医疗设备特性范文（精选10篇）
医疗设备特性 第1篇
本文概括地将医疗分为两类, 一类是一般的普通医疗, 一类是需住院治疗的大病或者特殊病症的治疗, 简单称之为大病医疗。一般也列入医疗产业的救助性的医疗和公共卫生防疫等暂不作为这里的研究对象。所谓的普通医疗, 我们认为它的特点是对患者的症状较轻, 患者痛苦不重, 而且认为经过一般性的短期的治疗身体可以恢复原状的这样一类疾病的治疗。所谓的大病医疗指的是对症状比较严重, 患者具有明显痛苦或不适, 需要住院或者需要较长时间而且花费较大的这样一类病症的治疗。
一、对普通医疗的分析
对普通医疗的分析可以概括为普遍性、重复性、治疗手段的通用性从而具有明显的外部性特征。普遍性是指所治疗的病症在许多患者身上存在, 而且在一般的医院的医生会面临大量的这样的类似的患者;所谓重复性是指就患者个人来讲会重复发病, 在一个较长的时间段内也许因为季节周期的影响, 也许因为情绪周期的影响, 患者会重复同样的病症;所谓治疗手段的通用性是指针对这些病症医学上已经有了较为成熟的对治方法, 或者说已经具有了成熟的通用的治疗药物。这些病症或医疗最多应用于基层医院。
如果试图概括普通医疗的经济学特征, 也许可以概括为外部性特征。因为基层医院在诊疗这类病症的时候所使用的手段, 使用的药物会迅速成为患者的基本知识, 随着时间的延续会成为患者的常识。在城市的基层医院的医生由于长年接触这类病人, 其知识范围逐步被患者所接受和掌握。医生与患者之间的信息不对称的情况逐步减少。医院和医生的经济价值体现在一些通用的诊断设备和医疗技术, 比如验血、测量血压、透视、注射以及外伤的处理、基本药品的选择, 或者对于一些急性病症的处理等等。
普通医疗的市场结构特点是竞争性或垄断竞争。普通医疗或基层医院的最大的优势是距离的优势1。在这种情况下基层医院会面临来自许多方面的竞争, 一个是自我医疗和药店的竞争, 许多患者在掌握一些基本的医疗知识后会自行诊断病情并在医院购买药物处理病情, 从而减少去医院看病的次数, 二是来自保健宣传和保健品的竞争, 患者在了解自身易患病的情况后会积极采取保健措施减少发病的可能性, 比如选择保健品或者预防保健手段, 三是来自其他基层医院和更高一级的医院的竞争。更高一级的医院像省部级的三甲医院也具有普通医疗的功能, 也具有区域内的距离优势, 也形成了竞争。
综上所述, 外部性的存在使得基层医院的收入呈现逐步减少的趋势。竞争性或垄断竞争的市场结构使得基层医院盈利能力减少或者缺乏盈利能力。这也是为什么近些年来不少城市的基层医院经营不景气甚至被兼并或破产的原因。虽然没有确切的数据统计, 但我们可以大体预计普通医疗的需求和开支就个人来讲占可支配收入的比重是比较小的, 经济学上属于必需品的范畴, 一些基层的医院能够在竞争中存活的原因多是因为其在某些医疗领域建立了一定的优势, 或者存在大量的周边农村的患者来源。
二、对大病医疗的分析
对于大病医疗的分析可以概括为疑难性和个别性, 治疗过程和结果的不可逆转性带来风险增加, 对于医院管理优势和医疗水平综合优势的依赖, 医生与患者之间明显的信息不对称以及由此而带来的大医院对于患者的垄断地位和垄断的市场结构。所谓的疑难性是对于患者个人而言的, 对于医生来讲往往针对患者个人的情况制定个别的治疗方案。
大病医疗对于患者而言最大的特征是风险增加。因为治疗过程往往是不可逆转的, 由于疾病和患者本身的不确定因素, 医生一旦确定了对治的方案并加以实施, 就不可能像一般产品或服务那样出现质量问题可以退换。误诊或者治疗方面的失误对于患者来讲往往是难以接受的, 而且医生与患者之间的信息不对称性更加重了患者在这方面的担心和疑虑。这就使得患者更加依赖大型的医院和高水平的医生。从患者本身的经济学角度来讲, 医疗的高质量所带来的效用——风险减少要高于其对于医疗价格的考虑。
对于大病医疗的另一个重要的经济特征是医生与患者之间的信息不对称性。医生掌握患者所无法具备的专业的医学知识, 医生所设定的治疗方案, 医疗过程的经济开支, 药物的使用和护理等因素都基本属于医生或者医院单方面掌握。这就为医疗的引致消费和过度医疗打开了方便之门。患者由于处于信息劣势, 医患双方很难通过互相博弈产生一个合理的市场价格, 只能被动地接受。在经济学角度来讲, 信息不对称的另一个结果是市场无法对于服务提供者的质量做出正确的评价, 从而使得医生本身缺乏有效的评价和激励机制。
