摘要：

為解決公交車的高效便捷清洗問題，基于青島理工大學韓旭東教授的團隊設計的一款“垂直滾筒式公交清洗小車”，利用AT89C51單片機配合其他元器件，設計了相關的嵌入式系統，包括超聲波測距系統和手動/自動雙模平臺升降控制系統，完善了原產品的設計。采用KeilC51軟件編寫了相應的控制程序，使用Proteus軟件繪制了電路原理圖，并進行了仿真模擬。

關鍵詞：

公交清洗小車；嵌入式系統；超聲波測距；平臺升降控制

0引言

為解決公交車的高效便捷清洗問題，青島理工大學韓旭東教授的團隊設計了一款“垂直滾筒式公交清洗小車”[1]。但在該設計中，僅對機械結構與工作原理做了介紹，缺少相關的控制電路與控制程序的設計，給清洗小車的使用帶來了極大的不便。本文在原產品的基礎上，針對小車與公交車之間距離的控制不準確的問題，設計了超聲波測距系統；針對平臺升降控制不方便的問題，設計了手動/自動雙模平臺升降控制系統。有效地提高了該產品的實用性，完善了該產品的設計。

1超聲波測距系統

摘要：為保障超聲波換能器工作在諧振狀態，設計了一款以ATMEGA328單片機為核心，結合模擬電路，帶有頻率自動跟蹤功能的超聲清洗裝置，包含主電路和控制電路。主電路的作用是將市電轉換為超聲頻電能供給換能器，控制電路的作用是根據鍵入頻率值為IGBT器件提供開關信號，再將鑒相結果反饋回單片機用于調整輸出頻率，保障清洗裝置工作于最佳諧振狀態。此外，清洗裝置的運行狀態和工作參數由液晶屏實時顯示。通過仿真證明，該款清洗裝置具有易調節、精度高、動態響應快等優點，適用于機械、化學、醫療、電子等常用器件的清洗、除垢。

關鍵詞：超聲波發生器；逆變電路；頻率跟蹤；交流斬波

超聲清洗技術適用于表面形狀復雜，且質量要求高的器件的清洗、除垢，如機械、電子、光學等領域[1-2]。超聲清洗裝置作為該技術的核心，為換能器提供超聲頻電能，通過機械振動、“空化效應”、“剪切效應”，完成清洗[3-4]。但在實際應用中，換能器存在發熱、損耗和老化等問題，導致諧振頻率漂移，甚至換能器損壞，因此，需要超聲清洗裝置的輸出頻率與換能器實際工作頻率保持一致；此外，傳統超聲清洗裝置在功率調節方面，多采用變壓器調壓、移相調壓、直流斬波調壓等方法，大多存在不易設計、功率因數不高等問題，導致電源工作效率降低。綜上分析，本文設計了一款帶有頻率自動跟蹤、智能調節，以及輸出功率數字控制的超聲清洗裝置，保障電源系統處于最佳工作狀態。

1超聲清洗裝置設計

超聲清洗裝置系統結構框圖如圖1所示，包括主電路和控制電路。

1.1主電路設計

主電路采用AC-AC-DC-AC結構，包括交流斬波調壓電路、整流濾波電路、逆變電路、匹配電路、驅動電路等，主要功能是將市電轉換為超聲頻電能供給換能器。圖2為交流斬波電路，采用軟硬件結合方式，將斬波控制信號作用到IGBT器件，控制通、斷，將連續的正弦電壓斬成離散的片斷，實現調壓、調功的功能。

摘要：農業機械零件的鑒定工作是農業機械維修中的重要環節，常見的農業機械零件鑒定方式有多種，會根據農機類型和零件位置選擇合適鑒定方法。通過對農機零件狀態的技術鑒定，確定是要拆卸更換還是拆卸修復零部件，這樣可以節約農機維修成本，提高維修效率。本文論述了目前國內常見的幾種農業機械零件技術鑒定方法的適用條件及鑒定原理，介紹了農業機械零件養護技巧和維修技巧。希望能對農機零件的鑒定和維修技術應用有所幫助。

