量。
以上*是光散射法测量颗粒物浓度的简单介绍,下面以Dustmate为例,介绍一下实际情况中激光器的工作方式。下图所示是Dustmate的采样和测量电路,图中用四种不同颜色的方框分成了四个部分,其中红色部分*是激光发生器,用于发出单波长的激光,进行散射光测量。绿色部分是仪器的气体通路,从空气中采集到的气体沿箭头方向进入仪器,在激光器中把激光散射。紫色部分是采样泵,提供抽力,吸入空气。*后蓝色部分是光的接收器,用于接收散射光,并把光强数据传输到处理器中计算。
其它同类仪器的测量方法和原理都大同小异,区别只在于精度和测量时间。另外通过数据记录装置,这些颗粒物浓度检测仪还能记录浓度数据,并分析变化趋势。
通过以上介绍可以看出,相较于传统的称重法,使用激光散射法测量颗粒物浓度结果更精确,受其它因素干扰的情况很少,使用更方便。而且仪器配有的数据记录装置能够满足测量后处理数据和作图的需要。
今后随着电子技术的不断进步,这种类型的颗粒物浓度检测仪体积肯定更加小巧,价格更加低廉。另外光散射法也是在线监测颗粒物浓度的*,未来多点布控、实时检测、迅速反应、大数据处理将成为颗粒物浓度检测,甚至环境污染治理的主流。而激光散射法测量颗粒物浓度在其中将大有可为。

发布时间:13-07-01 10:26分类:行业政策 标签:听漏仪,管网查漏  
供水自来水管网查漏方法,*好具体一点,比如设备什么的都介绍一下。现由爱仪器仪表网为您提供一些听漏仪的信息资料。 
电子听漏仪原理  检漏仪器中常用设备–检漏仪(即听漏仪)是一种利用漏水噪音原理工作的仪器。自来水管道发生破裂漏水时会发出噪音传向四方,常用的检漏仪由传感器和放大器组成,通过地面听音的方法判断漏水点位置,探头的核心是高灵敏度声音传感器,能将微弱的声音转换成电信号。  电子听漏仪的组成  电子听漏仪一般有主机、探头、耳机三部分组成。主机是低噪音、高放大倍数的放大器,除了可以调整放大倍数,通常还设有滤波器用于过滤干扰声音。目前市场上的设备,信号大小一般都使用数字显示方式,探头有多种形式,为在地面听音可以做得较为轻便,为了防止环境噪音或风声的干扰还可以外设防风罩;有的可以拧上金属棒当电子听音棒使用;有的可以拧上磁钢便于吸附在管道或配件上使用。听漏仪的高放大倍数,使很微弱的漏水声音能够被听到,这是听音棒无法相比的。HL5000型数字听漏仪
采用**进的DSA噪声自动识别技术,不仅具有出色的听音性能,更具有强大的漏水视听功能,通过漏点频谱分析、实时显示的*小噪声测量值、噪声剖面图等功能视听漏点。  电子听漏仪的工作方法
在被测区域管道的配件设施(如阀门)逐个查听有无漏水声,初步判断哪一段管道有漏水,再沿管道上地面每走一、二步听一下,接近漏水点附近要仔细慢慢移动听,直到能够确定漏水点。  电子听漏仪的局限
由于电子听漏仪是在地面捕捉漏水声,因此容易受传播媒质(土壤和路面)的声学性质影响,并且现代城市的各种强烈的干扰噪音更使这类仪器无法工作。英国雷迪Radiodetection
电子听漏仪Gmic
Gmic是一套高效的电子听漏仪,用地下水管泄漏点的查找和精确定位。Gmic采用了*新的高灵敏度传感器,比一般的听漏设备听音性能更好,压制背景噪声的能力更强  电子听漏仪特点  ■
重量轻,便于携带  ■ 听音性能优秀  ■ 操作简单  ■ 轻触式按钮  ■
带背衬光的多功能LCD  ■ 25种预设的滤波器组合  ■
多功能地面听音阀栓听音  ■ 军用规格的接头  ■ 坚固耐用  ■
长工作时间的充电电池
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