大病医疗的市场结构特点是城市中的大型的综合医院对于城市和周边的郊区或农村形成区域性的垄断。由于上述的大病医疗的风险增加和信息不对称的特征, 患者在大病治疗首选的医院是区域内水平最高的大型综合性医院或者是在某些领域有一定的特长的专科医院。对于患者来讲医院距离不再是首要的考虑因素。
综上所述, 对于大病医疗市场的垄断使得城市或区域内的大型综合医院供给不足难以满足社会的需要, 结果是隐形的医疗价格提高使得城市和农村的中低收入阶层出现了看病贵和看病难的问题, 对于患者来讲大病的成本不仅仅局限于医疗费用本身, 还包括付出的时间, 工作方面的损失, 家庭承担的压力以及交通、食宿、排队等各种付出。与普通医疗相比较, 大病医疗占患者支出比重较大, 如果没有较好的医疗保险支撑, 对于收入较低阶层来讲是较大的负担。虽然大型综合医院本身获得了较高的收益, 但是从整个社会来讲看病难和看病贵的问题构成了对经济的损害。
三、比较与结论
通过上述的分析我们发现对于原有的三级医疗体制下的省级、市级和基层医院来讲, 主要从事普通医疗的基层医院虽然价格低廉, 却由于具有外部经济的特点, 再加上医疗条件不高而经营困难。而从事大病医疗的大型的省级三甲医院虽然价格昂贵却仍然人满为患, 供不应求, 多数医生忙于普通医疗的患者使得大病医疗的资源供不应求。这从经济学角度来讲都属于资源配置不合理, 不符合市场经济的规律。
医疗对于经济来讲不仅仅是一个一般的服务行业, 还是整个社会保障体系的重要组成部分, 当医疗体系健全而且有效率的时候, 人们对于未来的疾病所可能带来的不确定性降低, 收入当中用于应对这种不确定性的储蓄的比例会降低, 从而会增加人们对于现期的消费;对于已经得病的人群来讲会减少看病的成本, 从而提高整个社会劳动力资源的效率。
从经济学上来讲对医疗产品进行上述的区分有以下好处:
第一, 所谓的看病贵和看病难的问题其实主要是针对大病医疗而言的, 但是由于城市中普通医疗与大病医疗资源的分配和使用不合理, 造成了普通医疗和大病医疗都出现了看病贵和看病难的问题。对于基层医院来讲由于市场的价格较低, 只能通过增加收费项目, 提高药品价格来维持基本的运转, 这对于患者来讲形成了收费与心理预期的差距, 即看病贵。对于大医院来讲, 由于大量的患者排队等候医疗, 同时各种收费要高于基层医院, 形成了看病难。
第二, 通过分析我们也发现, 普通医疗的外部经济性是由普通医疗本身特点决定的, 它带有公共物品的特点, 需要政府加以支持;而大病医疗的供给紧张则是由于其垄断地位并因此而挤占基层医院的生存空间而产生的。良好的基本的医疗保健是一个社会当中生活水平提高的基本标志, 对于一些常见病和多发病的基本的治疗以及病前预防和病后的护理的基本手段的使用, 都是日常生活中重要的必须消费品, 如果这些基本内容不能得到有效的满足或者需要到大医院去治疗一些基本的病症, 那么这种基本需要的门槛就会提高, 从而减少了人们就医的可能性, 从而增加了患病的风险, 这对社会来讲是一种福利水平的降低, 同时也会降低劳动力资源的质量, 从而影响经济的发展和人民生活水平的改善。
第三, 普通医疗和大病医疗之间也具有互相转化的情况, 当普通医疗短缺或缺乏的时候, 一些简单的病症往往会转化为大病, 而一些大病在较为完善的普通医疗那里也可以得到提前的预防, 从而避免大病的出现。因此两种医疗是相辅相承的, 互为补充的。所谓的普通医疗和大病医疗之间的界限有的时候是不清晰的, 这里的区分仅具有经济学分析上的意义, 但是经济学的分析和划分对于我们理解具体的医疗问题和医疗解决措施也具有一定的参考价值。
总之, 随着中国经济的增长和发展, 城镇医疗将成为扩大内需和完善社会保障体系的重要组成部分, 如何在理解医疗产业的经济特点的基础上, 推动这个产业的发展和提高医疗产业的绩效将成为中国医疗体制改革的深层次的问题, 在经济学的分析中不仅应该加入一些医疗行业的深层知识, 而且经济学应该把更多的医疗现象纳入研究的范围。
参考文献
[1]陆云霞.武汉市门诊病人选择就诊医院的影响因素分析[J].中国医院统计, 2003, 10 (3) .
[2]周红, 饶克勤.中国农村劳动力人口就诊单位选择的影响因素分析[J].中国医院统计, 1999.
[3]张红玉.利益冲突下的医患矛盾成因及其化解[J].商业时代, 2007, (2) .