關鍵詞：農業機械零件；技術鑒定方法；清洗養護；維修裝卸

作為農業生產過程中的重要工具，農業機械良好作業會對農業生產帶來重大的影響，因此保證農業機械處于一個正常運行狀態是非常關鍵的。零件的技術鑒定和維修作為機械維修與保養中重要環節，直接決定著農業機械的狀態。所以，在實際工作中，管理人員需要熟悉具體的鑒定方法和修理技巧，對機械零件的狀態進行正確的判定和修理。只有進行正確的技術鑒定，才能夠實現零件快速修理，提高農業機械的生產效率[1]。但是在具體的操作中，由于一些客觀因素的存在，使得零件技術鑒定和修理遇到了許多問題，沒有達到預期的效果。為此，加強這方面探究是十分必要的。

1農業機械零件常用技術鑒定方法

1.1經驗鑒定法。所謂的經驗鑒定法就是依靠維修人員的工作經驗，對零件的狀態進行技術鑒定和修理。運用這種方法時，不需要依靠量具、儀器等用具，只要鑒定人員進行認真觀察和感覺，找到其中存在的問題。通過觀察，鑒定人員可以對軸類零件的狀態進行鑒定，判斷其是否存在斷裂的問題，同時對于殼體類的外表進行觀察，可以發現其表面是否出現裂縫或者孔洞的現象。在具體鑒定過程中，鑒定人員可以通過敲擊的聲音來判斷殼體的情況。另外，鑒定人員在鑒定配合件的情況時，就需要依靠感覺來判斷配合件之間是否存在間隙或者發熱現象。這種鑒定方法既經濟又方便，唯一的不足就是鑒定人員需要具備豐富的工作經驗，并且無法做到精準判斷。

1.2量具測量鑒定法。量具測量鑒定法就是鑒定人員運用量具對零件進行鑒定的方法，通過測量零件的具體尺寸，將測量到的結果與標準零件進行對比，找到其中的問題。在進行這種鑒定方法時，需要鑒定人員能夠熟練和正確使用各種量具，如百分尺、卡尺、齒輪卡尺等。同時對于所需要測量的部位進行正確的選擇，避免出現測量部位選擇不合理的情況出現。此外，在鑒定完成后，還需要鑒定人員能夠對機械零件進行科學地修理，采用合適的修理方法進行缺陷處理[2]。

1.3顏色顯示法。顏色顯示法作為機械零件中一種比較常用的鑒定方法，在對零件進行鑒定時，將零件浸入煤油的著色溶液中，然后再將浸泡完后的零件進行沖洗，晾干。最后用錘子對零件的表面進行輕輕地敲擊，如果零件表面出現顏色線條或者缺陷輪廓出現，就能夠鑒定零件表面存在裂縫等問題。這種鑒定方法在零件裂縫鑒定上具有良好的效果，鑒定人員在實際的鑒定過程中，要充分利用這一特性，對機械零件進行快速準確的鑒定，實現機械零件的科學修理。比如在對曲軸的裂紋進行鑒定時，鑒定人員就可以使用顏色顯示法進行快速的鑒定。

摘要:設計性實驗是培養大學生創新能力和科學研究素養的有效途徑，以“撲熱息痛的合成研究”為例，開展藥物合成設計性實驗教學項目，通過文獻調研、原理闡明、路線篩選、藥品制備、結構表征等實驗環節，運用比較教學法，使學生充分掌握多門學科的理論知識、實驗操作技能、前沿技術手段等，培養學生的創新思維、分析問題和解決問題的能力。實踐表明，通過設計性實驗的開展，學生的創新能力、科研素養和綜合能力得到明顯提高。

