辅助测量装置范文

辅助测量装置范文（精选12篇）

辅助测量装置 第1篇

变压器直流电阻传统测量方式需要花费大量的时间用于高空接线、换线[1], 特别三芯五柱大型变压器助磁法测试要把高、低压绕组串联起来, 试验人员在进行直流测试时若采用常规接线方法测试将会耗费大量的时间, 由于接线的复杂性经常会导致接线错误, 更改接线时带来反复的高空作业还会带来更多的安全隐患[1,2,3]。根据规程规定需定期对变压器直流电阻进行试验[5], 工作量较大。本文通过一种变压器直流电阻快速测量辅助接线装置的研究, 实现快速、准确测量变压器直流电阻的目的。

为缩短绕组直流电阻测量时间, 同时将大量复杂的高空作业转移到地面进行, 从而有效减少传统高空测试接线的复杂、反复性, 减少高空接线作业时间及高空作业带来的危险, 降低长时间高处作业带来的危险因素, 减少传统测试花费较多的人力、物力。

同时为提高大型变压器直流电阻测试工作效率, 方便测试接线, 在不改变助磁法原理的情况下, 测试线和直流电阻仪的连接容易操作, 数据稳定可靠[3,4]。问题检查简单, 维护方便。不限制于在一台直流电阻仪上使用, 较为灵活, 有金属箱体保护, 便于运输的特点。研制一种新型的辅助工具势在必行。

1 测试装置原理

为缩短变压器绕组直流电阻的测量时间, 必须快速迫使变压器铁心磁通迅速趋于饱和, 从而降低自感效应, 变压器直流电阻快速测量辅助接线装置通过下列技术方案完成:它将测试面板固定于箱体内部, 测试面板上有专用接线柱, 用于连接变压器本体和仪器本体测试线之间的连接, 根据直流电阻测试需要选用相应的接线柱进行接线, 同时面板上有助磁法测试接线图[2], 便于接线时使用。

变压器直流电阻快速测量辅助接线装置, 包括接线面板固定于箱体内。面板上含电压、电流接线柱36个 (a、b、c、A、B、C、O、+I、+V、-I、-V) 和测试Rac、Rbc、Rab接线图, 接线面板正面示意图如图1所示。

试验人员在进行变压器直流电阻的测试工作时, 根据所需测量将变压器a、b、c、A、B、C、O相直流电阻测试接线分别与虚线框1面板接线柱连接, 测量仪器与虚线框3面板接线柱连接, 虚线框2面板接线柱用于所需测试换相接线连接, 即实现了高空换相接线转移至地面方便操作。

2 现场使用实例

利用研制成功的变压器直流电阻测试辅助接线装置, 在3个变电站中各选取一台主变进行变压器直流电阻的测试实验, 并对传统测试方法及采用辅助接线装置方法进行测试时间和测试数据的对比试验。

从测试数据中可以看出, 采用直流电阻测试辅助接线装置后, 高空作业时间由原来的16分钟, 降低为4分钟;变压器上作业由原来的11~12分钟, 降低为3~4分钟, 接线总耗时由原来的28~29分钟, 降低为9~10分钟, 大大降低了变压器直流电阻的测试时间, 高空接线时间的减少, 更降低了试验人员高空作业的风险。

采用该套直流电阻测试辅助接线装置测试数据与传统测试数据相比较, 误差低于0.005%, 测试数据能有效反映变压器直流电阻。

通过现场使用效果显示, 使用该套变压器直流电阻测试辅助接线装置, 能有效缩短变压器直流电阻测试时间, 测试数据真实、准确, 满足所有110 k V及以上变压器直流电阻测试的要求[5], 实用性强, 有效减少高处作业带来的危险。因此该测试工具可在电力系统内可以全面推广运用, 具有较强的实用价值。

3 结束语

通过变压器直流电阻测量辅助接线装置的研制成功, 有效降低了变压器直流电阻测试时时间长、风险大的缺点, 且经现场测试效果反映使用该套装置, 不会增加测量误差, 测试时间短, 数据真实、准确, 能够真实反映变压器的直流电阻, 具有很好的现场实用性。

参考文献

[1]梁志瑞, 甄旭锋, 牛胜锁.大型电力变压器低压侧绕组直流电阻测试新方法[J].电力自动化设备, 2007, 27 (6) .

[2]袁燕岭, 甘景福, 陈震, 等.助磁法测量变压器直流电阻的应用研究[J].电气技术, 2010 (2) .

[3]李满坤, 周理兵.大型电力变压器直流电阻测试的方法及特点[J].电力变压器, 2000, 37 (7) .

[4]徐新扬.三芯五柱大型变压器直流电阻的快速测量[J].江西电力, 1992 (2) .

监视和测量装置的识别 第2篇

笔者在审核中发现，不少组织在应用ISO 9001：2000标准7.6条款时存在一些问题，直接影响了产品和服务的质量。本文就监视和测量装置的识别、控制与证实提出几个建议。

一、正确识别监视和测量装置 7.6条款要求，“组织应确定需实施的监视和测量以及所需的监视和测量装置”。其中，“确定”一词包含了“识别”和“策划”之意，即组织要识别和策划应开展的监视和测量活动，应配备所需的监视和测量设备，这是实施7.6条款的前提。1.识别产品所需的监视和测量要求。

组织进行质量管理体系策划和产品策划时，应识别和策划产品和服务所需的监视、测量要求及监视、测量活动，包括对产品监视的方法、频率、精确度以及对产品测量的要求、测量点的设置和验收标准等。识别和策划的结果应在质量管理体系文件和产品策划输出文件（如生产工艺文件）中表述。

2.识别监视和测量装置的控制范围。

许多组织有多种与监视和测量有关的设备，但对哪些设备应列入7.6条款进行控制并不明确。有的将小型测量器具（如直尺、温度计）排除在测量设备的目录或台账外，造成有些测量活动失控；有的审核员对7.6条款的控制范围说法不一（如有人认为“监视和测量装置”包括用于8.2.3条款的装置，有人则反对）使组织无所适从。

笔者认为，7.6条款中的监视和测量装置，是指用于产品符合性监视和测量的设备。理由有二：一是7.6条款明确指出：“……所需的监视和测量装置，为产品符合确定的要求提供证据”；二是2001年4月原中国质量体系认证机构国家认可委员会（CNACR）和全国质量管理和质量保证标准化技术委员会（TC 151）在北京联合举办的ISO 9001：2000标准实施技术研讨会指出，7.6条款中的监视和测量装置是指7.5.1、7.4.3、8.2.4条款中为验证产品的符合性和组织自愿对8.2.3和8.2.1（可能时）等过程进行监视和测量所使用的监视和测量装置。因此，7.6条款中的监视和测量装置指用于产品（包括成品、半成品）监视与测量的装置，包括小型测量器具、比较标准和与生产设备成为一体的对产品的符合性实施自动监视的仪器、仪表，而不包括用于8.2.3、8.2.1条款的监视和测量设备。组织应根据以上要求，对监视和测量设备加以识别，将识别结果编入监视和测量设备目录或台账，以防失控。3.识别强制检定与非强制检定的监视和测量装置。

对测量设备实行强制检定制度，是《中华人民共和国计量法》的要求。但有的组织对相关要求不熟悉，致使一些应强检的测量设备未强检，而非强检的设备却做了强检。

原国家质量技术监督局明确规定，对于企业使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面被列入强制检定目录的计量器具，应当进行强制检定；企业未按规定申请检定或检定不合格的，不得使用。除上述五种用途以外的计量器具，均属于非强制检定计量器具其检定周期可由企业根据使用情况，本着科学、经济和量值准确的原则自行确定；其检定方式可由企业根据生产和科研的需要，决定自行校准或送其他计量检定机构检定。组织应根据以上要求和强制检定计量器具目录的规定，识别强制检定和非强制检定的计量设备，实施有效的管理。

二、应用7.6条款的几个问题

7.6条款的核心要求是“确保结果有效”，即确保监视和测量结果准确，为产品符合确定要求而提供的证据有效。组织应牢牢把握这个要求，重点做好以下工作。1.建立监视和测量过程，确保监视、测量结果准确。

建立监视和测量的过程，是确保结果有效的基础。7.6条款要求“组织应建立过程，以确保监视和测量活动可行并以与监视和测量的要求相一致的方式实施”。因此，组织应落实并实施开展监视和测量所需的资源和活动，包括配置所需的设备、人员、技术和工作环境，必要时编制监视和测量程序或作业指导书。对于产品监视和测量比较复杂的组织，更要建立周密的监视和测量过程，以确保产品符合确定的要求。2.按要求实施测量设备的检定、校准。

对测量设备实施检定与校准、是确保结果有效的关键。有的组织对检定、校准的具体要求不很清楚，影响了这项活动的规范性和有效性。

按照ISO 9001：2000标准的要求，并不是所有场合使用的监视和测量装置都需要进行周期检定的校准。7.6条款在表述对校准记录的要求时，使用了“验证”的术语。这说明，只有在确保结果有效的场合下，才要求对测量设备进行检定、校准并执行7.6条款a)至e)的要求；除进行检定、校准外，也可以对测量装置实施验证。笔者认为，对测量设备检定与校准的管理，既要确保应强制检定的设备必须强检，又要注意不必要地扩大非强检设备的检定范围，从而增加生产成本，也不能忽视其必要的校准和验证。为此，组织可采取如下做法：一是对强检的计量设备，必须按规定的周期送指定机构检定；二是对未建立量值传递系统的非强检计量设备，应按组织确定的检定周期，按ISO 9001：2000标准7.4条款提出的外包要求，选择有资格的检定机构进行检定；三是对组织有能力自行实施校准，也可以采用比对的方进行验证，包括与生产设备一体的对产品实施自动监视和测量的仪器、仪表；四是对小型计量器具（如土建施工使用的5米以下钢卷尺、设备机房使用的玻璃液体温度计）实行购置后一次性验证合格再使用的控制办法。

