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(来源:文章屋网 )
关键词:联轴器 计算方法 调整
中图分类号:TH133.4 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)008-112-03
转动设备在安装和检修工作中,轴系按联轴器找中心是一个必不可少的重要环节。两轴中心偏差愈小,对中愈精确,转动设备的运转情况愈好,使用寿命愈长。如果中心不好,超过允许值可能造成设备的轴承温度偏高、振动、轴瓦磨损等现象,严重威胁设备的安全稳定运行。
水泵、风机、减速机、破碎机、搅拌机、真空干燥机、汽轮机、燃气轮机等需要联轴器连接的转动机械都需要找中心。
在实际应用中,找中心的计算由于数据比较多,在加上方向的考虑,稍一疏忽,就可能出错,这里介绍一种简单的计算方法。
1 轴系找中心的目
1.1 中心不正,使机组产生振动
转子找中心,就是使转子中心线连成一条光滑的曲线,在转子当中没有折点。转子不对中,转子连接后将对轴承产生周期变作用力,引起振动和噪音。
1.2 改变机组负荷分配
以两转子,四轴承支撑结构为例,中心符合标准的情况下,两转子的质量均匀的被四个轴承承担。中心不正会对轴承负荷分配产生影响,如图1,图2两种情况。
2 用百分表的测量方法
2.1 测量方法
转子找中心,一种是用直尺和塞尺测量方法,一般直接用直尺,角尺或塞尺分别测量出两半联轴器外缘的圆周差(也叫径向偏差)和两端面处的端面差(轴向间隙差),适用于转速较低,负载轻,带弹性块的对中心要求不严格的联轴器。这种方法比较简单,这里不做介绍。另一种是采用采用百分表测量法。两半联轴器按组合记号对准,并用临时销子松连接,使用专用卡子将一个测量圆周值的百分表和两个测量端面值的百分表(用两个测量端面值的百分表,是为了消除在转动过程中轴向位移的影响)固定好,测量圆周值的百分表固定在外圆周上,测量杆与另一半联轴器外圆周面接触。测量张口的百分表,固定在一侧联轴器同一直径线对称两侧端面位置上,测量杆分别与另一侧联轴器的端面接触。沿运转方向,盘动转子,转过四个测量位置(一般取垂直,水平方向四个位置),记录读数。
2.2 记录方法
2.3中心偏差计算方法
综合考虑存在张口和圆周(仅以垂直方向为例),并且考虑方向,中心不符合要求有四种情况。(只存在张口和只存在圆周,可以看成一个数为零)
3 找中心的计算(为了叙述简便,仅以垂直方向为例)
4 找中心注意事项
(1)表架的刚度要足够,固定要牢固,特别对于加长表杆。这点影响测量的准确性是比较难发现的因素,因为按准确性的检测:圆周方向上、下两读数相加等于左、右两读数相加是成立的。当表杆刚度不够固定不牢时,在百分表的自重影响下,在上、下位置会使百分表的读数朝相反的方向变化,从而使计算结果变化。但其总和是不变的,所以与左、右对比时是很难发现测量数据错误的。判断表架的刚性,最简单的方法是把表架固定在一根轴上,表杆也顶在这根轴上,上下转动,看看表的读数是否变化。
(2)百分表灵活、无卡涩,测量端面值的百分表测量杆与连轴器端面垂直,测量圆周值的百分表测量杆垂直并通过转子的轴线。转子与百分表接触面要光滑,平整。在整个旋转过程中必须保证表杆与被测端面始终既不脱离接触也不顶死。
(3)考虑机组运行状态的影响,例如汽轮机凝汽器灌水,离心风机出入口温度不一致,引起轴承座标高发生变化。找正时候,要留一定圆周差或张口。如果条件允许,可以在设备运行一段时间后,重新校正中心,找出变化规律,下次找中心时候,预先对结果进行修正。
(4)各轴承支座安装正确,例如:电机是否有一个地脚悬空,汽轮机轴瓦垫铁是否接触良好。
(5)盘动转子不允许冲撞对轮及表架。读数时候销子不能蹩劲。读数要准确,例如:通过镜子读数,要注意数据不要读反。看表时候,不能只看大针读数,不看小针读数。
(6)调整垫片的影响,垫片层数过多,垫片有毛刺,垫块表面被锤击后产生微凹凸现象,放垫片时候,有砂粒、铁屑或其它杂物进到垫片中,拼接的垫片,重叠在一起。甚至忘记放某一垫片、把两轴瓦垫片互换位置。
5 结论
这种计算方法,把复杂实际运算,抽象成代数运算,得出测量结果后,只要记住上面的简单公式,然后把数据往里带就行,几乎不要动脑筋思考,不需要复杂的思维能力,能在生产实践中大大提高计算速度。
参考文献:
[1] 周礼泉.大功率汽轮机检修[M].北京:中国电力出版社,1997.