中国医疗器械市场三大特性 第2篇
1、医疗器械行业的渠道共用性和排他性特点
医疗器械行业具有很强的渠道共用性，当一种产品打通渠道并获得客户认可后，企业能够不断通过该渠道推荐其他产品。另一方面，医疗器械行业的渠道亦具有显著的排他性特点，先入企业较易形成渠道壁垒、挤压后进入者的渠道空间，形成强者越来越强的行业趋势。医疗器械行业渠道天然的共用性和排他性特点要求企业基于现有技术水平并以产品质量为前提，尽快进入相关的市场领域，扩充产品线、抢占市场渠道资源，为产品叠加发展奠定基础。
2、医疗器械行业的产品叠加发展特点
医疗器械产品种类繁多，单一产品的市场规模和空间有限；但医疗器械产品多为配套使用，相关产品的技术相似性和通用性较强，医疗器械企业较易基于相关技术的积累不断扩充产品线、丰富产品种类，通过已有渠道网络实现新产品的快速销售，提升收入增长点。业内知名的医疗器械企业均通过持续自主研发或收购，扩张产品线、丰富产品种类，基于渠道共用性、采用产品叠加策略提高市场集中度、支撑企业的快速发展。以通用电气医疗为例，2004至2009年，通用电气医疗完成了对Amersham、英国沃特曼集团、美国MicroCal、VersaMed、VitalSigns等公司的收购，持续扩大通用电气医疗涉及的产品领域。
3、医疗器械行业需求刚性的特性
输出设备特性文件查找表精度的评价 第3篇
在输出特性文件中， 通常包含了6个颜色查找表， 分别用AToBx和BToAx表示， 其中A表示设备颜色空间， B表示连接颜色空间PCS （CIEXYZ或CIELAB等表示的参考颜色空间）。当进行颜色转换时，色彩管理模块（CMM）会选择不同的查找表，按照不同的意图实现颜色转换。另外，ICC色彩管理规范中只规定了特性文件的格式和要求，并未对具体的颜色转换方法进行规定，因此色彩转换的精度不但取决于各种色彩管理软件供应商提供的转换算法，而且查找表本身的精度也会影响特性文件的好坏。本文使用循环测试法对查找表色彩转换精度进行了考察和分析，有助于我们在实际使用中评价ICC特性文件，以及更深入理解色彩管理系统的颜色转换机制。
主观评价法是指在相同的评价环境条件下，由印刷图像及相关行业管理人员、技术人员和客户来观察原稿和经icc转换后的图像的质量，即通过屏幕软打样主观评价色彩的转换精度。此方法依靠的是相关人员的视觉判断及个人经验，会导致结果差异很大。
绝对色度意图正向表是由制作ICC特性文件的测量数据生成的，因此将IT8或者ECI2002等制作ICC特性文件的标准CMYK值输入到绝对色度意图正向表，比较实际测量数据与输出值的色差可以评价查找表的生成精度。
对于输出设备的特性文件，期望它能够通过应用特性文件中BToAx表来执行颜色空间转换来进行预览和打样。循环法是指首先将设备颜色空间中的颜色（例如CMYK网点百分比不同的色块）输入到AToBx正向表，经过插值输出为CIEL1*a1*b1*值，然后将CIEL1*a1*b1*值输入正向表对应的BToAx反向表，最后再次经过正向表得到一次循环后的CIEL2*a2*b2*值，通过比较两者色差判断查找表的精度。
循环测试法评价查找表精度的具体流程如图1所示。
若在循环测试中使用了输出设备，则会将输出设备的稳定性误差、重复精度误差等引入查找表精度的评价当中。
因此，为了能够精确评价输出特性文件查找表的精度，本文对一组色块应用循环测试法评价色彩转换的精度，并且不通过打印的途径，而是通过色彩转换软件直接进行分析。具体实施方法是一个给定的CMYK值经过特性文件AToBx表转化都有唯一确定的CIEL1*a1*b1*值，当LAB值通过软件用BToAx表转回CMYK时，得到的CMYK值由于BtoAx表的精度问题并不是最初的CMYK值。于是我们将第二次得到的CMYK值再经过一次AToBx表转化得到CIEL2*a 2*b2*，我们将两次得到的CIEL*a*b*进行比较。
另外，由于输出设备特性文件中包括了感知、饱和度、相对色度和绝对色度4种再现意图，经过AToBx表转换，所有的输入值都对应一个输出的CIEL*a*b*值。如图2所示为ISOcoated_v2_eci特性文件饱和度、相对色度、感知再现意图与绝对再现意图查找表的色域比较。
在色度意图中，其色域反映的是真实色域；然而感知和饱和度的意图的色域范围大于真实色域，其输入值有可能在真实色域范围之外，需要剔除在色域外的色块然后进行循环测试。因此，这里仅讨论绝对色度再现意图下颜色转换的查找表精度。
1.首先，把IT8.7-3 CMYK.txt在ColorLab软件中打开，并将其通过ICC Profile Conversion（源配置文件选择为ISOcoated_v2_eci.icc，意圖选绝对意图）把CMYK值转化CIEL*a*b*值，记为（CIEL1*a1*b1*）。
2.接着，将转化成L*a*b*的IT8.7-3 CMYK i1_iO色靶导出为Tiff格式，然后在Photoshop中打开， 在颜色设置中，CMYK工作空间中的特性文件使用ISOcoated_v2_eci.icc，引擎为Adobe（ACE），意图为绝对意图，与上述保持一致；使用指定配置文件将L*a*b*值图像转化为CMYK值。
3.记录色靶中936个色块的CMYK值，将测量记录值保存成新的IT8.7-3 CMYK i1_iO色靶并在Color Lab中打开，并按步骤1将新色靶再次转化成新L*a*b*值，记为CIEL2*a2*b2*。使用ColorLab来计算该值和测量文件中的LAB值之间的色差ΔE2000，记录色差的平均值、标准偏差和最大。计算的实验结果见表1。