为确保检定、校准活动有序进行，组织应制定计划，规定检定、校准和验证的周期、地点、方法。对自行校准和验证的测量设备，还应规定校准、验证的作业程序和方法。3.周密实施对监视和测量装置的维护与管理。

为确保结果有效，组织可采取以下措施：一是保护测量设备的量值准确和性能完好，识别其校准状态，按要求调整和使用测量设备，在搬运、维护和贮存时防止设备损坏和校准失效；二是对用量较大、容易失控的小型计量器具，采购时应注意其生产厂家，查验其计量器具生产许可证、检定合格证和产品出厂合格证，把好进货验证关，并及时淘汰失准的小型计量器具。

三、组织应为监视和测量装置控制的审核提供证据 在审核时，组织应围绕确保结果有效而提供如下证据：一是关于正确识别监视和测量装置的证据，包括识别和策划产品监视和测量的要求与活动、测量设备台账、对强制检定与非强制检定测量设备的确定、自行校准测量设备的作业程序和方法；二是关于实施检定、校准和验证的证据，包括对强检、非强检测量设备的检定情况及检定证书和自行校准、验证的情况及记录；三是关于实施测量设备维护、管理的证据，包括按要求进行标识、维护、保养、搬运和贮存的证据，以及发现测量设备失准的处置措施。

“监视”和“测量”概念之间的差异：

• 监视意指观察、监督、处于评审中（通过使用监视装置），它可以包括定期的测量或试验，特别是在以调整和控制为目的情况。

• 测量意指对物理数量、大小或尺寸的确定(通过使用测量设备)

根据ISO 9000基础与术语条款3.10.4，“测量设备”定义如下：“实现测量过程所需的测量仪器，软件，测量标准，标准件，以及附件或连接装置”。标准仅要求：当“测量设备” 通过测量产品或过程为“产品符合确定的要求提供证据时”要进行校准。

设备和装置可以用于指示、监视或测量。同样的设备可以用于这三种用途。比如,在某些行业压力表可以: －用于指示（例如，确保有压力）

－用作监视装置（例如，确保压力稳定，过程受控制）；并且 －用作测量设备（例如，压力的准确值对产品质量很重要）

然而，控制的水平取决于预期的用途，并决定了是否应该进行校准或验证。这种确认的深度和程度可以根据产品、服务的性质和相关风险而有所变化。

根据2008版标准ISO 9001，已经把《监视和测量装置》都改为《监视和测量设备》了。本文内容也应当有所变更。请读者注意。

考虑到有些人对监视测量装置控制理解存在的问题，我从国际标准化网站翻译这篇文章。供参考。此文不能作为审核的依据。（内我做的说明）

翻译有误，请指正。

颁布日期

Date: 15 May 2006

ISO9001审核实践组指南监视和测量装置控制的审核

以下信息只能作为指导审核员审核监视和测量装置控制有关的过程，帮助评估，在质量管理体系的范围中是否能剪裁掉标准第7.6条要求。在审核监视和测量装置控制过程的时候，很重要的一点就是要审核员理解监视和测量这两个术语之间有什么差别。

监视这个术语用来说明观察、监督、保持评审（包括使用监视装置）；它可能包括通过间隔时间进行测量或者试验；特别用于法规条例或者控制目的而进行的。

测量这个术语是考虑（用测量设备）来确定物理量；规模大小或者尺寸的大小

而“测量设备”这个术语在ISO9000第3.10.4条定义是“为了实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或者辅助设备或它们的组合”。标准仅仅要求，当它“……为了提供产品符合确定要求的证据” 被作为测量的目的而使用的“测量设备”必须校验的。（当测量设备作为指示、监视用的时候，标准没有要求校验。本文后面有说明的。）

设备和装置也许可能被用来作为指示用、监视或者测量用。相同的设备有可能使用于以上三种功能。

例如，在某些工业领域，压力表有可能用来：

作为一个指示装置（譬如，确信有压力存在。）

作为一个监视装置（也就是，确保压力是稳定的，压力处于受控制状态。）还有

作为一个测量设备（就是说，压力的准确数值对产品的质量来说是非常重要的）但是，对这些监视和测量装置的控制水平取决于它的意向用途和是否需要加以校验和确认来确定的。这种校验鉴定的深度和程度也是有所不同的，取决于产品、服务的性质以及面临的有关风险。

每当组织把它当作测量设备使用的时候，必须要有客观证据来证明，与生产或者服务过程有关的计量需求已经正确识别而且加以规定。还要确保，测量系统已经设计成以及维持在这样的应当采用的计量需求条件下进行运作和维持的。

审核员应当肯定，除了提供必要的校验记录以及确保有关的测量不确定性和可追溯性情况下，组织还必须懂得以及正确得到贯彻，恰当的符合ISO10012要求的计量鉴定系统能充分满足所做测量工作的类型和程度的要求。

有些组织，譬如旅馆、饭店、教育中心、咨询机构、公共服务机构以及其他类似的组织，由于他们的这些产品的性质决定了，在执行监视和测量工作的时候使用的“监视和测量装置”的名称是叫调查提纲surveys、测验试卷examination papers、问卷questionnaires、统计汇总报告statis-tical reports等等。

以上这些“装置”应当加以控制的，也必须做相应的有效性确认，以便确保它们能提供一致的手段来监视和测量这些工作过程、产品/服务和顾客的满意。当审核第8.2条“监视和测量”符合性的时候，也要适当注意这些“装置”。如果某一组织能恰当地展示如何对这些装置按照标准第7.6条要求加以控制的，审核员必须认识到，并不是第7.6条要求中所有的要求都适用于这类“装置”的。

审核员必须理解组织是如何执行过程控制的，以及利用这些“装置”获得的信息对过程控制的后果的影响都得到了控制。当这些影响有关系的话，审核员应当按照如下要求来评估这个问题：组织是如何确认该“监视和测量装置”符合各项监视和测量要求的，组织是如何评估所得到信息有效性的，负责设计这些“监视和测量装置”人员的能力如何，组织如何确认这些结果的。

根据以上的描述，组织应当能决定标准第7.6条是否整条要求或者部分要求可加以剪裁了。必须强调一下，不能仅仅认为组织没有必须加以校验的测量设备就自动把第7.6条要求全部加以剪裁掉了，这样做的话，也就意味不会采用任何监视装置和监视设备来监视标准各项要求了。（通常这种情况是不存在的。不测量，如何知道目标已经达成了。）进一步说明这个问题以及有关的例子可以从国际标准化组织ISO/TC 176编写的小组织如何贯彻采用ISO9001：2000指南这本小册子中得到。

ISO9001：2000监视和测量

悬赏分：5试用期 一级

答复

共 2 条

量具，测量设备，象卡尺，万用表，游标卡尺，量杯等这些都是。

回答者：gaoxiang47-魔法师 四级 3-7 20:40 ISO9001:2000中的监视和测量有对过程的监视和测量和对产品监视和测量以及监视和测量装置的控制三种情况。对过程的监视和测量包括：工艺纪律检查等活动；对产品的监视和测量包括对半成品和成品的检验等活动；监视和测量装置包括：温度表、压力表、流量计、地中衡、天平等等。

分类管理采取了突出重点、兼顾一般的管理方法，可根据现场实际情况和主要产品的技术要求及常用计量器具低值易耗的特点，将计量器具划分为A、B、C三类实施管理。

一、计量器具分类原则

（一）A类计量器具的范围：

1.公司最高计量标准和计量标准器具；

2.用于贸易结算、安全防护、医疗卫生和环境监测方面，并列入强制检定工作计量器具范围的计量器具；

3.生产工艺过程中和质量检测中关键参数用的计量器具；

4.进出厂物料核算用计量器具；

5.精密测试中准确度高或使用频繁而量值可靠性差的计量器具。

（二）B类计量器具的范围：

1.安全防护、医疗卫生和环境监测方面，但未列入强制检定工作计量器具范围的计量器具； 2．生产工艺过程中非关键参数用的计量器具；

3.产品质量的一般参数检测用计量器具；

4.二、三级能源计量用计量器具；

5.企业内部物料管理用计量器具。

（三）C类计量器具的范围：

1.低值易耗的、非强制检定的计量器具；

2.公司生活区内部能源分配用计量器具，辅助生产用计量器具；

3.在使用过程中对计量数据无精确要求的计量器具；

4.国家计量行政部门明令允许一次性检定的计量器具。

二、计量器具分类管理

（一）A类计量器具管理办法

1.A类计量器具中属强制检定的计量器具，必须严格按国家计量行政部门的检定管理办法，执行强检。属于非强制检定的计量器具，按有关的检定管理办法、规章制度和检定周期定期进行检定；

2.对准确度高、量值易变、使用频繁的计量器具列作抽查重点，加强日常监督管理；

3.A类计量器具的配置数量，应能确保计量器具按期检定，检定与维修期间生产经营活动正常进行；

4.A类计量器具原则上由计量管理部门统一控制管理。

（二）B类计量器具管理办法

1.对列入B类管理范围的计量器具，如符合国家检定规程要求的应按规定进行周期检定；

2.对无检定规程但需要效准的计量器具（检测设备）应按规定进行效准；

3.B类计量器具的配备数量，应能保证企业生产经营活动正常进行。

（三）C类计量器具管理办法

1.一般工具用计量器具，可根据实际使用情况实行一次性检定和有效期管理使用；

2.对准确度无严格要求，性能不易改变的低值易耗计量器具和工具类计量器具可在使用前安排一次性检定；

辅助安全刹车装置概述 第3篇

摘 要：自从出现交通工具，关于各种车辆设备自身的安全可靠及道路交通安全的问题就一直是人们关注的焦点。随着现代车辆的广泛普及及车辆性能的提升，对驾驶员的反应能力要求也越来越高。本文讨论了一种对行车途中可能存在的误操作引起的交通事故进行探讨，旨在解决驾驶过程中在驾驶员误将油门当成刹车的情况下，通过信号检测并经由控制器可发出指令将油门信号切换成刹车信号，使刹车有效，避免由于误踏油门而造成的交通事故，增加了行车安全。