[2] 山西省电力工业局.汽轮机设备检修(中级工)[M].北京:中国电力出版社,1997.
关键词:遥感影像 K-平均算法 数学形态学 建筑物高度
中图分类号:TP79 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(a)-0087-02
城市化l展包含了城市水平空间和垂直空间上的发展,而建筑物作为城市中最重要的组成部分,其高度的变化正是城市化垂直空间的体现。目前,随着光学敏感元件的高精密集成技术,遥感影像分析精度的日益提升,因此,遥感影像得以广泛应用。何国金[1]等人也进行建筑物高度的估算,针对北京市蜂窝电话网的布点建设要求进行高度分级,并生成不同建筑物高度的分布图,通过验证结果准确率达到80%以上。以上方法虽然都对建筑物高度的提取提供了有效的方法,但过程相对复杂,必须提前获知太阳及卫星的各种角度。在未知太阳和卫星的各种角度以及大批量处理数据时,使用这些方法误差较大。
为了实现快速、精准、有效地评价建筑物群的高度信息,该文使用“高分一号”遥感影像数据提取建筑物高度。首先对原始影像进行预处理,其次利用K-平均算法聚类分析得到建筑物以及阴影区域;然后对阴影进行腐蚀膨胀等处理,获取准确的阴影长度,通过其长度计算出建筑物的高度。该方法无需提前获知太阳及卫星的各种角度信息,操作便捷,提取方法快速、精准,克服了获取卫星遥感信息所带来的困难。
1 建筑物与阴影的提取
针对建筑物群的在遥感影像中的实际成像特点,我们可以得到,通过获取的阴影信息来提取建筑物高度是该文的关键。由于原始影像成像时会受到大气湍流、电磁波辐射等影响,导致遥感影像存在不同程度上的畸变、失真以及模糊等现象[2]。因此在提取建筑物和阴影之前首先对遥感影像进行一定程度上的预处理操作,便于后续的影像图像信息处理。然后利用K-平均算法分割出建筑物与阴影区域,并对阴影进行数学形态学处理,使边缘自然平滑。流程图如下:
1.1 K-平均算法分割建筑物阴影
遥感影像预处理消除噪声和畸变后,采用K-平均聚类算法[3]对建筑物和阴影进行分割。K-平均算法的根本思路就是把个数据处理对象根据他们的属性分为个分割。
其中,数据和之间的欧几里得距离为,表示簇类个数,公式如下:
(1)
同一簇类的中心点表示为,公式如下:
(2)
聚类准则函数定义如下:
(3)
为所有对象的误差平方和,为空间中的任意一点,为聚类的期望值。
1.2 基于数学形态学的阴影处理
通过K-平均算法得到的阴影边界有锯齿化现象和由于遮挡等因素某些地方出现孔洞或断点。因此利用数学形态学腐蚀、膨胀平滑阴影和建筑物边界、填补孔洞和断点。
腐蚀是指遍历图像的每一个像素,利用模板与覆盖的二值图像区域进行逻辑“与”运算。
对于集合对象和,集合被集合腐蚀,用表示,定义公式如下:
(4)
膨胀是指遍历图像的每一个像素,利用模板与覆盖的二值图像区域进行逻辑“或”运算。由于和是中的集合,被膨胀定义为:
(5)
首先对建筑物阴影区域进行腐蚀,消去影像中孤立点和阴影对象边缘的点,然后对腐蚀后的阴影区域进行膨胀处理[4],填充因遮挡或其他原因引起的孔洞。因此,我们可以得到较为清晰的影像信息。
2 阴影长度与建筑物高度的关系
一般情况下,我们无法获知遥感影像拍摄时的时间,因此我们也无法获取太阳、卫星的各种角度信息。但是我们从卫星成像和阴影形成原理得出,在同一时间拍摄的遥感影像上,阴影长度和建筑物高度的比值是固定的,公式如下:
(6)
式中,为同一时刻下所拍摄的建筑物高度与阴影长度之间的比值。因此,根据公式我们可以得知,通过实际测量任一栋建筑物的高度信息以及所对应的阴影长度,根据两者之间的映射关系即可获得值。
根据遥感影像中建筑物高度与阴影长度的映射关系。实验人员在实验区任意选择一栋建筑物进行测量。其建筑物的高度为27.75 m,通过软件获得阴影在图像上占18.45个像素。由公式(6)可求出值为 1.504,则公式可以修改为:
(7)
3 实验结果及分析
为了更好地验证算法的准确性,同时和其他文献中的处理结果进行比较,该文实验中使用的测试影像为“高分一号”遥感影像,选取吉林某家属院为实验区进行对其高度进行提取。图1所示两幅图像分别为原始影像以及提取后的建筑物和阴影检测图。利用公式(7)对实验区中的任意10栋建筑物进行实验验证,其精度达到1.5 m以内。
4 结语
在城市化进程中,为了解决大规模城市建筑物提取时间长、计算量大等问题。该文提出了一种快速、准确提取建筑物高度的方法。通过实验结果分析得出,对比传统的建筑物高度提取方法,该方法不仅简单快速,而且精度达到1.5 m以内,该方法满足了大规模城市建筑物群高度的提取要求,具有一定的社会应用价值。
参考文献
[1] 何国金,陈刚,何晓云,等.利用SPOT图象阴影提取城市建筑物高度及其分布信息[J].中国图象图形学,2001, 6(5):425-428.