關鍵詞:藥物合成;設計性實驗;撲熱息痛;比較教學法;創新科研能力

隨著高校實驗教學改革的展開，實驗教學已從過去單純的驗證性實驗逐步發展到了綜合性、設計性、研究型實驗教學。設計性實驗是通過理論指導實踐，由學生自主完成的探索性過程，培養學生的系統性科學思維和開拓創新意識，激發學生的參與性和創造性，提高學生分析問題和解決問題的能力，對培養創新人才有很大的促進作用［1－3］。制藥工藝綜合實驗是我院制藥工程專業課程體系的重要組成部分，是培養學生實驗技能、鞏固基礎理論知識的主要環節，是提高學生觀察能力、動手能力、分析能力的重要途徑，是實施創新教育，提高綜合素質，增強科研意識和創新能力的關鍵所在［4］。圍繞培養具有科學素養、創新能力、實踐能力的高素質創新型人才的目標，學院對制藥工藝綜合實驗進行整合，對設計性實驗的開展進行了大膽的探索和實踐，將藥物合成、藥物分析、藥物制劑和藥理學這些主干課程進行知識銜接和融合，模擬藥物研發的整個歷程制定一體化的綜合設計性實驗。作者以制藥工藝綜合實驗中撲熱息痛的合成為例進行具體探討。將全班48人分成12組，每組4人，各個組自行通過Scifinder、Reaxy、ACS、Willy、RSC、ElsevierScienceDirect、中國知網CNKI、維普全文數據庫等中外文數據庫檢索，以及百度文庫、道客巴巴等網站，收集對乙酰氨基酚的性質、合成路線和合成方法等資料，各組學生綜合應用所學知識進行小組討論，設計實驗方案并進行PPT研討［5－7］，教師根據實驗室現有條件進行篩選，結合比較教學法，確定可行方案并實施。實驗完成后各小組處理實驗數據，整理實驗結果，并進行PPT匯報。通過該設計性實驗充分調動學生的積極性、主動性和創新性，提升了學生的科學研究素養和分析問題、解決問題的能力。

1實驗

1.1實驗原理。撲熱息痛，又名對乙酰氨基酚(APAP)，臨床上用于普通感冒或流行性感冒引起的發熱、緩解頭痛、神經痛等，是臨床上最常用的解熱鎮痛藥之一，亦是全世界應用最廣泛的藥物之一。實驗要求以對氨基酚為原料，經乙酰化得到APAP。針對學生提出的合成方案，從應用比較教學法的角度［8－9］，篩選出的3個實驗方案［10－12］，如圖1所示。超聲波輻射技術已廣泛應用于有機合成領域中，不僅能提高反應速率和產物收率，甚至還能使在常規反應條件下難以發生的反應得以順利進行。超聲波輻射能加速各種有機均相及異相反應，由于超聲波的空化作用所產生的局部高溫高壓可以促進電子轉移，從而使反應速率明顯加快［13］。微波輻射技術是新興的綠色合成技術，微波能量能夠穿過容器直接進入反應物內部并只對反應物和溶劑進行加熱，而且加熱均勻，可以減少副產物的生產以及防止反應物和產物因過熱而分解，具有快速、高效、簡單、無污染等特點［14］。

1.2儀器與試劑。儀器:超高效液相色譜串聯四級桿飛行時間質譜聯用儀(MALDISYNAPTMS)，美國沃特世公司;AVANCEIIIHD400MHZ核磁共振譜儀，瑞士布魯克公司;Nicolet6700全反射傅里葉紅外光譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司;SB－5200TD超聲波清洗機，寧波新芝生物科技股份有限公司;XH－300UL微波合成反應儀，北京祥鵠科技發展有限公司;ZF－6三用紫外線分析儀，上海嘉鵬科技有限公司;烘箱，電子天平，磁力攪拌加熱器等。試劑:對氨基酚，醋酸酐，活性炭，亞硫酸氫鈉等均為國藥市售化學純。