关键词：辅助安全；刹车装置；概述

中图分类号： U461 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-194-2

0 引言

安全问题一直是人们生活中的焦点。随着生活条件的改善，人们的衣食住行各方面都有各种各样的设备辅助，但这些设备在对我们的生活带来了方便的同时，也不可避免地带来一些安全问题。如现在一方面道路上面车辆越来越多，而且车辆性能的提升如行车速度的提高，这就对驾驶员的反应能力要求越来越高。而与此同时为了保证驾驶的舒适性、方便性，车辆可操作性越来越好，这虽然方便了驾驶员驾驶车辆，但另一方面也越容易引起驾驶员警惕性的降低，尤其是经过长时间行车之后，驾驶员对突发事件的反应能力也变得更低。

尤其是车辆刹车踏板跟油门踏板均为右脚操作，而且通常情况下，右脚一般位于油门踏板上方，当行车过程中出现突发状况需要刹车时，总有一部分人会误将油门踏板当作刹车踏板踩下，从而导致交通事故的发生。除了加强对驾驶员的个人技能培训，本文讨论的装置对这种情况可以起到一定的避免作用。

1 技术领域

本文所讨论安全刹车装置属于汽车刹车技术领域，具体涉及一种汽车的智能刹车装置。

2 技术背景

现有车辆的结构和控制系统能够实时检测车辆所处状态，提供车辆行驶的控制信号。如踩下油门踏板时，系统得到油门的踩踏信号，系统控制油门加速；踩下刹车踏板时，系统得到刹车的踩踏信号，系统控制车辆减速刹车。现有车辆控制系统的所有控制指令均需驾驶员人为操作，如果出现驾驶员的误操作，如对于新司机而言，在紧急情况下很容易将油门踏板误当作刹车踏板踩下，而现有车辆的结构系统无法识别这种误操作，发出的控制指令仍是加速指令，此种情况下很容易引发安全事故。

为了避免人为产生的误操作所造成的交通事故，就需要一种检测系统，能够反馈驾驶员对这种将油门踏板踩到底部的行为，然后经由系统判定，辅助驾驶人员完成所要进行的操作。

3 技术内容

本装置针对现有车辆结构系统存在的问题，提供一种新型构思的智能刹车装置，当误将油门踏板当成刹车踏板踩至底部时，控制系统可发出指令将油门信号切换成刹车信号，使刹车有效，且不影响油门原有的加速功能。

为解决上述技术问题，本装置采用的技术方案如下：

辅助安全刹车装置，包括控制器、与控制器连接的刹车装置和加速装置，所述控制器输入端连接有接近开关检测装置和油门踏板控制装置。所述油门踏板控制装置设置于车辆的方向盘上，所述接近开关检测装置设置于油门踏板底部的侧方，包括接近开关和开关支架，当检测油门踏板踏下至与接近开关的距离为接近开关的感应距离时，接近开关输出电流信号并将电流信号传送至控制器。

所述油门踏板控制装置包括油门踏板控制按钮，油门踏板控制按钮设置于方向盘的边缘处。在油门踏板踩踏过程中，当油门踏板底部检测面正对接近开关检测面到达接近开关的动作距离时，接近开关输出电流信号至控制器，控制器输出指令结束加速，同时启动刹车装置。当油门踏板控制按钮按下或油门踏板底部检测面与接近开关检测面之间未达到接近开关的动作距离时，油门原有的加速功能正常使用。

如上所述的辅助安全刹车装置，所述开关支架固定安装于油门踏板端部的侧方，开关支架的侧壁开设有长槽孔，接近开关穿过长槽孔固定在开关支架上。

优选的，所述接近开关采用电感式接近开关，电感式接近开关的有效检测距离为8mm，作为适配，接近开关的检测端面与油门踏板踩到底时其底部端面间的安装距离小于8mm。采用接近开关通过非接触方式进行检测，可避免磨损和损伤油门踏板，延长使用寿命。所述控制器可采用单片机或PLC可编程逻辑控制器。

同时，为实现安全的闭环功能，在油门踏板控制按钮按下之后，可选择通过车辆前方的控制面板上面的灯光闪烁或进行声音提示，辅助驾驶员对自己驾驶行为的认知，实现控制过程的闭环功能。

4 附图说明

附图标记：1为控制器，2为接近开关检测装置，21为接近开关，22为开关支架，23为检测端面，24为长槽孔，3为油门踏板控制装置，31为油门踏板控制按钮，4为刹车装置，5为加速装置，51为油门踏板，52为油门底部端面，6为方向盘。

5 具体实施方式

如图1所示，辅助安全刹车装置，包括控制器1、刹车装置4和加速装置5，刹车装置和加速装置均与控制器电连接，控制器可采用单片机或PLC可编程逻辑控制器。控制器的输入端连接有接近开关检测装置2和油门踏板控制装置3。油门踏板控制装置3设置于车辆的方向盘6上，接近开关检测装置2设置于油门踏板底部的一侧，检测油门踏板踏下后与开关检测装置的距离为接近开关的感应距离时，接近开关输出电流信号并将电流信号传送至控制器。

具体而言，如图3所示，油门踏板控制装置3包括油门踏板控制按钮31，油门踏板控制按钮设置于方向盘的边缘处，按下油门踏板控制按钮，在油门踩至底部时，保持油门踏板的加速功能。如图2所示，接近开关检测装置包括接近开关21和开关支架22，接近开关采用电感式接近开关，电感式接近开关的有效检测距离为8mm，作为适配，接近开关的检测端面与油门踏板踩到底时其底部端面间的安装距离小于8mm。采用接近开关通过非接触方式进行检测，可避免磨损和损伤油门踏板，延长使用寿命。开关支架固定安装于油门踏板端部的侧方，开关支架的侧壁开设有长槽孔24，接近开关穿过长槽孔固定在开关支架上。

在油门踏板51的踩踏过程中，当油门踏板控制按钮处于未按下状态，油门底部端面52正对接近开关的检测端面23到达接近开关的动作距离时，接近开关输出电流信号至控制器，控制器输出指令结束油门信号，同时启动刹车信号。当油门踏板控制按钮按下时或油门底部端面与接近开关的检测端面之间未达到接近开关的动作距离时，油门原有的加速功能正常使用。本装置在现有车辆刹车系统结构的基础上，增设油门踏板控制装置3和接近开关检测装置2，当行车过程中误将油门踏板当成刹车踏板踩下时，控制器输出指令控制加速停止，同时启动刹车，避免误踏油门而造成的交通事故，增加行车安全。

参 考 文 献

断续焊接辅助装置设计 第4篇

1 断续焊接辅助装置的机械部分设计方案、技术参数及设计要求

本装置采用齿轮啮合传动, 齿轮啮合传动精度足以满足要求。对于电气控制部分, 通过PWM控制器来实现对直流电机的控制, 通过高分辨率计数器的使用, 方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。焊接的间距为8 0 m m～150mm, 装卡的焊枪的外径为13mm, 采用限位开关装在可滑动的滑块上调节焊接间距。在保证焊缝所要求尺寸和质量的前提下, 设定装置的焊接速度为1～10mm/s, 焊接的间距为80mm～150mm, 装卡的焊枪的外径为1 3 m m, 内径为8.8 m m, 其长度为280mm, 夹角为135°。

2 辅助装置机械结构部分的设计

2.1 主传动系统的设计

对于主传动系统, 由于焊接是直线运动, 而要将电机的旋转运动转化为直线运动, 需要有螺旋传动来实现, 它是利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动, 选用梯形丝杠和螺母的配合来实现螺旋传动。梯形丝杠工作原理:按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例, 是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件, 并具有传动效率高, 定位准确等特点。

而当丝杠作为主动体时, 螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动, 被动工件可以通过螺母座和螺母连接, 从而实现对应的直线运动。

2.2 梯形丝杠的设计

梯形丝杠螺母副的承载能力用额定负荷表示, 其动静载强度计算原则与滚动轴承相类似。一般根据额定动负荷选用滚珠丝杠副, 只有当n10r/min时, 滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲劳点蚀。

2.3 轴承的选择

滚动轴承是广泛运用的机械支承。其功能是支承轴及轴上的零件, 并与机座作相对旋转、摆动等运动, 使转动副之间的摩擦尽量降低, 以获得较高传动效率。由于本设计的基本额定动载荷径向、轴向都很小, 所以经查询后选择的滚动轴承的型号为:深沟球轴承60000型, 选6202, 内径为15mm, 外径为35mm, 厚度为11mm。

2.4 限位开关的设计

限位开关是安装在相对静止或运动物体上。当动物接近静物时, 开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。直动式行程开关其动作原理与按钮开关相同, 但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度, 不宜用于速度低于0.4m/min的场所。

2.5 机械结构部分设计

机械部分的住零件设计完成之后, 进行总装配, 将左右支板、导杆、轴承、丝杠、齿轮等通过内六角螺钉连接。该机器主要传动部分由各个设计零部件通过螺钉、销钉等连接而成, 装配完成后需要调试, 比如焊头的位置, 焊头正常工作的移动速度, 运动平稳性等。

3 电气控制部分的设计

3.1 信号发生器的设计

脉冲宽度调制器的任务是将连续控制信号变换成方波脉冲电压输出, 在一个开关周期内输出正向脉冲宽度或者占空比, 是连续控制信号的函数, 若忽略在一个开关周期内连续控制信号的变化, 用信号系数来定义控制信号与其最大值之比。PWM的输入输出特性, 常用输出脉冲的占空比与控制信号之间的关系来表示。通常输入和输出特性设计成线性关系, 根据该线性可以确定输出脉冲宽度的变化范围和持续时间。