[2] 王昱,张广友,等.卫星遥感影像预处理中噪声去除方法的研究[J].遥感技术与应用,2007,22(3):455-459.
关键词:A3 数字航摄仪 影像 快速成图
中图分类号:P23 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)08(a)-0029-01
为满足天津某县“十二五””基础测绘服务城乡规划建设需要,2013年对该县进行航空摄影,采用新型A3数码航摄仪,制作1∶2000真彩色数字正射影像图(DOM)。
1 A3数码航空摄影测量系统的组成和特点
A3数码航空摄影测量系统是一整套不可分割航空数码系统,主要包括空中和地面两大部分。空中设备主要有:航摄仪、控制存储设备、飞行导航管理系统。
地面数据后处理系统由后处理软件和硬件组成,主要功能包括:飞行设计、数据下载、数据准备、和数据处理。可自动完成空中三角测量并生成DSM、DOM、倾斜影像、拼合后常规大幅面立体模型等产品。整套A3数码航空摄影测量系统的特点:影像获取非常高效,是同类数码航空摄影系统的2~4倍。一次飞行可同时获取垂直和倾斜影像。无需控制点和IMU设备就可获取高精度结果。全自动的空中三角测量、DTM、大面积正射影像成图及镶嵌。数据处理能力非常强大,可在2~5 d时间内处理5000平方公里的影像数据。
2 正射影像生产实践
常规摄影测量制作正射影像图的流程一般为:航摄获取影像数据、外业布置像控点、内业空三加密解算、手工或半自动获取DEM数据、几何纠正生成正射影像图,从航摄到最终产品输出需要几个月甚至更长时间。A3自带IMU/UPS辅助系统,获取影像数据的同时,获得每张像片高精度外方位元素,三线阵分别组成的立体像对自动提取DEM数据,该方法能够满足1:2000比例尺正射影像图精度要求,最大限度地减少外业工作量并在一定程度上降低内业数据处理时间,缩短生产周期。具体正射影像制作流程如图1所示。
2010年利用UCX航空影像数据源制作1∶2000正射影像部分区域如图2所示,利用A3影像制作相应区域正射影像如图4所示。通过对比发现,A3正射影像纹理结构信息更丰富,色彩真实、阴影等细节体现更好。
3 快速成图方法研究
在大比例尺正射影像生产过程中,海量的数据组织、影像匀光匀色、镶嵌方法的选择、后期编辑检查等问题均能直接影响数据生产质量和效率。德国InPho公司的OrthoVista软件模块在多源数据的色彩调整、拼接匀色、镶嵌编辑方面具有强大优势,该工程的影像拼接及镶嵌等工序均在OrthoVista模块下完成。
像片总数高达2300余张,总数据量超过10TB,测区内存在大面积水域及云影,影像颜色不均匀等不利因素,因此探索快速成图方法显得尤为重要。针对具体生产实践问题,探索出A3正射影像制作快速成图规律与方法。
(1)采用基于InPho和SQL Server相结合的客户端/服务器(C/S)生产模式。针对A3数据特点,选用InPho和SQL Server相结合应用模式,数据组织时只需提交海量A3数据的存储路径信息,即可方便地进行数据更新和工程的修改,在影像镶嵌中,可以实时预览不同成图分辨率的影像拼接结果,根据不同需求及时修改编辑不合理接边线信息,避免产生常规影像镶嵌时大量中间冗余数据,很大程度上提高了生产效率。(2)分机批量匀色处理可缩短成图时间。项目涉及天津市某县域,范围广,地貌类型较复杂,包括城市及远城区居民地、水系、山体和植被等,颜色呈多样化。为保证镶嵌后正射影像色彩一致、均匀,需针对航摄过程中出现的色差,对生成A3 L2级正射影像进行色彩处理,包括单影像色彩调整与多影像色彩均衡。影像的均值反映其色调和亮度,而标准偏差则反映其灰度动态变化范围,由于镶嵌范围内地物具有相关性,理想情况下获取的用于镶嵌的不同影像应该具有近似一致的均值与标准偏差。Wallis滤波器则可以将影像的局部灰度均值和方差映射到给定的灰度均值和方差值,因此采用Wallis滤波器整体匀色批处理。