1.3實驗方法。1.3.1方案一:常規加熱套合成APAP［10］在磁力攪拌電熱套中，安裝配有磁性攪拌子、溫度計、回流冷凝管的100mL三頸瓶。向三頸瓶中加入11g對氨基苯酚和30mL水，開啟攪拌，加熱到50℃;通過恒壓滴液漏斗逐滴加入12mL乙酸酐，控制滴加速度在30min完成;然后升溫到80℃，保溫2h。冷卻到室溫，即有固體析出，待結晶析出完全后，抽濾，用冷水洗滌濾餅兩次，抽干得對乙酰氨基酚粗品。將粗品移至100mL三頸瓶中，加入適量水，置于電熱套加熱使溶解;稍冷后加入1g活性碳，回流15min，在抽濾瓶中先加入0.5g亞硫酸氫鈉，趁熱抽濾，濾液趁熱轉移至100mL燒杯中;放冷析晶，抽濾，濾餅用0.5%亞硫酸氫鈉溶液洗滌2次，抽緊壓干，干燥，得到白色晶體，測熔點，計算收率，并通過質譜，氫譜，碳譜，紅外進行化合物的表征。1.3.2方案二:超聲波輻射技術合成對APAP［11］向100mL三頸瓶中加入11g對氨基苯酚和30mL水，安裝好溫度計、回流冷凝管，加入12mL乙酸酐，稍加搖動后，放入超聲波清洗儀中，提前設置好反應時間25min、功率為100W和反應溫度80℃。反應結束后將三頸瓶轉移到冰水中冷卻充分，析晶完全后，抽濾，用冷水洗滌濾餅兩次，抽干得對乙酰氨基酚粗品。所得粗產品用水重結晶，同時加入適量鋅粉和活性炭煮沸，趁熱抽濾，濾液趁熱轉移至100mL燒杯中，放冷析晶，抽濾，洗滌，抽緊壓干，干燥，得到白色針狀晶體，測熔點，計算收率，并通過質譜，氫譜，碳譜，紅外進行化合物的表征。1.3.3方案三:微波輻射技術合成APAP［12］向100mL三頸瓶中加入11g對氨基苯酚和30mL水，稍加搖動后加入攪拌子，放入微波合成儀中，設置好反應時間17min、微波功率500W和溫度100℃，滴加乙酸酐，同時開啟微波反應。反應結束后將反應液轉移至燒杯中，冰水浴冷卻析出晶體，抽濾，冰水洗滌濾餅兩次，抽干得對乙酰氨基酚粗品。粗產品用水重結晶，同時加入適量鋅粉和活性炭煮沸，趁熱抽濾，濾液趁熱轉移至100mL燒杯中，放冷析晶，抽濾，洗滌，抽緊壓干，干燥，得到白色針狀晶體，測熔點，計算收率，并通過質譜，氫譜，碳譜，紅外進行化合物的表征。

摘要：目的建立加味三核顆粒的質量控制方法。方法采用薄層色譜（TLC）法對加味三核顆粒中黃柏、補骨脂、蛇床子、水紅花子進行定性鑒別；采用高效液相（HPLC）法測定加味三核顆粒中鹽酸小檗堿的含量，GeminiC18（4.6mm×250mm，5μm）色譜柱；乙腈∶0.1%磷酸溶液（50∶50）（每1000mL加十二烷基苯磺酸鈉0.1g）為流動相；檢測波長265nm；進樣量10μL；流速1.0mL/min。結果薄層鑒別的色譜圖斑點清晰，特征斑點專屬性強，陰性對照無干擾；鹽酸小檗堿進樣量在640~6400ng與峰面積具有良好的線性關系，r=0.9998，平均回收率為100.56%，RSD=1.46%。結論所建的質量控制方法簡單、專屬性強，重現性好，可作為加味三核顆粒的質量控制方法。

關鍵詞：加味三核顆粒；鹽酸小檗堿；高效液相色譜法；質量控制

前列腺增生癥是引發中老年男性排尿障礙的一種常見良性疾病，在50歲人群中發病率為40%，在80歲以上人群中發病率接近90%，90歲以后人群發病率幾乎100%。我們目前逐步進入人口老齡化階段，前列腺增生癥患者逐年增加，嚴重影響老年人的生活質量，甚至還可能傷及腎臟，造成腎功能不全等后果[1]。加味三核顆粒是國醫大師王世民教授由經典古方加味而成，由橘核、山楂核、荔枝核、黃柏、水紅花子等多味中藥組成的中藥制劑，治療前列腺增生療效顯著，極大地減輕了患者的病痛。本論文就加味三核顆粒的薄層定性鑒別、含量測定、方法學考察進行研究，建立加味三核顆粒的完整、全面的質量控制方法，為加味三核顆粒的質量控制研究奠定一定的基礎。