脉宽调制器也常用三角波代替锯齿波脉冲源, 也通过电压比较器获得脉冲宽度可控的调制信号。使其电动机正常运行。

3.2 脉冲宽度调制具体过程

脉冲宽度调制 (PWM) 是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用, 方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的, 因为在给定的任何时刻, 满幅值的直流供电要么完全有 (ON) , 要么完全无 (OFF) 。电压或电流源是以一种通 (ON) 或断 (OFF) 的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候, 断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够, 任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

PWM的一个优点是从处理器到被控系统信号都是数字形式的, 无需进行数模转换。对噪声抵抗能力的增强是PWM相对于模拟控制的另外一个优点。PWM既经济、节约空间、抗噪性能强, 是一种值得广大工程师在许多设计应用中使用的有效技术。

3.3 脉冲宽度调制控制方法

采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时, 其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础, 对半导体开关器件的导通和关断进行控制, 使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲, 用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制, 既可改变逆变电路输出电压的大小, 也可改变输出频率。

3.4 PWM硬件的设计

在控制指令的作用下, 在一个开关周期内, 电动机电枢两端的调制脉冲电压是单一极性的。同频, 系指PWM功率转换电路输出的调制脉冲电压频率与频率发生器给定的基准频率相同。H型单极同频可逆PWM控制的基本方法是在电枢同侧两个晶体基极加相位相反的基极驱动电压。

本设计的设计要求为焊枪自动焊接装置, 本设计的主要目的改善焊接工人劳动强度, 在给定的限定条件下, 由于给定的焊接长度较短, 选择导轨方式移动焊枪;由于移动速度很低, 电机转速相对较高, 这就要求传动系统的降速比非常大;由于是焊接装置, 需要设计不要太复杂, 复杂带来的直接结果是重量的增加, 这对需要经常移动的实际操作要求来说非常不利, 所以选择了丝杠结构传动, 同时具备上述各项要求;对于电机的选取, 采用普通直流伺服电机即可完成设计要求。对于电气控制部分, 由于采用驱动芯片LMD18200芯片, 使电路设计大为简化, 只需要设计这款芯片的控制系统完成相应的动作即可。

参考文献

[1]卢秉恒.机械制造技术基础 (第3版) [M].北京:机械工业出版社, 2007 (12) .

[2]刘品, 李哲.机械精度设计与检测基础[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2007 (7) .

16测量与监控装置管理程序 第5篇

测量与监控装置管理程序

测量与监控装置管理程序

1.目的

确保测量和监控装置的准确度，确保计量的准确和产品质量。2.范围

本程序适用于检验室和生产过程使用的测量与监控装置。3.职责

3.1 技术研发部组织编制《内校作业指导书》,并督导执行。3.2 生产管理部督导各工厂测量和监控装置的管理按本程序要求实施。

3.3 各工厂负责本厂测量和监控装置的检定和管理。3.4 使用者负责测量和监控装置的日常维护。4.工作过程和方法

4.1 请购

4.1.1 测量和监控装置的请购由各工厂提出，填写《采购申请单》，生产副厂长审核，厂长批准。

4.1.2 技改项目用测量和监控装置由技术研发部提出，填写《采购申请单》，总工程师批准。

4.2 采购

请购单位将已批准的《采购申请单》，交供应中心实施采购。4.3 验收

4.3.1 测量和监控装置购进后，由工厂根据《采购申请单》和《装箱清单》逐项清点、验收。

青松建化

测量与监控装置管理程序

4.3.2 新项目和技改项目的测量和监控装置由技术研发部组织清点、验收。

4.3.3 重大测量和监控装置需填写测量和监控装置《设备验收记录》,各工厂和供应中心留存。

4.3.4 进厂验收不合格的测量和监控装置，由请购单位通知供应中心处理。

4.4 入库、出库

4.4.1 验收合格后的测量和监控装置由供应中心采购人员凭批准的《采购申请单》、《设备验收记录》到供应中心材料库办理《入库单》。

4.4.2 验收合格后的测量和监控装置由请购单位凭批准的《采购申请单》到供应中心材料库办理《出库单》。

4.4.3 财务部门凭《采购申请单》、《入库单》、《出库单》等办理结算业务。

4.5 台帐

各工厂需编制《测量和监控装置台帐》，明确测量和监控装置的名称、规格、生产单位、类别、使用日期、用途、使用地点、使用人、检定单位、检定周期、状态等，并及时更新。《测量和监控装置台帐》报生产管理部备案。4.6 校验

4.6.1新购入的测量和监控装置，若附有检测合格证明者，可以自己校准,不必送外校验。

青松建化

测量与监控装置管理程序

4.6.2 封存、怀疑性能不良的测量和监控装置在使用前，由工厂内部校准或送计量所检定，合格后才能投入使用。

4.6.3 对在用的测量和监控装置，各工厂应编制《测量和监控装置检定计划》，按计划组织检定，并做好记录。

4.6.4 在对检验仪器进行内校时，工厂应将《内校作业指导书》放置在校验场所，方便员工查阅。

4.7 使用

4.7.1 操作员在使用仪器之前，应确认自己使用的仪器已贴上“合格证”或“准用证”标签，并确保在校正期内使用该仪器。

4.7.2 操作员使用前要检查仪器是否正常，再严格按要求操作,在使用过程中注意仪器是否异常。

4.7.3 当计量检验仪器在使用过程中出现异常时，操作员应谨慎处置，不要随意乱调。自己无法处理时，报告上级主管。

4.7.4仪器使用完后，要及时做好清洁保养工作。

4.7.5 各工厂应将《检验仪器操作规程》放置在各检验场所，方便员工查阅。

4.7.6 各工厂应编制《测量和监控装置检查表》，并实施定期检查。

4.8 校验不合格品的处理

4.8.1 校验判断为“不合格”的测量和监控装置应及时报废，青松建化

测量与监控装置管理程序

或贴上“不合格”标签隔离封存。

4.8.2 校验部分范围合格时应做以下处理：

（1）由工厂确认使用范围是否在合格范围内，若是，则贴上“准用证”，允许使用，但需加贴准用范围及补正值。若不是，则作不合格品处理。

（2）对用不合格的测量和监控装置检测过的产品应重

新检测，以确定其质量状况。

4.8.3 各工厂根据内校不合格情况，及时更新《测量和监控装置台帐》。

4.9 生产管理部督导各工厂测量和监控装置管理按本程序要求实施，发现问题及时处理，必要时向生产副总裁报告。

5.相关文件

5.1《采购管理程序》 5.2《内校作业指导书》 5.3《检验仪器操作规程》 6.使用记录

辅助测量装置 第6篇

摘 要：DICOM标准是现代医学图像保存和传输的国际通用标准，由于其图像格式特殊无法在Windows平台下直接显示和进行参数测量分析。系统采用LabVIEW的运动与视觉模块和DICOM控件进行开发，首先对DICOM图像和图像中的患者身份信息等进行提取显示，然后对图像进行相应处理，提高图像质量，最后通过鼠标点选的方式实现图像中参数测量。

关键词：DICOM图像；图像测量；图像处理

中图分类号：TP391.41

DICOM是一种现代医学图像成像保存和通信的国际化标准，被广泛应用于计算机断层扫描、核磁共振等检测后的医学图像保存与传输当中[1]。由于其保存格式特殊，同时内部包含多种信息，无法借助于通常看图工具在Windows平台中打开，更无法对其进行图像处理和数据测量[2-3]。为了帮助医疗工作者更好的分析DICM图像，完成对图像中距离、周长、角度、面积等参数的有效测量。开发一套DICOM图像的显示、处理以及测量系统具有较强的实际应用价值。

1 系统总体设计

系统采用LabVIEW的运动与视觉模块和DICOM控件共同进行开发。包括图像和病患信息显示、图像处理、参数测量和格式转换保存等功能。其功能结构如图1所示。

2 系统具体功能与实现

2.1 DICOM图像显示功能

DICOM的信息不仅包括多帧的图像数据，还包括病人基本信息、研究层次信息、图像生成设备型号、医院等大量文本信息等。

系统首先通过调用OpenFile属性将DICOM文件导入到系统的内存中，利用DICOMPatientName、DICOMPatientBirthDate、DICOMPatientSex等属性节点对患者姓名、性别、生日等信息进行直接提取与显示。通过调用ImageCoryImageToClipboard属性将DICOM图像的像素信息复制到剪切板中，再送到图像窗口进行显示。

2.2 图像处理功能

图像处理的目的是进一步的提高图片质量，方便后续对图片中的参数进行测量。图像的处理功能共包括四个部分：图像增强、图像去噪、图像二值化和图像边缘检测。

2.2.1 图像增强

医学图像在采集成像时的曝光不充分和过度，以及设备的非线性等问题下会产生图像对比度不足，为了提高其图片可见性，此处采用了灰度均衡化的方法对图像进行灰度拉伸。

2.2.2 图像去噪

医学图像在没有经过处理的情况下，都会存在一定程度的噪声。系统利用图像处理模块中的filters函数，构建中值滤波器，滤除图像中的椒盐噪声。

2.2.3 图像二值化

为了方便图像测量，需要对得到的8比特的灰度图像进行了二值化处理。系统采用AutoBThreshold函数，通过自适应方式获取图像阈值，进行二值化处理。

2.2.4 图像边缘检测

图像的边缘包含许多的特征信息，有效的提取图像中的边缘轮廓，可以帮助医生更好的观察图像中的组织形态。系统采用canny算子进行边缘检测，其得到较多的图像边缘细节信息。

3 参数测量功能

系统的测量功能包括：真实距离和像素距离比例尺设定、两点间距离、三点或两直线间的夹角以及闭合区域面积的测量。

3.1 比例尺设定

通过DICOM控件的属性函数可以得到DICOM文件中图像的长度尺寸，利用运动视觉模块中的GetImageSize函数可以提取到显示图片的长度，两者的比值就是所设定的比例尺。

3.2 距离测量

距离测量时首先通过鼠标在图片上点选两个端点，然后利用欧式公式计算两像素点间距离，再利用比例尺将像素距离转换成真实距离进行显示。

3.3 角度测量

角度测量通过鼠标选择所要测量的角度的三个顶点，系统将三个顶点值保存在一个一维数组中，利用IMAQ Get Angles函数完成角度计算。

3.5 面积测量

面积测量首先对图像进行二值化，再利用鼠标选择测量目标，将目标区域转换成掩膜，利用粒子分析模块对掩模内的像素进行统计，得到像素面积，再利用比例尺将其转换为真实面积。

3.6 图像保存功能

图像测量完成之后，系统利用Writer File函数实现对处理后图像的保存，保存的图像类型由手动方式选择保存。

4 结束语

文章应用图像处理技术设计了一套医学辅助测量系统。该系统基于Labview视觉处理模块和DICOM控件编写，通过其提供的图像处理和检测函数，运用基本测量算法完成了对于医学图像中常见的距离、周长、角度、面积等参数的测量，可以满足医生在临床中的实际需求。

参考文献：

[1]杨波，朱新亚，王健琪，王海滨.医学图像计算机辅助测量系统的设计[J].第四军医大学学报，2001（05）：478-479.