从表中我们可以看出在一次色、二次色及灰度的色块还原再现过程中，其匹配效果都比较好。因此结合两者的分析，我们认为ISOcoated_v2_eci特性文件的查找表精度较高，特性文件对颜色的匹配效果好。
对于输出设备而言，获得高精度的输出特性文件，关系着色彩的精确转换和匹配，是色彩管理流程中的关键环节。通过本实验我们对输出特性文件查找度精度进行分析，并尽可能减少了特性文件以外的因素对实验的影响，提高了实验的准确性。
该实验不但能用作评价输出特性文件的精度，更好地帮助设备提高色彩再现能力，并帮助广大印刷人员更加了解输出特性文件的工作机理以及在色彩管理流程中的作用，促进色彩管理流程在实际生产中的应用。
现代整体医疗环境的定位与特性 第4篇
广义保健中介环境是生物 (包含人) 为缓和与环境的矛盾而主动创造的中介环境, 包括物质中介环境:遮蔽物、领域、家庭及群体等;精神文化中介环境:生物与自然互动文化、生物之间互助文化等。在本文中, 保健中介环境指以生活性建筑为主的人工物质保健环境及其蕴含的精神文化环境, 是保护人类健康的主要建筑环境。医疗环境是保健中介环境的专业化分支, 突出医疗、康复功能。
由于纷繁复杂的现代文化不利于认识人与环境关系的本真, 本文从生物、人与保健中介环境、医疗环境关系发展演变的过程中寻求现代整体医疗环境的定位、特性。
一、生物健康整体性与保健中介环境
(一) 生物生理-心理-社会整体性
无机物、有机物、生物与环境总是存在共同点与差异。生物与前两者相比, 与环境的差异有质的区别, 这是生物基本属性之一。每种生物的新陈代谢、繁殖、适应环境情况都是独特的, 需要生物对环境不断做出选择, 即“感受-反应”:接受信息、处理信息、做出反应。所以生物自产生起就有“心理”的一面, 而且“心理”对生命具有极重要的意义。
在一定空间中, 共同栖居着的所有生物与其环境之间由于物质、能量、信息的联系而形成的统一整体, 称为生态系统。所有生物都属于某些生态系统, 并且其生存状态与其他生物、非生命环境有紧密的、有机的联系, 形成生物的社会性。
生物具有高度有序、可遗传的生理结构, 与信息交流和处理、履行生态系统中特定角色的职能是有机互动、不可分割的, 形成生物生理-心理-社会整体性。
(二) 生物健康与保健中介环境
生物与环境的差异产生矛盾。生物必须努力保持自身“同一”。除了利用自身的壳、膜等围护结构保护关键生理部分, 还利用非生命物质、其他生物营造保健中介环境, 使环境有利于自身健康。
生物、保健中介环境与整个世界构成生态系统。保健中介环境的功能与生物壳、膜一致:确保物质、能量流动及信息传递正常进行, 这三项任务需同时进行、密切协作;同时, 保健中介环境协助生物适应生态系统这个“社会”。所以, 保健中介环境需满足生物生理-心理-社会整体健康要求。
二、原始人健康整体性与简陋的整体保健环境
人们常有一种误解, 认为人的健康需求满足“先生理后心理”, 而从上述生物健康整体性可以看出, 对所有生物而言, 生理与心理、社会属性同时起作用。所有生理过程, 如进食、繁殖、休息都伴随着信息传递、选择及社会性互动。
原始人在选址、建造简陋住处时, 也存在选择的过程, 并且在使用中不断对住处发出“疑问”:它给猛兽传递了什么信息?给自己摇摇欲坠感吗?可以存放食品吗?配偶、亲人也使用它吗?对孩子合适吗?这些对保健中介环境的选择、思考, 虽本能成分很大, 但对保护健康不可或缺。
资料来源:作者自绘
资料来源:作者自绘
原始人营造住处, 就是在建造简陋的整体保健环境, 基本生理、心理、社会方面同时满足。若住处可以遮风挡雨而时时令人心惊肉跳、没有安全感, 原始人仍会弃之而去。
三、农业文明时代:满足基本健康需求的整体医疗环境
由于医学水平低, 无论东方、西方, 医疗实际为“在生活中身体康复、精神修养为主, 技术手段为辅”。所以古代医疗环境一般就是生活环境, 或救助精神浓厚的宗教环境。医疗建筑为民居式、寺院式、教堂式, 它既是诊断、治疗的技术性环境, 又是患者自我锻炼、保养的康复环境, 往往还是为贫苦患者提供食宿, 抚平患者心灵创伤、帮助患者适应社会的综合性保健场所。医疗建筑都体现社会秩序感, 在中国是严整布局的宗法秩序感, 在西方是哥特式建筑的宗教秩序感。
四、工业文明时代:技术性功能突出的医疗环境
(一) “保健工厂式”保健中介环境
工业文明相对农业文明是巨大进步, 基础是人的认识能力提高。“还原论”观念、逻辑实证主义思维方法等使人们在认识较简单的、具有因果关系的问题方面, 能力突飞猛进。利用这些认识成果, 在打破传统宗教等文化束缚的同时, 以精细劳动分工、商品交换为基础, 进行大规模工业化生产来满足人们的基本健康需求及各方面高层次需求。
由于把人还原成“精密机器”, 此时的保健中介环境就是“生活保健的工厂”。
(二) 技术性功能突出的医疗环境
建立在“还原论”观念基础上的西方近代“机械医学模式”大大推动了医学的进步:以物理、化学原理为基础, 外科技术为先导, 利用仪器透视人体“黑箱”, 严格而准确地消灭入侵的微生物、改变局部的病变。医疗建筑, 作为认识人的疾病情况、用技术手段消灭疾病的特殊建筑, 按照工厂的模式发展起来。
由于技术的分类越来越细, 医疗环境功能不断分化:生理疾病与心理疾患, 传染病与普通疾病, 门诊诊治与住院诊治等等, 各自依据医疗程序组织成“诊断-治疗流水线”环境系统。由于微生物在传染病、治疗操作中的关键作用, 洁污区分是环境营造的基本原则。