1儀器與試劑

1.1儀器

美國Waterse2695高效液相色譜儀，Wa-ters2998紫外檢測器，Empower工作站；CAMAGTLCVISUALIZER薄層成像儀；CAMAGLINOMAT5半自動點樣儀；瑞士METTLERAB135-S電子天平；SB-800DTD超聲波清洗機。

1.2試劑

【摘要】隨著技術的發展，焊接逐漸成為我國鋼橋的主要連接形式，但是由于殘余應力與應力集中的影響，焊接部位成為容易發生早期病害的薄弱環節，因此，有效可靠的焊接無損檢測是鋼結構橋梁質量檢驗與評定的關鍵環節。隨著新建鋼橋數量的不斷增加，對于焊接無損檢測的需求也不斷提高。本文分析4種鋼橋焊縫常規無損檢測技術的優缺點與適用性，介紹TOFD、超聲相控陣、電磁超聲3種無損檢測新技術在鋼橋焊縫檢測中的應用發展現狀，以期為鋼橋制造與施工過程中的質量檢驗與評定提供參考。

【關鍵詞】鋼結構橋梁；焊接缺陷；無損檢測；超聲波；適用性

1前言

鋼結構橋梁具有自重輕、跨越能力強、裝配化程度高等優點，符合國家發展戰略要求。隨著設計手段、制造技術、施工管理能力的不斷提高，鋼橋逐漸成為新建橋梁的重要結構形式。從中國鋼橋發展歷史來看，在20世紀60年代以前，中國鋼橋連接形式基本采用鉚接，60年代末，首先在成昆鐵路建造了一批栓焊橋梁，標志著中國鋼橋連接形式從鉚接逐漸向栓焊共用轉變，1996年，中國第一座全焊鋼橋—西陵長江大橋的建成，標志著中國在鋼橋制造上的焊接技術已經達到世界先進水平。焊接是鋼橋制造的重要環節，它決定著鋼橋的安全性與耐久性，因此對鋼橋焊接質量的檢驗具有重要意義[1]。現有研究表明，由于殘余應力與應力集中的影響，焊接接頭比鉚接和栓接接頭對缺陷更為敏感，而且焊接接頭中無法完全避免非連續性缺陷的產生。焊接缺陷是引發早期疲勞裂紋，降低橋梁耐久性的最主要因素[2]。因此，鋼橋焊接質量的檢驗與評定，對于保障鋼橋安全性與疲勞壽命至關重要。目前，鋼橋焊縫缺陷檢測采用外觀檢測和無損檢測相結合的方法，在外觀檢測合格的基礎上，采用無損檢測技術對于重要焊縫進行探傷[3]。本文對鋼橋焊接質量的無損檢測方法進行了系統的介紹，闡述了其應用發展現狀，并將各方法的優缺點和適用性進行了對比，以期為鋼橋制造與施工過程中的質量檢驗與評定提供參考。

2鋼橋焊接缺陷類型

焊接材料的質量、焊接方法與工藝、焊接接頭的形狀、焊接環境和熱處理方式等因素會對焊接質量產生較大影響。鋼橋焊接缺陷按缺陷位置可劃分為內部缺陷與表面缺陷兩種。其中表面缺陷包括：弧坑、咬邊、焊瘤和表面裂紋；內部缺陷按缺陷形狀可分為體積型缺陷和面積型缺陷兩種，體積型缺陷包括氣孔、夾渣，面積型缺陷主要包括未焊透、未熔合與裂紋等，焊縫主要缺陷類型如圖1所示。

3常規無損檢測技術

作者：曾哲靈 奚光興 葛曉環 單位：南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室 南昌大學環境與化學工程學院 南昌大學生命科學與食品工程學院

1材料與方法

1.1材料與儀器苦瓜藤購自農村；牛血清蛋白購自美國Sigma公司；葡萄糖、考馬斯亮藍G-250、磷酸、苯酚、濃硫酸、鹽酸溶液、氫氧化鈉、無水乙醇等試劑皆為國產分析純。KQ5200E型超聲波清洗器（40KHZ，200W）昆山超聲儀器有限公司；HH恒溫水浴箱中大儀器廠；765pc型紫外-可見分光光度計上海光譜儀器有限公司；R系列旋轉蒸發儀上海申生科技有限公司；SHB-Ⅲ循環水式多用真空泵鄭州長城科工貿有限公司