[2]陈念年，李波，蔡勇.医学图像的计算机辅助测量[J].西南科技大学学报，2004（01）：42-45.

[3]王加俊.基于乳腺X线图像的计算机辅助诊断方法研究[D].苏州大学，2014：1-40.

作者简介：王安（1984-），男，回族，安徽安庆人，讲师，工学硕士，研究方向：生物医学图像处理和计算机视觉。

作者单位：佳木斯大学 信息电子技术学院，黑龙江佳木斯 154007

低温起动辅助装置的合理使用 第7篇

在高寒地区的冬季, 由于柴油机气缸内压缩终了的压力和温度偏低, 所以不容易启动。为此, 有时需要借助低温起动液。低温起动液是一种帮助低速货车柴油发动机在低温条件下 (0 ℃以下) 启动的车用化学品。

低温起动液的主要成分是乙醚, 乙醚的沸点为36 ℃, 自燃温度为188 ℃ (轻柴油的自燃温度为355 ℃) , 因此以乙醚为原料配制的低温起动液具有良好的挥发性和着火性。正是利用乙醚的这一特性, 在气缸内起动液先行着火, 然后引燃主燃油, 从而达到帮助启动的目的。

由于乙醚的燃烧速度极快, 为了避免启动时柴油机燃烧室内产生爆燃, 需要将乙醚与其他油液调配使用。低温起动液的常用配方有3种, 一种是乙醚70%、灯用煤油27%、柴油机机油3%;二是乙醚64%、丙酮16%、-50号柴油20%;三是乙醚88%、航空煤油10%、吡啶2%。不同配方的低温起动液供不同型号的柴油发动机使用。

根据柴油机结构的不同, 低温起动液的使用方法也有所不同。

对于国产大功率柴油机, 它安装有单向式或双向式冷起动装置, 启动时可以直接将低温起动液倒入柴油机的冷起动装置中。

对于进口柴油机, 它是把低温起动液装在与冷起动装置燃油罐相匹配的起动液筒中, 启动时, 将液筒装入燃料罐, 用罐盖上的针将液筒刺破, 然后正式启动。

对于中小功率柴油机, 使用时把低温起动液筒的头部向下, 对准进气管或者空气滤清器, 按下喷嘴加压, 将低温起动液喷入进气管或者空气滤清器。

由于低温起动液是一种易蒸发、易燃烧、会使人麻醉的危险品, 因此使用时务必注意以下安全事项:

(1) 低温起动液只能在柴油机冷启动时短时间使用, 不得加入燃油箱当作普通燃料使用, 否则柴油机燃油泵可能产生“气阻”, 影响正常供油。若长时间使用低温起动液, 还会加速燃油系统精密零件的磨损。

(2) 低温起动液不能与进气预热装置或者炽热塞同时使用, 也不可将低温起动液直接喷入柴油机气缸内, 否则柴油机将产生爆燃, 缩短使用寿命。

(3) 对于小型冷起动液筒, 若天气寒冷或者气压不足时, 可以用温水加热或者放入衣服内温暖数分钟再喷, 但是禁止用火烤烧。

(4) 低温起动液筒必须严格密封, 以免起动液渗出, 造成操作人员神经麻木。

(5) 应将低温起动液集中、单独地存放在阴凉、通风的地方, 并且必须远离火源, 以防发生火灾。

(6) 搬运低温起动液时要轻拿轻放, 避免重压、重摔低温起动液。

2. 柴油机预热装置

柴油发动机没有火花塞点火, 而是依靠压缩气缸内的空气形成高压和高温 (477～727 ℃) , 再由喷油器喷出雾状燃油而自燃, 所以柴油机对于进气的温度要求比较高。柴油机冷启动时, 即使压缩很充分, 但是由于温度低, 喷入的燃油难以达到自燃温度, 加上柴油比较容易结蜡, 因此需要采用预热装置来改善起动性能。

柴油机的预热装置分为两大类, 一是对吸入的空气预热, 二是对冷却液加热。对吸入的空气预热又分为燃油加热和电阻丝加热两种形式。预热器的安装位置, 小型直喷式柴油机安装在每个燃烧室的内壁, 大功率直喷式柴油机一般安装在进气管上。

柴油机预热装置在使用中应当注意以下几个问题:

(1) 由于预热器的耗电量比较大 (在预热器继电器接通和断开时, 车内照明灯发生一暗一明地变化就是证明) , 因此预热器实行短时工作制, 当柴油机几次启动无效时, 应当暂时停止启动, 查明无法启动的原因, 不能够长时间接通预热器, 否则预热器容易被烧坏。

(2) 拆装预热器要掌握正确的拧紧力矩, 其拧紧力矩一般为13 Nm。

(3) 在清理预热器时, 应避免沾上机油或汽油, 可以用干布将预热器的端子和胶木垫圈上的油污擦干净。

(4) 检测预热器要求快捷而精准地进行。当预热器开始烧红时, 应当断开电源, 若通电时间过长容易烧毁预热器。

一种投掷旋转辅助练习装置 第8篇

在投掷项目中旋转技术练习时,通常采用拉橡皮筋克服阻力的旋转练习,该练习存在旋转时橡皮筋缠绕在运动员身体上的高度不固定及橡皮筋阻力不恒定的问题。

为了解决运动员在旋转技术出现的问题,本文介绍一种投掷旋转训练装置(如图),所述装置包括固定轴1、卷绳框架2、电机阻尼器3、卡件4、圆环5、固定带6和钢丝绳7;阻尼器内设有多个顶针,卡件包括第一轴承、拉环、短轴和侧板,短轴设置在卡件两个侧板的一端,拉环设置在卡件的另一端,短轴的一端设有第一轴承,短轴设置在圆环内,圆环的内侧面设有凸台,凸台上均布设有多个挂环,第一轴承设置在凸台的两侧,固定带设置在挂环内,拉环的一端与钢丝绳一端连接,钢丝绳的另一端安装在卷绳框架上,卷绳框架的内侧面与阻尼器固定设置,阻尼器内的顶针在固定轴上。

工作原理:将固定轴1固定在训练场地的地面上,运动员将固定带6固定在身体髋部,设定阻尼器3的数值,运动员带动圆环5沿直线旋转进行练习。本装置突出点在于运动员带动钢丝绳7拉动阻尼器3的卷绳框架2可以高效快速地完成旋转技术练习。

某辅助动力装置试验故障分析 第9篇

辅助动力装置(APU, Auxiliary Power Unit)是一种小型涡轮发动机,主要有两方面功用:一方面通过从载荷压气机中输出压缩空气,在地面或空中为飞机主发动机的起动用空气涡轮起动机提供气源,并为座舱环境控制装置、整流罩和机翼防冰等提供气源。另一方面通过输出轴功率,驱动安装在附件传动机匣上的发电机和液压泵[1,2],在地面或空中提供飞机检测或操控所需的电能和液压能。

某APU在进行试验时出现了负载压气机进口导叶执行装置(IGV)关小、防喘控制活门(SCV)打开,转速(n)、进气流量(WC)、涡轮后温度(T4)、排气温度(EGT)等参数信号波动现象,见图1和图2。通过建立APU的数学模型,在硬件在回路(HIL)仿真试验器上,采用故障注入的方法,再现了APU试验时出现的故障现象,找到了故障的原因,为采取纠正措施提高了正确的指导。

1 建模与仿真

1.1 建模

理论建模的核心是根据发动机的共同工作,建立沿流路的流量平衡、功率平衡等非线性方程,然后解非线性方程组确定发动机的工作状态。

APU建模重点由三部分组成:第一,核心机的建模。核心机的建模可参考单轴涡轴发动机建模机理[4],根据部件法来建立核心机工作的共同工作方程;第二,负载压气机的建模。负载压气机与主压气机同轴,作为大发动机和环控的气源,其工作影响核心机的共同工作,工作模式的不同,负载压气机的工作点也不一样。负载压气机的模型是该型APU建模的难点,主要难度在于其工作点的确定,起动中负载压气机气流直接排放到大气中,负载压气机工作点低,大发起动或环控方式工作时,气流经过引气管道流动,引气压力大,工作点高,是APU建模的重点与难点。第三:扩散喷管的建模,由于APU主要目的不在产生推力上,故喷管采用扩散管道,喷管出口气流处于亚临界状态并完全膨胀到大气压力[3]。