洁净、白色的建筑环境, 如同工厂里实验室, 使生理病变、身体异常得以清晰地显现;建筑空间清晰有序, 为医疗程序顺利进行构建了平台。
艺术形式上的“机器美学”, 给医生营造严谨的环境氛围, 也传递给患者“理智的、科学的医学”信息, 以求使患者在诊断、治疗过程中有安全感。
因效率的需要、洁污分离技术的进步, 尽量压缩非技术性功能空间, “集成化”趋势受欢迎。
资料来源:《剑桥医学史》
五、当代发展趋势:满足现代健康要求的整体医疗环境
(一) 人的健康要求提高
由于文明层次的提高, 人的生理、心理、社会各方面健康“基准线”大大提高。生理上, 不但要求无伤残、无后遗症, 还希望功能良好、形象雅致、长寿;心理与社会方面, 不但无严重缺陷, 还要求智力高, 情感、意志、思维方式、知识结构等符合这个激烈竞争的社会要求。
人们对传染病、因果关系较简单的疾病有了控制能力, 面对的疾患却转而成为“高层次病”:涉及生理、心理、社会诸方面的复杂整体病, 人的生物本质带来的老化、变异疾患等。疾患“提升档次”, 意味着人的健康要求“高位运行”。
(二) 保健中介环境走向对人的全面关怀
工业文明时代, 保健中介环境在取得巨大进步的同时, 也出现严重缺陷:作为人与大自然的中间层次, 既不够人性化, 又威胁大自然生态平衡。其根源在于人类对“还原-整体”思维把握不当, 造成实践上的巨大偏差。
但近代就不同了, 人们借助于仪器等接收到的片面环境信息爆炸式增长, 往往只来得及把“有用”信息利用到认识、生产中去, 来不及做全方位的整合。由于有关人的心理、社会方面的信息极为复杂, 认识成果又难以转化成商品, 渐渐被忽略, 造成中介环境缺陷, 带来人类“现代病”。有关大自然生态环境的信息也遭到同样命运。
改变我们的思维方式, 既是现代人对现实生活状况批判性的认识, 也是大自然生态环境的迫切要求。对于保健中介环境, 建筑不再只专注于对空间之“空”的技术性利用, 而是综合技术、人文各要素的整体环境。在生态文明、信息社会背景下, 建筑成为健康生活、工作的承载平台, 精神文化的使者, 大自然生态系统平衡的主动维护者。
(三) 满足现代健康要求的整体医疗环境
现代整体医疗环境建立在对患者人性深入认识, 对自然环境、以人工智能环境为代表的高科技人工环境与人类关系的深入理解基础之上, 与城市、社区环境及高密度现实有机结合, 既符合医学科技的发展, 又符合人的本性、顺应人的全面健康要求, 是患者生理-心理-社会全面平衡与发展的整体环境。
1. 患者整体人性与医疗环境人性化
上世纪, 本能、潜意识的研究大大增强了对人的心理、社会方面认识的整体性。由于疾患等影响, 患者思维能力降低、理智相对弱化, 在社会文化中处于相对弱势, 本能、潜意识、低层次需求相对突出。医疗环境人性化必然是对患者显意识、潜意识等的综合满足。
医疗环境既要尊重患者的共性, 也要满足患者的个性, 即使后者在显意识中很少体现出来。例如, 老人、儿童、女性都有其独特的生理、心理、社会特点;不同文化圈中的人, 精神状况、生活方式差别很大。对于这些差别, 医疗环境应具有多层次、多领域的文化复合性。
医疗环境既要体现现代文化——患者显意识迎合主流文化;也要体现传统文化、地方文化、自然气息——患者本能、潜意识来自自己较早时期、祖先的生活体验。
不应把患者“非人化”:误认为患者的要求只是“治病”。患者心理、社会方面与健康人相比, 病轻时差别极小;病重但无严重功能缺失时, 人的基本、低层次要求仍全面存在, 而这意味着对医疗环境人性化不低的要求, 如生活化、家庭化, 远非简陋的技术性环境能满足的。
资料来源:作者自绘
资料来源:作者自绘
在对患者深入、细致理解的基础上, 为患者塑造合适的亚文化整体医疗环境 (相对于健康人的主流文化环境) , 主题是热爱生命、认识生活的意义等, 帮助患者充实、愉快地渡过患病期。这不只是患者生活的需要, 还是利用环境改善患者生理、心理、社会各方面状况, 促进现代“整体病”痊愈的需要。
注重人与环境互动的有机整体性。患者心理、社会乃至生理诸方面与环境情景息息相关。医疗环境艺术化地再现美好生活环境, 可使患者自然而然地融入新环境、新群体、新文化。
2. 人与自然环境整体联系与医疗环境绿色生态化
绿色自然环境对健康的作用, 古人就很重视。在现代社会, 绿色自然环境保健作用还具有特定时代内涵。
人是适应绿色自然环境的进化产物, 具有与绿色自然环境相应的生理、心理、社会特点。绿色自然环境具有内在的高度关联性、合理性, 可以促使人的生理、心理、社会各方面“活化”。与绿色自然环境相比, “纯人工”医疗环境功能片面, 即使是当代高科技产物。
除了我们较容易认识的生理、基本心理保健作用, 绿色自然环境还是高层次精神文化重要来源。大自然生生不息、万物共生, 使人们领会到人生的真谛, 这对于信念迷茫的现代患者尤其有意义, 大自然千变万化, 使患者思维灵动、富有创造力, 可以适应强竞争的现代社会。
3. 利用人工智能等高科技手段增进医疗环境整体性
利用人工智能等高科技手段在信息传递与处理、自动控制上的巨大优势, 使医疗建筑如同生物外壳、皮肤, 在物质、能量、信息交流上更合理、有机、高效;为患者们创造精神文化虚拟环境, 丰富生活内容;为医护人员创造反映患者各方面状况 (不只是生理方面, 心理、社会方面信息也可通过网络传输) 的虚拟环境, 不但有助于快速把握患者的整体健康状况, 而且降低医护人员劳动强度, 并有利于家庭医疗、远程医疗等便民措施的质量提高。
4. 城市、社区与医疗环境结合成保健整体环境