选取5个代表不同地貌的影像图,进行综合处理,计算出符合整个测区的标准均值和方差。因为待处理影像比较多,匀色时间消耗长,所以同时采用多台计算机分机分步进行匀色整体批处理,且尽量在夜间进行,有效提高运算效率,节约时间成本。(3)镶嵌线自动生成及二次重用。通常城区的建筑物密集,高层建筑在影像上容易产生投影差,导致在影像镶嵌过程中极易出现拼接错位、边缘模糊、有虚影等情况,因此在进行城市居民地密集区A3正射影像生产中,镶嵌拼接是影响产品质量的重要环节。项目采用InPho拼接线自动生成、辅以人工检查的方法对影像进行拼接,既保证了产品质量,又确保了项目进度。
4 结语
该项目数据量大、工期紧,采用A3数据源进行大比例尺正射影像生产,成果通过了精度评定与质量检查,及时为天津市新农村集体土地调查提供了遥感信息保障。实践表明,采用基于InPho和SQI. Server相结合的网络化生产模式,分机批量Wallis滤波器匀色处理及镶嵌线自动生成辅以人工编辑,不仅保证了A3正射影像产品质量和精度,而且在海量数据存储与组织、提高生产效率方面具有明显优势。
参考文献
【关键词】 利福平;异烟肼;耐药;基因突变;结核分枝杆菌;快速检测
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2016.09.115
利福平和异烟肼是结核病的最重要的一线抗结核药物[1]。近年来结核分枝杆菌基因突变发生耐药的情况也时有发生, 世界卫生组织报道每年有新增48.9万例耐多药结核病, 其总量占结核病患者的4.8%, 而在我国则更为严重。耐多药结核病的早期确诊有利于患者的病情控制, 比例法药敏试验虽然结果可靠, 且被公认为判断结核分枝杆菌耐药的金标准, 但该方法需要细菌培养, 耗时2~4个月, 易贻误病情。随着分子生物学的飞速发展, 为结核分枝杆菌耐药性快速检测提供可能。本中心采用PCR线性杂交酶显色法建立利福平和异烟肼耐药基因突变快速检测方法对送检的疑似耐药结核病患者临床标本进行检测, 并将结果与比例法药敏试验进行分析, 现报告如下。
1 材料与方法
1. 1 材料 取2013年10月~2015年5月送检的疑似耐药结核病患者临床标本88份, 其中痰65份, 肺泡灌洗23份。
1. 2 去污染处理 将1~2倍于痰及肺泡灌洗液样本的4%NaOH放置于样本中, 震荡混匀, 静置20 min, 再将pH=6.8的磷酸缓冲液加入样本中, 3000 r/min离心1 min, 沉淀后去除上清液, 将1 ml磷酸缓冲液加入其中, 混匀, 获得去污染样本。
1. 3 方法
1. 3. 1 比例法药敏试验 取适量去污染样本在酸性固体罗氏培养基上接种, 在37℃温度下培养7 d, 菌群鉴定采用齐-尼氏染色法, 共得结核分枝杆菌分离株64株。制备10-2 g/L和10-4 g/L菌悬液, 各取0.01 ml采用划线法接种在含药培养基及对照培养基表面, 37℃温度下培养4周, ≤1%为敏感。
1. 3. 2 快速检测方法的建立 采用PCR线性杂交酶显色法建立快速检测方法。取去污染样本500 μl加入1.5 ml离心管, 以5600 r/min的速度离心15 min后去上清液, 加入去离子水500 μl, 再次以5600 r/min的速度离心15 min, 沸水浴20 min, 超声裂解15 min, 取上清液5 μl为DNA模板。采用BLAST软件对katG、inhA和rpoB基因合适的扩增区域进行引物扩增, 其中katG基因2个探针, inhA基因2个探针, rpoB基因11个探针。PCR扩增体系(引物1 μl, 2.5 mmol/L三磷酸脱氧核糖核苷混合物4 μl, 10×PCR缓冲液5 μl, MgCl2 3 μl, DNA聚合酶5.0 U, 去离子水3 μl, 提取的DNA模板5 μl)进行PCR扩增。扩增条件:第一阶段:95℃ 15 min, 95℃ 30 s, 58℃ 2 min, 10个循环;第二阶段:95℃ 25 s, 53℃ 40 s, 70℃ 40 s, 30个循环;第三阶段:70℃ 8 min。取20 μl PCR扩增产物加入杂交盘中, 与20 μl变性裂解液混匀, 室温静置5 min后, 加入1 ml杂交缓冲液, 放入探针试条。将杂交盘放入GTblot-20全自动杂交仪, 杂交成功后取出试纸吸水纸干燥, 判读。