APU建模根据流量平衡和功率平衡的基本原理,得到APU的共同工作方程。建模按照各个部件的工作原理,逐一建立气体流动与热力过程方程,对APU各个部件进行性能计算。核心机部分与单轴涡轴发动机类似,尾喷管处于亚临界完全膨胀,排气静压按照当地大气压力计算,负载压气机处满足流量平衡和流量平衡,负载压气机的功率由涡轮产生,故在核心机功率平衡时应加入负载压气机的功率。APU动态过程的建模应考虑各个部件的气容(主压气机、负载压气机、燃烧室、涡轮)、提取电功率、转子转动惯量的影响。

APU建模采用部件法,选取负载压气机压比之比、主压气机压比之比、转速和涡轮流量值四个独立变量,构建四个残量方程,形成APU共同工作的非线性数学模型,采用Newton-Raphson方法求解,得到APU性能参数和各界面的气动参数。在稳态模型的基础上,动态模型计算添加各部件的气容、电功率提取值来求解共同工作方程。四个共同工作方程如下。

(1) 主压气机出口空气流量与燃油流量之和与涡轮出口燃气流量平衡

$W{}_{A{}_C}+W{}_f=W{}_{G{}_{{\rm T}}}(1)$

(2) 负载压气机和主压气机及电机所提取的功率之和与涡轮产生的功率平衡

${\rm N}{}_{{\rm T}}\eta {}_{{\rm T}}={\rm N}{}_C+{\rm N}{}_L+{\rm I}\left(\frac{\text{π}}{30}\right){}^{2}n\frac{\text{d}n}{\text{d}t}+{\rm H}{}_{{\rm P}EX{\rm T}}(2)$

式(2)中NL为负载压气机功率,HPEXT为电机所提取的功率。

(3) 根据压力平衡算得的喷管出口总压与由喷管面积及喷管出口静压与环境大气压相等的条件计算得到的喷管总压平衡

${\rm P}{}_7={\rm P}{}_{7{}_R}(3)$

(4) 负载压气机出口根据特性插值的空气流量与管道流通的空气流量平衡

$W{}_{A{}_L}=W{}_{A{}_R}(4)$

1.2 仿真

根据上述建模方法,采用VC++编写APU性能仿真计算程序,软件界面见图3, 主要包括控制区与数据显示区域,数据显示区动态显示APU各截面的气动参数,控制区包括引气开关、工作模式、引气节流阀、提取功率、起动和停车开关。

结合APU工作模式与调节规律,软件可进行APU各工况性能仿真。图4～图6给出MES模式下仿真计算结果与试验数据对比曲线,图中实线为试验曲线,虚线为相同条件下的模型计算曲线。从仿真曲线与工作点计算结果与试验数据对比来看,整个工作范围误差在3%以内。

2 故障再现

利用建立的APU数学模型,在HIL仿真试验器上,按图8曲线通过修改数学模型注入与APU试验相当的排气温度(EGT)突变的故障,仿真试验结果分别如图9和图10所示。对比图1和图9、图2和图10可以发现,仿真结果与试验结果完全一致,故障现象在HIL仿真试验器上得到了再现,也就找到了故障的原因,IGV关小和SCV打开都是由于EGT突变引起的。

3 小结

基于部件法建立了APU数学模型,在HIL仿真试验器上验证了数学模型的精度。再通过故障注入的方法,修改APU数学模型,在HIL仿真试验器上再现了APU试验时出现的故障现象,通过分析,找出了故障原因,为排故工作的开展提供了正确的指导。

参考文献

[1]航空发动机设计手册(第十四册).北京:航空工业出版社,2000

[2]金中平.辅助动力装置及其标准发展综述.航空标准化与质量,1998;(4):19—22

一种长滚珠丝杠辅助支撑装置 第10篇

滚珠丝杠传动间隙小、精度高, 在装备工业、交通运输、航空航天、军工产品等领域有很普遍的应用。然而, 当滚珠丝杠作为长距离 (如行程≥7m) 水平传动时, 由于自身重力作用及温度变化等, 易引起挠曲变形, 丝杠越长, 变形越大, 严重影响传动精度及丝杠寿命, 制约行业发展。现有技术中通常是对滚珠丝杠进行预拉伸[1,2], 以提高丝杠的刚性, 但丝杠越长, 效果越不明显;也有对丝杠采用辅助支撑的结构[3], 但大都结构复杂, 需要电气、液压、气动等配合, 控制较困难。本文介绍一种在丝杠下方增加辅助支撑、减小丝杠跨距的方法, 结构较为简单, 并且可以很好地解决长丝杠的挠曲变形问题。

2 辅助支撑装置的基本结构

如图1所示, 套筒1固定在机架4上, 支撑轴3通过直线轴承5、弹簧2、法兰盘13安装在套筒内, 法兰盘13上安装有导向销11, 支撑轴后端部安装有定位螺母12, 前端部安装有垫片7及通过销轴10安装的深沟球轴承8, 压板9安装并固定在丝杠6所驱动的移动部件 (如龙门铣床的溜板箱) 上;支撑轴尾部开有导向槽3a。使用时, 本装置水平安装, 垫片7上表面与丝杠轴线平行并与丝杠外径相切。垫片7由耐磨自润滑复合材料制成, 不会损伤丝杠。

1.套筒2.弹簧3.支撑轴3a.导向槽4.机架5.轴承6.丝杠7.垫片8.深沟球轴承9.压板10.销轴11.导向销12.螺母13.法兰

3 辅助支撑装置的工作原理及过程

当移动部件开始运动, 带动压板前进并与深沟球轴承接触 (如图1位置1所示) , 支撑轴在压板的压力作用下带动锁紧螺母沿直线轴承退回, 将弹簧压缩;支撑轴后部开有导向槽, 法兰盘上安装有导向销, 导向槽与导向销配合, 保证支撑轴不沿轴线回转;当移动部件带动压板继续前进, 将支撑轴压缩到极限位置 (如图1位置2所示) , 此时支撑轴端部远离丝杠, 丝母座有足够的空间通过支撑轴所在位置;通过后, 压板逐渐远离支撑轴, 支撑轴在弹簧弹力作用下沿直线轴承伸出, 利用垫片将丝杠托起, 到达行程后, 定位螺母与法兰盘接触, 支撑轴不能再向前移动 (如图1位置3所示) 。当移动部件向反方向移动时动作亦是如此。通过以上动作, 实现了滚珠丝杠的辅助支撑, 如果滚珠丝杠过长, 可以在多点安装本装置。

4 设计时需要注意的问题

值得注意的是, 支撑轴后端部用来安装锁紧螺母的螺纹部分, 如果空间允许, 应尽量设计得长一些, 这样更利于装配。装配时, 如果支撑轴后端部螺纹长度过短, 将弹簧安装在支撑轴上, 就会没有空间安装法兰盘、锁紧螺母 (如图2) , 必须将弹簧压缩才能安装, 而如果没有专用工具工装, 弹簧压缩很困难也不安全, 将螺纹长度加长 (图3) 就可以解决这个问题。螺纹长度S可以用式 (1) 来确定:S=H0-H1+S1+4P (1)

如图3所示, 式 (1) 中H0为弹簧的自由高度, H1为弹簧的安装高度, S1为螺母厚度, P为螺距。这样就可以在弹簧处于自由高度时安装法兰盘和锁紧螺母, 预紧弹簧可以通过拧紧锁紧螺母进行, 省力安全, 并且弹簧预紧力的调整空间很大, 便于装配后期调整。

1.支撑轴2.弹簧

1.螺母2.法兰盘3.弹簧

5 结语

本文给出了一种长滚珠丝杠辅助支撑的装置及设计时需要注意的问题。设计时可根据具体设计条件 (滚珠丝杠行程、旋转形式或结构尺寸限制等) 进行合理设计。本装置结构简单、易于装配、动作灵活、成本低, 无需电气、液压、气动等配合, 可以克服长滚珠丝杠由于自重、温度变化等引起的挠曲变形, 提高滚珠丝杠丝杠的传动精度, 延长其使用寿命, 广泛应用推广, 将极大地推动长滚珠丝杠在数控机床领域的应用。

参考文献

[1]张亮亮.丝杠预拉伸的实现[J].航空精密制造技术, 2009 (2) :58-59.

[2]周志红, 文怀兴, 杨东生.滚珠丝杠安装方式的研究[J].制造技术与机床, 2007 (8) :140-141.

辅助测量装置 第11篇

内蒙古自治区高职高专学校对新生心理健康普查普遍采用的是国际通用的《症状自评量表(SCL—90)》和《大学生心理健康调查量表(UPI)》,并对测查结果进行统计分析,这是一个简单机械的过程,测试过程、测试工具和评分是固定的;继之以指示语;施测(包括主测、被测和实测过程,要求实测过程做到标准化,并确保客观性);计算机产生结果报告(测试分数),测验结果完成;筛选重点关注对象,建立心理健康档案。将测试看作是单向过程,施测者很少将自己与被施测者看作是双向的参与过程,缺乏在实践中恰当地反馈测试信息——测试分数或测试者的书面报告,忽略了心理测试最重要的辅导服务功能。我院在心理健康教育工作中,着重在心理测试的理论与实践方面进行了有益的探索和尝试,不仅利用《症状自评量表(SCL—90)》对新生心理问题做到早预防、早发现、早干预,还普遍使用人格测试量表《艾森克个性问卷(成人)》(EPQA),指导入学新生了解自己性格的类型,解读、分析、驾驭自己的个体行为,提高自身鉴赏力和洞察力,从更广泛的角度发展自己。