城市、社区本身具有保健中介环境性质, 拥有精神文化的、物质的保健资源, 医疗环境是其保健环境系统的子系统。医疗环境中的关爱精神是城市、社区互助精神进一步发展, 医学文化是城市、社区保健文化的特化;医疗环境中的卫生设施、生活服务设施等是城市、社区物质保健环境的重要组成部分。特别应指出的是, 医疗环境中生命意识、关爱精神、存在感受等, 是所处社区、城市人文精神的宝贵源泉。
5. 城市医院医疗环境与城市高密度环境结合成有机整体
现代社会如同高级生物, 具有信息集中、功能集成的特点, 形成人口在城市集中的现实。由于人作为生物在接受、处理信息, 满足需求、履行功能方面, 直接接触或现场情景相当重要, 信息网络分散人口的作用有限。
高层医疗建筑可借鉴山城的立体生态系统, 在环境营造中与绿色自然、社会文化全方位有机结合, 以满足医疗环境人性化要求;集中式医疗建筑借鉴社会性昆虫生态环境系统, 建构以具有完善的医疗及生活服务设施、绿色生态化空间、社会生活及文化内涵、虽浓缩但可满足患者全方位健康需要的全息化小环境为基础的、精致集约的医疗保健环境系统。城市医院医疗环境与城市高密度环境结合成有机整体, 才具有现实性、可持续发展性, 成为整体环境建设性的一分子。
摘要：经历了古代整体保健环境、工业文明时代技术性功能突出的医疗环境等发展过程后, 当代医疗环境建立在对患者人性深入认识, 对自然环境、高科技人工环境与人类关系的深入理解基础之上, 与城市、社区环境及高密度城市现实有机结合, 既符合医学科技的发展, 又顺应人的全面健康要求, 是患者全面平衡与发展的整体环境。
关键词：健康,保健中介环境,整体医疗环境
参考文献
[1]李博.生态学.北京:高等教育出版社, 2000.197-240
城市居住区设备噪声频率特性分析 第5篇
城市居住区设备噪声频率特性分析
在对杭州市噪声污染影响进行调查的基础上,选择典型的居住区配套设备噪声源进行分析,选取供电系统、地下车库、电梯设备、供热系统、排水供水系统、空调设备和通风系统中的12种典型噪声源,采用VS302USB双通道实时分析仪调试并记录以上设备正常运转状态的.数字声信号.此外,通过声信号处理分析这些噪声源的频谱及低、中、高频段的能量比率.结果表明,各声源最大声压级所在频段以低频段最多(12种典型噪声中9种),最大能量分布频段也是以低频段最多(12种典型噪声中的7种),因而低频噪声已经成为居住区中影响最大的噪声源.
作 者：俞鹏 翟国庆 黄逸凡 张邦俊 YU Peng DI Guo-qing HUANG Yi-fan ZHANG Bang-jun 作者单位：浙江大学环境污染控制技术研究所,浙江,杭州,310028 刊 名：中国环境科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINA ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)： 26(4) 分类号：X593 关键词：城市居住区 配套设备 低频噪声 频谱分析浅析电容型设备绝缘特性的在线监测 第6篇
变电站的电容型设备长期在工频下运行, 同时电网中也存在着谐波的作用, 如果设备内部存在因制造不良、老化以及外力破坏造成的绝缘缺陷, 电容型结构其绝缘性能会产生劣变, 进而影响一次设备和电网的安全运行。因此, 在设备投运后, 传统的做法是定期停电进行预防性试验和检修, 以便及时检测出设备内部存在的缺陷。随着电网规模的扩大, 社会对电力供应可靠性要求的提高, 传统的定期停电进行预防性试验的做法已不能满足提高电网运行可靠性的要求, 统计结果表明, 多数电力设备事故都是在预防性试验合格的情况下发生的, 预防性试验的局限性主要表现在:
a.预防性试验试验电压低, 某些缺陷在试验电压下是难以表现出来;
b.预防性试验周期长 (1-3年) , 设备缺陷往往在两次试验周期之间产生;
c.预防性试验需要设备停电, 工作量大, 试验易受人为因素和环境因素的影响;
d.不论设备好坏与否, 一律进行定期试验和检修, 耗费巨大的人力、物力以及增加停电时间;
e.可能造成设备检修不当或拆卸等不必要损坏;
f.对设备的某些缺陷不能及时发现, 使之继续发展。
由此可见, 预防性试验和定期对设备的检修的不科学性和不经济性, 已不能适应当前检修技术手段日益发展的要求。提高检修工作的集约化, 增强决策手段的科学性, 降低设备检修及全寿命期运行维护成本, 符合目前提高电网运行可靠性、避免突发故障的发展方向。
2 在线监测是实现状态检修的重要技术手段
高压电气设备健康状态的劣化趋势具有其自身特点, 一般呈浴盆型曲线变化趋势。电力系统传统的运行维护工作, 传统的做法是实行“计划检修”, “计划检修”就是按照高压电气设备预防性试验规程所规定的试验周期, 到期必对电气设备进行停电检修。而状态检修一般是基于在线监测及故障诊断技术实时掌握设备的实际健康状态, 根据其在运行电压下的电气特性参数的变化, 通过分析比较来确定电气设备是否需要检修, 以及需要检修的项目和内容, 具有极强的针对性和实时性。
3 电容型设备在线监测的检测原理
3.1 电容型设备介质损耗因数 (tanδ) 的在线监测
电介质的电气强度通常随其厚度增加而下降, 因此电力电容器、电容型套管、电容型电流互感器、电容型电压互感器常将较厚的绝缘分割为若干份较薄的绝缘, 形成电容串联结构。由于结构上的这一共同特点, 上述设备统称为电容型设备。