1.2實驗方法

1.2.1苦瓜藤多糖的提取工藝流程新鮮的苦瓜藤曬干后，剪成2~3cm的小段，粉碎機粉碎，60℃條件下烘干至無游離水，取一定量的苦瓜藤藤粉末，按一定條件超聲波提取后，離心取上清液，過濾，50℃真空旋轉濃縮提取液，加入4倍體積的無水乙醇，4℃下醇沉8~12h，醇沉兩次，離心，乙醚洗滌，烘干，得苦瓜藤粗多糖。

1.2.2葡萄糖標準曲線的制備[14-15]準確稱取105℃烘至恒重的葡萄糖標品1g，蒸餾水定容至1L，移取2mL，用25mL的容量瓶定容，得0.08mg/mL葡萄糖標液。分別吸取0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6mL葡萄糖標液于25mL比色管中，補足蒸餾水至2.0mL，加1.0mL6%苯酚，再加入5.0mL濃硫酸，搖勻，靜置冷卻至室溫，在490nm處測定吸光度值。以葡萄糖濃度為橫坐標，吸光度值為縱坐標，繪制葡萄糖標準曲線。葡萄糖含量與吸光度值經回歸處理，回歸方程為：A=14.373C-0.0133，R2=0.9969(n=8),糖含量在8～64μg線性良好，見圖1。

1.2.3苦瓜藤多糖得率的測定[16]取提取液上清液，過濾，定容至250mL，分別吸取0.1mL提取液，補足水至2.0mL,測定吸光度值，根據測得的吸光度值A，參照葡萄糖標準曲線，計算出多糖濃度，進而得到得率。

摘要：隨著國家經濟實力的迅速增長，私人汽車的數量與日俱增，導致停車供需矛盾非常凸出。該設計是集遠程一鍵控制、太陽能電源供電、超聲波測距報警等功能為一體的便攜式可移動車庫系統，實現庫隨車走，從而有效解決車位缺口問題，減小露天停車給車輛帶來的損害。

關鍵詞：車庫；智能遙控；超聲波測距

1研究背景

近年來，我國汽車保有量不斷增長，導致城市停車位日益緊缺。2020年6月，清華同衡規劃院聯合中國城市公共交通協會的《2019停車行業發展白皮書》顯示，2020年，北京市汽車保有量為636.5萬輛，但停車位只有176.4萬個，平均每3.72輛車分攤一個車位，車位缺口高達460萬個。同時，我國機動車保有量突破3.48億，私家車保有量突破2.07億，我國大城市小汽車與停車位的比例約為1∶0.8，中小城市約為1∶0.5，而發達國家約為1∶1.3，城市停車位比例嚴重偏低，保守估計我國停車位缺口超過8000萬個。為了緩解停車難問題，立體車庫技術被大中型城市廣泛應用，但是由于立體車位收費較貴，停車、取車麻煩費時，車位維護和修理成本較高等原因，導致對于解決停車難這一突出問題收效甚微[1-2]。基于此，本設計提出便攜式可移動車庫裝置系統設計，期望可以為解決日益凸顯的停車難問題提供有益方案。

2設計思路

經調查，目前國內市場尚無類似產品。從安全性和通用性角度考慮，采用阻燃PP材料為主材料進行便攜式車庫頂棚設計。考慮到現實車位的緊缺現狀和現代科技水平，該便攜式車庫將采用無線遙控模塊控制其頂部車棚的自動開合方式，實現一鍵開啟功能，利用棚頂太陽能充電模塊為該系統提供備用電源，同時設置超聲測距報警模塊電路有效防止其他車輛的碰擦[3-4]。希望通過便攜式車庫系統的設計能夠有效緩解車位少、停車難的突出矛盾，并且降低露天停車自然環境因素，諸如日曬雨淋、風沙等因素對愛車的損害，一定程度上減少汽車清洗次數及保養次數，為車主創造更大的經濟利益[5]。

3硬件電路設計