一、《艾森克个性问卷(成人)》(EPQA)对新生进行人格问卷测量应用,与被测学生交流测试结果

《艾森克个性问卷(成人)》(EPQA)的应用很普遍,在EPQ的四个结果向量中,内外倾向维度(E)、神经质维度(N)、精神质维度(P)三个方面构成个体的人格特征。正常人EPQ四个向量的得分一般为E>N>L>P。心身疾病患者的N分、L分与正常差异较显著,多为N>L>E>P或L>N>E>P。N分高提示情绪不稳定,焦虑﹑易激惹;L分高提示自我保护和掩饰的倾向,能量消耗较多。这些都可以看作是为某些心身疾病的诊断提供科学依据。国内有研究表明:人格因素中的内外倾向、情绪稳定性和倔强性对大学生的心理健康有重要影响。

当前在我国受到心理测试影响的人比以往任何时候都多,渗透到人们生活的很多方面。上学、工作、生病、参军,甚至在人们违反社会行为规则时,都要受到各种形式和内容的评估。新生入学后能否有效地适应变化了的社会生活环境往往是他健康人格的基本特征之一。如具有偏外向、情绪稳定的多血质人格特征的新生,在入学后出现心理不适应后,能够及时进行自我调节,从而与环境达到新的平衡。我院连续四年尝试在新生入学三个月后进行人格测试,了解学生的气质类型,具体做法如下:

1.以二十到三十人为一团体进行团体施测《艾森克个性问卷(成人)》(EPQA)。

2.由具有心理咨询职业证书的施测者主持,统一指导语。这样能够调控受测者的情绪,处理测试过程中出现的偶然情况。

3.把所测得的数据全部输入电脑,通过《WJZ心理测试与统计软件》进行统计,建立学生个性气质档案。

4.筛选出新生中内外倾向维度(E)、神经质维度(N)、精神质维度(P)分值偏高或偏低的学生予以重点关注,承诺测试结果以书面报告或口头形式予以反馈。

艾森克根据内外向和情绪性这两个维度结合表现出人的气质类型与人格类型的关系是:情绪不稳定与内向维度相结合气质类型为抑郁质,情绪不稳定与外向维度相结合气质类型为胆汁质。

内外向和情绪性两个维度结合示意图

对我院2004~2007年部分学生进行《艾森克个性问卷(成人)》(EPQA)测试,在统计时,这两类气质类型中内外倾向维度(E)、神经质维度(N,情绪稳定性)、精神质维度(P)三个方面的数据,超过70标准分,低于35标准分,此人将具有独特的情感体验与行为方式,如具有突出的个性抑郁质气质类型的学生可能会出现焦虑不安的人格问题,胆汁质气质类型的学生可能会出现进攻好斗等行为。从统计结果来看:胆汁质552名学生中(E)分超过70分的有49名,占总胆汁质人数的0.9%;(N)分超过70分的有152名学生,占胆汁质人数的28%、(P)分超过70分的有85名学生占胆汁质人数的16%。

下面,本文以一个学生的测试结果为例说明艾森克个性问卷的辅助服务功能。

2004届管理工程系物管班

一名学生的测试结果

测试结果说明该学生气质类型为胆汁质。情绪是不稳定的,其情绪与行为特点是:情绪多变而导致做事情绪化,遇到挫折,反应强烈,容易激动,发怒,缺乏内省而向外攻击。过分强烈的情绪会引发一些躯体症状并影响正常的生活。

通过侧面了解该学生家在农村,兄弟三人,靠父母种地为生,家庭生活很困难,高中毕业后,离家到外地打工两年后考进了学院,与同学来往少。我们关注这位男同学的郁郁寡欢,邀请他到心理咨询中心搞卫生,几次交谈和细察之下,发现他的内心有许多烦躁不安和焦虑,到学校半年来,与同学在思想、学习、生活中都有些不同,不同的社会生活阅历使他看问题很尖锐、刻薄,防范意识很强。我们在与他聊天时,很尊重和羡慕他的人生经历,真诚地感叹他一路走来的坚强和努力向上的精神,这是大学生很少有的财富。后来发觉效果不错,在不长的时间里,他主动承担起了副班长的职责。

我院在心理健康教育工作中已经感受到根据学生的测试结果做出教育措施所显示的力量和作用。胆汁质的学生要多以同感共情来引导;多血质的学生可以直截了当,直言不讳;黏液质的学生,感情比较细腻,教育时不能急,慢慢来;抑郁质的学生,比较内向,但看问题比较尖锐,要多关心他们,多听取他们的意见,多给他们一些关爱。

二、高职院校心理测试反馈工作存在的问题及建议

第一,高职院校心理咨询具有非临床、非医疗的特点,服务的主要对象是正常人、多数人,是帮助解决学生心身发展过程中的人生发展课题及相应的不适应问题。目前在内蒙古地区的高职院校,从事心理咨询工作的骨干队伍有三支,在每一个校园中这类心理支持救助系统是比较完善的:一是心理学专业的大学生或研究生,咨询能力范围很适合当代大学生涉及的学习、交友、择业、婚恋等问题的方方面面,这些人是高职院校心理咨询业的佼佼者;二是高职院校的校医,具有国家认证的医生资格,他们的咨询范围为伴有躯体症状的心理障碍学生,如有较明显的强迫倾向、焦虑倾向等;第三类是心理咨询志愿者,从事思想政治教育工作和辅导员工作,因自己的兴趣爱好或多或少接受过心理专业的培训,咨询水平参差不齐,却很活跃,对学生充满了爱心,主要为学生进行心理疏导,排忧解难,具有浓厚的助人色彩。后两支队伍从施测、解释测验分数到与高职生交流测验结果,其咨询理论、技术、经验都显不足,如果比较随意地理解、运用心理测试的理论和方法会影响测试和咨询效果,甚至造成不良后果。专业的心理咨询机构总的来说工作条件还比较艰苦,人员少、经费少,可以做到免费咨询,但要大量书面或口头反馈测试结果,就要有足够的时间、经费和相应的报酬,不能全凭心理咨询工作者思想觉悟、责任心、人道精神在为学生服务。

第二,我国缺乏一套有权威性的中国大学生心理测试量表,使之对同一文化下的共同群体进行心理测试。国内编制适合我国本土或本地区的本土化人格测验量表是心理测试事业中最为活跃和繁荣的一部分,但大多数是在引用国外量表的基础上修订而成的。国外的量表在内容构建上由于跨文化的问题以及文字的翻译问题不可能准确地表达我国学生的心理特征。艾森克个性问卷(成人)》(EPQA)测试有其固有的局限性:

(1)不能测量独特的特点,只能测量许多人共同的特质。

(2)人格维度少,不能对每个人的人格进行深入和全面的研究。

(3)测验几乎不能提供关于发展方面的资料。

(4)不提供关于学生随时间是否可能变化、可能如何变化的信息。

这些说明:人格测试不是知识、技能和能力倾向方面的测试,不能确定学生是否适合某一专业,或者为了开发学生的潜能,保证他们的发展沿着最有效的途径,以达到充分发挥他们的个人能力。

最后要说明心理测试从法律来讲,结果属于个人隐私,心理辅导老师应当严格保密,对测试结果要善加利用,不可视为金科玉律,盲目崇拜所得到的结果去接受和认同。它只是一种辅助性的工具,重要的是心理测试的使用是一门应用科学、实践科学,有其专门的技术。人格测查是协助了解人格特征和差异的工具,所以国内外专家学者从来不把测查结果构成临床诊断的依据,更不能看作是对一个人全面的评价。

(作者单位:内蒙古建筑职业技术学院学生工作处,010070,电邮:guoligang_2008@126.com)

辅助测量装置 第12篇

心力衰竭(Heart Failure,HF)严重威胁着人类生命健康,已经成为全球范围的社会公共卫生问题。据统计[1],世界上每年约有20%的心脏病患者发展为终末期心力衰竭。临床上,内科药物治疗心力衰竭效果不理想,患者生活质量差、致残率和死亡率高;心脏移植同样面临供体缺、适配难、费用贵、并发症多等不足[2]。随着科技和工艺水平的进步,心室辅助装置(Ventricular Assist Device,VAD)逐渐成为治疗心衰的有效方法,在心脏术后心肌功能恢复、心脏移植等待供体前桥梁过渡和永久性心脏替代方面发挥着重大作用[3,4],显著提高了终末期心衰患者的生活质量和生存年限[5]。国外,VAD研究发展比较成熟。近些年,国内众多医疗科研机构也开始致力于VAD的研制和初期试验工作[6,7,8]。

另一方面,作为心衰辅助用VAD,其主体血泵在辅助过程中会对红细胞造成破坏,出现溶血、血栓栓塞等并发症[9]。国际上溶血通常由血浆游离血红蛋白(FHB)来衡量,FHB含量>40 mg/L,则认为出现溶血[10]。溶血可降低血液供氧能力,加重肝肾负担,严重者可致心肺功能障碍、肝肾功能紊乱和衰竭、贫血[11],大大降低了VAD治疗效果。文献表明[12],血泵内部高且震荡的剪切力、接触材料的血液相容性、与血液接触面积、机械产热等因素均会导致溶血。目前,国产VAD尚无成熟商业产品出现,溶血性能不良是限制其发展的关键。因此,借鉴国外成功的VAD开发经验,在国产血泵用于临床前对其溶血性能通过体外和在体实验进行测试,保障其溶血性能,不仅能够缩减研发成本和时间,还可有效减少临床并发症的发生。

本课题合作单位,苏州同心医疗器械有限公司采用CFD技术设计研发的第三代心室辅助装置China Heart VAD,其核心血泵应用磁悬浮离心式方案,无机械轴承磨损,泵体采用血液相容性好的钛合金材料,理论上具有优良的溶血性能。本实验欲结合体外溶血实验和动物在体溶血实验,测试China Heart VAD血泵的溶血性能,为进一步长期动物存活实验和临床试验奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物

雄性小尾寒羊2只(羊1、羊2),体重50~60 kg,已接种,健康状况良好,无心血管系统及血液相关疾病。由北京平谷模拟医院提供,动物许可证号:SYXK(京)2010-0019。