介质损耗因数tgδ是衡量电力设备绝缘性能的重要指标之一。设备绝缘完好时, 流经绝缘的电流ic超前电压ux的相位φ为Л/2弧度。设备长期工作后绝缘出现缺陷, 此时流经绝缘的电流变化为ix=ic+ir (ic、ir的矢量和) 。根据介质损耗因数tgδ, 可以判断设备是否已有绝缘缺陷。电容型设备的泄漏电流信号当中包含了阻抗角、介质损耗tgδ、容性电流及阻性电流等诸多重要信息, 结合母线电压、介质损耗tgδ进而可以通过伏安法计算出设备的等值电容量, 因此对泄漏电流的检测是电容型设备在线监测的重要技术手段。
3.2 电容型设备等值电容量的计算
在线监测条件下容性设备的等值电容量可以通过伏安法计算得出, 电容量大小通过系统电压ux和容性电流ix计算, 通常情况下容性设备的介质损耗角δ很小, 阻性电流分量ir在全电流ix中比值很小可以忽略, 容性电流ic约等于全电流ix。
4 系统结构
电容型设备的在线监测系统 (以下简称在线监测系统) 基于分层分布式架构设计, 通过现场总线、光纤、以太网构筑高效的通讯网络。
4.1 过程层
实现设备状态信号的获取和传输, 具备在线配置功能 (IAP应用) 的智能传感器单元, 可以依据不同的监测对象进行在线参数配置, 并通过现场总线实现间隔层和过程层之间的数据交互。
4.2 间隔层
依托数字信号处理技术 (DSP) 实现状态信号的就地处理和传输, 基于嵌入式架构 (ARM平台) 设计的数据及通讯管理单元完成状态量采集的算法处理、报警阀值设定及数据传输, 通过光纤以太网实现和站控层的通讯。
4.3 站控层
基于嵌入式平台 (ARM体系架构) 的主IED单元完成间隔层各监测单元的采样及通讯控制、规约转换、定值下发、远程维护等功能, 基于WEB方式设计的浏览工作站实现人机交互操作, 界面友好、直观, 方便实现历史数据查询、远方定点召测、远程维护管理等功能, 后台数据管理系统完成数据记录、状态量分析、故障类型判断、数据远传, 实现和局内MIS系统的数据共享。
5 在线监测系统实现的功能
系统借助数字信号处理技术、高效的通讯网络以及嵌入式系统的应用实现了设备状态信号的就地处理、数字量传输以及后台系统的数据分析和故障诊断, 具备以下功能。
a.基于WEB方式设计的人机交互操作界面, 一次系统主接线图、分接线图的动态实时显示, 直观展示设备当前状态;
b.采用面向对象的设计方法, 设备状态信息通过目录树或下拉菜单方式直观展示。
c.报警列表显示和报警记录, 报警阀值设定, 报警参数的动态实时显示及声光报警功能;
d.事件显示和记录, 包括操作记录、历史数据记录、异常数据记录和故障录波及报表生成打印等功能;
e.保护控制:从系统中迅速切除通讯故障节点和故障监测单元, 保障系统正常运行, 使得系统具备较高冗余度;
f.远程维护:系统具备远程召唤监测、定值下发、升级维护等功能;
g.数据综合管理:数据分析、故障类型判断、异常数据处理、容错处理等;
h.与局内MIS系统的通讯, 实现数据共享。
6 监测范围及参数
6.1 监测范围
主要包括主变高、中、低压侧套管, 电容型电压互感器 (TV) 、电容型电流互感器 (TA) 、耦合电容器 (OY) 、电容式压变 (CVT) 等。
6.2 在线监测参量
泄漏电流值、等值电容量、介质损耗因数 (tanδ) 、母线电压、系统周波、有功量及无功量等。
结束语
温度继电器温度特性测试设备研制 第7篇
温度继电器是一种对温度敏感的热保护元件, 它将双金属片温度传感部分和动作执行装置集中于一体, 当周围的温度过高时, 可使温度继电器触点迅速断开, 从而在电路中起到保护作用。
由于双金属片温度继电器具有温度敏感特性, 其形状在某个温度点 (突跳温度或称为动作温度) 具有突跳性, 而在另一个温度点 (回复温度) 又能恢复原来形状, 而且精确性、重复性好, 因而被广泛应用在温度控制和过热保护场合。但是怎样快速准确地对温度继电器动作温度和回复温度进行测试, 是温度继电器研制和生产中必须解决的问题。
设备的组成及主要功能
设备的组成
本设备有如下部件:测试柜台、计算机主机、17吋液晶屏显示器, 激光打印机, 制冷机, 加热器、UPS电源、温度控制箱及冷热风循环系统、温度控制及记录系统、通断状态采集系统、温度继电器工装盘夹具等部分组成, 其计算机主机采用高性能工业计算机, 内装64路输出控制卡和64路输入检测卡。
主要功能
本设备主要为微型温度继电器产品的温度特性自动化测试而专门设计, 可对小批量不同规格的微型温度继电器产品进行动作温度和回复温度检测, 满足GJB1517A—2011《恒温继电器通用规范》空气测定法要求, 当温度分别在动作和回复温度范围±2.8℃以内时, 温度变化的速率应不大于0.55℃/min;其测试系统采用PID控制技术, 温度传感器检测循环空气箱内空气温度, 加热系统、冷风系统自动控制温度, 温度按设定的程序进行升温或降温, 温度升降均匀, 且超调较小。
测试系统能支持多种测试模式, 通过显示器界面显示测试过程参数, 通过键盘可输入动作温度上下限、回复温度上下限、产品型号规格批次等试验参数, 检测每个被测温度继电器两极的通断状态, 并记录每个温度继电器动作温度、回复温度, 计算其差值, 与预先输入的标准范围比较, 判断其合格与否;同时计算每一件被测产品的动作温度与回复温度差、动作温度和回复温度平均值、均方差及CPK值, 最后按形成设定格式的检验报告, 通过激光打印机打印输出结果。
本设备除参数输入和工件装夹外其他工作完全自动进行, 并具有不合格报警显示功能, 数据导出、保存功能。
主要技术指标
(1) 测试温度继电器产品工位数100个;
(2) 测试温度范围:50℃~200℃;