1. 4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件处理数据。计数资料以率(%)表示, 采用χ2 检验。P
2 结果
比例法药敏试验中仅对利福平耐药26份, 仅对异烟肼耐药23份, 对利福平和异烟肼均耐药19份, 不耐药20份。快速检测方法中对利福平耐药24份, 仅对异烟肼耐药24份, 对利福平和异烟肼均耐药22份, 不耐药18份。以耐药不耐药作为分割点, 比例法药敏试验结果为参考标准, 快速检测方法的灵敏度100.0%(68/68), 特异度90.0%(18/20), 准确度97.7%(86/88), 两种检验方法一致性好(P=0.1573>0.05)。
3 讨论
目前, 基于分子生物学研究的利福平和异烟肼耐药基因突变快速检测方法包括实时PCR单链构象多态性分析、实时PCR熔解曲线法、噬菌体法、基因芯片法及PCR线性杂交酶显色法等, 后两种方法应用最为广泛。这些方法预测耐药表型均基于结核分枝杆菌的rpoB、katG和inhA基因特定区域或位点突变[2]。约96%的利福平耐药性与rpoB突变相关, 30%~60%的异烟肼耐药性与katG基因突变相关, 故上述基因区域可基本覆盖耐药基因突变情况, 为检测技术的灵敏度和准确性提供保障。PCR线性杂交酶显色法也可见于慢性乙型肝炎病毒拉米夫定耐药研究[3]。该技术应用于结核分枝杆菌的检测时, 通过多重聚合酶链反应结合反向杂交技术, 与固定在硝化纤维条带上的特异基因杂交[4], 显色判读。在此过程中PCR扩增效果不受细菌存活量的影响、杂交后化学信号放大, 是PCR线性杂交酶显色法的灵敏度高的主要原因。本研究结果显示快速检测方法的灵敏度100.0%, 特异度90.0%, 准确度97.7%, 结果与李大登等[5]报道一致。本研究纳入为疑似耐药结核病患者, 故耐药阳性检出率为77.27%(68/88), 远高于其他报道的总耐药率29.14%[6], 符合事实。此外, 与比例法药敏试验相比, PCR线性杂交酶显色法成本更低, 更利于在地市级结核病医院实验室应用[7]。另外本研究中PCR线性杂交酶显色法整个操作过程≤6 h, 可做到当天送检当天出结果, 符合快速检测的要求。
综上所述, 采用PCR线性杂交酶显色法建立利福平和异烟肼耐药基因突变快速检测方法进行检测, 与比例法药敏试验一致性好, 可信度高, 值得临床推广。
参考文献
[1] 欧维正, 骆科文, 王燕, 等.基因芯片与比例法药敏性试验检测结核分支杆菌对利福平和异烟肼耐药性的比较研究.检验医学, 2013, 28(5):404-407.
[2] 王峰, 崔运勇, 胡思玉, 等.实时聚合酶链反应熔解曲线法快速检测耐多药结核分支杆菌.中华结核和呼吸杂志, 2011, 34(12):888-893.
[3] 赖国旗, 张文露, 胡源, 等.反向线性探针杂交技术检测慢性乙型肝炎病毒拉米夫定耐药研究.西南师范大学学报(自然科学版), 2012, 37(3):113-119.
[4] 范齐文, 吴文娟.结核病实验诊断技术.微生物与感染, 2012, 7(3):190-196.
[5] 李大登, 马俊, 魏小妹. PCR-线性杂交酶显色法检测结核分枝杆菌耐药性效果分析.山东医药, 2015, 55(18):75-76.
[6] 多丽娜, 王婷婷, 宋兴勃, 等.分子线性探针技术分析四川地区结核分枝杆菌耐药情况.南方医科大学学报, 2011, 31(5): 822-824.