1.2 实验血泵

采用苏州同心医疗器械公司研制的新型第三代磁悬浮离心式心室辅助装置China Heart VAD,血泵主体,见图1。泵体采用血液相容性较好的钛合金材料,整体质量约350 g,能够提供10 L/min的流量输出。血泵电机额定电压28 V,额定功率15 W,泵体总长度31 mm(不加入口管),直径56 mm。血泵内部转子无轴承,利用磁悬浮技术通过无位置传感器的反馈信号调节转子叶轮转速,进而调节血泵输出流量和输出压力。

1.3 实验仪器与设备

特制羊笼(自制);

麻醉机(Aeon7200,北京谊安医疗系统股份有限公司);

ACT测量仪及耗材(ACTⅡ,美国美敦力公司);

取血袋(生复200 m L采血袋,长春泰尔茂医疗器具有限公司);

储血袋(CPDA血液保存袋500 m L,北京博德桑特输采血器材科技开发公司);

流量计(SM6000,易福门电子有限公司);

压力计(MMBPTSA20,北京天地和协科技有限公司);

肝素化体外循环管道(北京卫金帆医疗器械技术有限责任公司);

5 m L带帽离心管(Corning,美国);

15 m L离心管(Corning,美国);

移液器(Eppendorf,德国);

水浴锅(HH-1A,金坛市科杰仪器厂);

测压导管(深圳益心达医学新技术有限公司);

高速离心机(Eppendorf,德国);

心电监护仪(RSM-4101K,日本NIHON KOHDEN);

紫外分光光度仪(752z,北京光学仪器厂);

便携式红外温度计(F561,美国福禄克公司)。

1.4 方法

1.4.1 体外溶血实验

将医用肝素化体外循环管道连接至储血袋;流量计的管状探头放置于血泵的出口端,监测回路流量;压力计置于血泵出入口处,监测血泵的出入口压力,见图2。

从羊颈静脉无菌取新鲜血液600 m L,给予普通肝素1.5 mg/kg抗凝,使全血活化凝血时间(Activated Clotting Time,ACT)维持在450 s之上。将血液装入特制贮血袋,连接血泵、压力计、流量计、阻尼阀,排空回路中空气。调节阻尼阀及血泵转速使泵的输出为:流量5.0 L/min;出、入口压力差100 mm Hg。分别在血泵工作前(0 min)、工作后60 min、120 min、180 min、240 min时间点抽取血液样本2 m L,测量样本中FHB含量和Hct值。最后计算血泵运转过程中的标准溶血指数。

标准溶血指数(NIH)[13]代表血泵在单位时间内泵出100L压积标准化血液产生的FHB含量,单位为g/100L。其计算公式见式(1):

式中,ΔFHB为测试时间间隔内FHB的增量值(g/L);V为总循环容量(L);Hct为红细胞压积(%);Q为血泵流量(L/min);T为测试间隔时间(min)。

1.4.2 在体溶血实验

实验获得首都医科大学附属北京安贞医院实验动物伦理委员会批准,并严格遵循《北京市实验动物管理条例》。随机选择健康雄性小尾寒羊2只,体重平均55 kg。术前24 h禁食禁水,肌注鹿眠宁(4 mg/kg)和盐酸塞拉嗪(0.5 mg/kg),经左耳静脉建立静脉通路,在左颈动脉处植入一个动脉压力套管,用于监测术中及术后血压。麻醉后经左侧第5肋间开胸,剪开心包充分暴露左心室心尖部,分离剥除部分胸降主动脉外膜,经静脉通路给予肝素(1.5 mg/kg),使ACT值保持400 s以上。将血泵入口植入左心室心尖,出口经人工血管吻合至降主动脉,形成左心室心室辅助装置降主动脉的旁路。血泵排气后,调节转速为(2400±20)rpm,按成年羊65 m L/kg输出量控制辅助流量占总心输出量的60%左右,静脉注射鱼精蛋白逆转肝素作用,常规关胸后持续进行心室辅助。术前、术后定期抽血测定FHB含量。

2 结果

2.1 体外溶血实验

在两组(羊1和羊2)体外溶血实验中,血泵均运行平稳,无卡壳、漏液等状况,泵体温度基本正常。分别于血泵转泵前(0 min)、转泵后60 min、120 min、180 min、240 min等各时间点测得血浆中FHB含量和Hct值,根据公式(1)计算出血泵运转过程中各时间点的标准溶血指数NIH,见表1。

均值:0.0076 g/100L,标准偏差:0.0016 g/100L,最后得出NIH值为(0.0076±0.0016))g/100L。

2.2 在体溶血实验

实验羊术前、术后定期抽血进行血浆FHB测试。2只羊分别在辅助20天和38天时,按计划实行安乐死。羊1(存活20天)术前及植入血泵进行辅助循环20天所测得的FHB含量,见表2。血泵植入后FHB水平开始上升,术后第一天最高达到0.0846 g/L,之后逐渐下降,恢复到术前正常水平。羊2(存活38天)术前及植入血泵进行辅助循环38天所测得FHB含量,见表3。血泵植入后FHB水平开始上升,术后第10天最高达到1.0957 g/L,之后逐渐下降,恢复到术前正常水平范围。

3 讨论

溶血特性是衡量VAD对血液成分和理化性质影响的重要指标。通过实验评估血泵的溶血性能具有重要意义,也是进行后期动物在体存活实验和临床试验前的必经步骤。本研究通过体外和在体实验对China Heart VAD进行了系统的溶血性能测试,取得了满意的结果。

体外实验中保持环境温度、血液体积、管道接口位置、连接方式等因素一致,使结果尽可能反映血泵本身溶血性能。NIH代表血泵输出100 L压积标准化血液产生的FHB含量,是目前世界上公认的体外评价血泵溶血性能的金标准。体外溶血实验测得China Heart VAD血泵的NIH值为(0.0076±0.0016)g/100L,和其他国产血泵比较具有明显优势,如北京阜外医院FW型轴流泵NIH为(0.017±0.006)g/100 L[14],同时也优于国外一些三代血泵,如欧洲Dura Heart离心泵NIH为(0.01~0.03)g/100L[15],但和国外成功用于临床的血泵相比还存在一定差距,如TMDU/TIH离心泵NIH为(0.001~0.002)g/100L[16]。TMDU/TIH离心泵在泵体材料、加工工艺、结构设计等方面做得较好,能够有效控制溶血,这些也是国产VAD急需提高的地方。血泵体外溶血测试采用新鲜羊血,由于羊的红细胞比人的脆性大,同等外界刺激下更易破裂,因此,有理由认为China Heart VAD血泵用于人时溶血性能更好。

心室辅助循环中常用血浆FHB浓度来衡量红细胞的破坏程度。FHB浓度的升高意味着红细胞破坏的增加。红细胞破碎后FHB进入血浆,损害血管舒张和微循环灌注[18],引起肾小管坏死、血红蛋白沉积、堵塞,导致肾功能不全。羊的血浆FHB含量正常值是0~20 mg/d L。本研究在体溶血实验表明,血泵植入后开始阶段FHB含量逐渐升高,分别达到最大值0.0846 g/L(存活20天)和1.0957 g/L(存活38天),出现轻微溶血,可能是由于术中输血激活了炎症级联反应引起。围术期大量输液,使血液渗透压降低,也会导致红细胞破裂。血泵运行平稳后,FHB含量随之逐渐平稳,下降至术前水平。在体动物溶血实验中,鉴于成本原因,术后FHB含量检测间隔时间较大,增加测量次数得到更多数据无疑可以更加详细地反应血泵对血液的影响。

本实验采用的China Heart VAD血泵由钛合金材料制造,血液相容性和热传导性能良好,机械产热低;研制过程中采用CFD技术,详细分析了泵体内部流场和剪切力分布,保证没有剧烈血液流场变化和高且震荡的剪切力;血液接触面积小;转子采用磁悬浮形式驱动,无轴承磨损;相同输出流量和压力下转速低。这些设计上的优化,大大减少了对红细胞的破坏。

4 结论

体外和在体溶血实验表明,China Heart VAD血泵具有良好的溶血性能,可以进行动物长期慢性存活实验。

摘要：目的 心室辅助装置在治疗心力衰竭过程中会对红细胞造成破坏,本文欲在ChinaHeart VAD用于临床前测试其血泵的溶血性能,检验其血液相容性。方法 血泵的溶血性能测试包括体外实验和在体实验。体外溶血测试中,将血泵连接至体外模拟循环试验台,调节血泵转速和阻尼阀使输出流量为(5.0±0.25)L/min,平均压力为(100±3)mmHg,驱动抗凝后新鲜羊血,分别在泵转动前(0 min)、泵转动后60 min、120 min、180 min、240 min时检测血浆游离血红蛋白(PlasmaFree Hemoglobin,FHB)含量和红细胞压积(Hct),计算血泵标准溶血指数(Normalized Index ofHemolysis,NIH)。在体溶血测试中,取2只健康雄性小尾寒羊,麻醉后将血泵植入心尖,建立由左心室经心室辅助装置到降主动脉辅助循环旁路,控制血泵辅助流量占总心输出量的60%左右,进行在体辅助试验,定期抽血检测血浆FHB含量和Hct值。将体外和在体实验结果同国内外典型血泵比较,横向评测ChinaHeart VAD血泵溶血特性。结果 体外溶血实验中,血泵运行平稳,温度正常,无卡壳、漏液等状况。测得血泵体外NIH值为(0.0076±0.0016)g/100L。在体溶血实验中,2只羊分别成功辅助20天和38天,无明显肝肾功能障碍。FHB含量开始数天内呈上升趋势,分别达到最大值0.0846 g/L(存活20天)和1.0957g/L(存活38天),之后逐渐下降到术前水平。结论 ChinaHeart VAD血泵具有良好的体外和在体溶血性能,可以进行动物在体辅助长期存活实验。