(3) 温度槽工作面温度均匀度:当温度在60℃~130℃时, 误差δ±1℃, 当温度在131℃~190℃时:误差δ±1.3℃;
(4) 测试面任意点温度波动度:±0.5℃;
(5) 温度控制方式:PID控制, 强迫循环风;
(6) 温度升降速率可设置, 且温升速率能以5℃/min接近标定温度;当温度接近标定温度公差范围上下3℃以内时, 温度变化自动调节为速度≤0.5℃/min;
(7) 电源:AC220V, 5KW;
(8) 设备外型尺寸:1800mm (长) ×900mm (宽) ×1650mm (高) 。
工作原理及测试要求
工作原理
自动测试系统基于PC总线, PC总线工业I/O模板产品的开发与应用是随着人们对工业数据采集、数据通信以及由PC机监控实现现场控制的各种要求而发展起来的, 它是工业PC机系统模块化、系列化、标准化的重要基础。由于其灵活性、可扩展性、可靠性和可维护性具佳, 并有适应性强、性能价格比高和开放式结构等优点, 已被广泛应用于工业控制系统。
随着控制对象日益复杂, 控制规模的不断扩大, 对I/O模板智能化和高速化的要求越来越高;智能化I/O模板不仅能完成工业现场的数据采集和控制任务, 还具有多种复杂计算和处理功能以及网络通信能力;这种工业I/O模板在工业PC机的控制下可组成较大规模的控制系统, 完成更为复杂的控制任务。典型的工业PC机及其I/O模板组成的工业控制系统如图1所示。
P C机有很高的运算速度, 有很充足的系统资源, 程序的修改非常方便快捷, 非常有利于系统的改进及功能扩展。而且, 测试过程中使用的是可视化界面, 用鼠标或键盘直接操作, 操作效率及操作准确率是单片机系统无可比拟的, 另外系统的电路设计较简单, 容易实现模块化, 非常有利于系统的功能扩展, 通用性强。
测试要求
GJB 1517A—2011《恒温继电器通用规范》空气测定法要求:继电器应放在一个循环空气箱内。为了监测触点的工作, 继电器应接到一个合适的指示电路中。当温度分别在动作和回复温度范围±2.8℃以内时, 温度变化的速率应不大于0.55℃/min。为了减少温度读数视差错误, 继电器应循环三次, 但每次读数都应在详细规范规定的公差之内, 而且每次循环都应记录动作和回复温度。各自三次读数的平均值即为动作和回复温度点。
控制过程分析
升温过程
系统的比较理想的升温过程温度曲线如图2所示。其中
式中min T—最低控温点
max T为最高控温点, act T为动作温度点, err T为动作温度整定值。
(1) 在时间段0~t1内, 为非算法控制阶段, 输出的导通时间为全周期, 在此时间段内控制的目标温度为min T。
(2) 从实际温度达到需要进行控制的温度ctr T (
(3) 经过t1~t2时间段内的预备控制调整, 当温度上升到min T, 即运行进入t2~t3时间段时, 系统已经比较稳定, 温升速度可以较好地控制到要求0.50℃/min左右。
(4) 当real T (实际温度) 大于max T后, 即待测温度继电器在升温过程中理论上都已应该动作过一次了, 也即升温测试过程已可以结束了, 所以不再需要用PID控制, 只需全功率加热, 达到一定温度后就可进入降温测试过程。
降温过程
当real T (实际温度) 达到一定温度 (down T) 后系统进入到降温测试过程, 因为此时系统的温度与high T偏差不大, 为了保证系统进入low T~high T范围内以后不出现大的超调, 此时就开始用PID算法进行控制。系统的比较理想的降温过程如图3所示。
(1) 在时间段t4~t5内, 控制的温度目标为high T。
(2) 经过t4~t5时间段内的预备控制调整, 当温度下降到high T, 即运行进入t5~t6时间段时, 系统已经比较稳定, 降温速度可以较好地控制到要求0.30℃/min左右。
(3) 当温度达到low T后, 即降温测试过程已经结束, 可以不必进行严格的控制了, 只需全功率制冷 (关加热器) 至室温。如果没有进行过升温测试过程的话, 降到较低温度后再进入升温测试过程。
测试软件设计
计算机测试系统的软件分系统软件和应用软件两大类, 系统软件一般由计算机生产商提供, 本设备的系统软件采用Microso Windows XP操作系统, 而应用软件为执行具体任务而编制的用户程序, 因控制对象的不同而异, 即为完成温度继电器的测试任务并对测试结果进行处理。
测试过程中, 采样、控制周期, 即系统每一段时间要执行一次控制程序, 为了测得温度继电器的准确实时动作、回复温度值, 在其他时间内都执行端口扫描程序, 实时检测继电器的状态, 并做出相应的响应和处理。软件设计为5个部分:总控制模块、继电器测试模块、历史数据查询模块、参数设置模块、人工干预模块。
总控模块的设计
软件系统结构图如图4, 该部分程序主要功能:读取系统设置参数、调用各子模块。
温度继电器测试模块设计
该模块是系统的主要部分, 其功能:采样各继电器动作、采样温度传感器温度、计算升温时间、判断超限报警、绘制温度曲线、将测试结果打印并保存到数据库, 系统主程序框图如图5。
升温过程计算方法
要实现图2中比较理想的升温过程温度曲线, 采用三阶段升温时间控制方法;升温算法控制程序框图见图6。
降温过程计算方法
要实现图3中比较理想的降温过程温度曲线, 采用二阶段降温时间控制方法;降温算法控制程序框图见图7。
历史数据查询模块
该模块用于查询保留的测试信息, 原保留测试信息保存在ACCESS数据库中, 在该数据库中定义了一个数据表和6个字段, 定义如下:
数据库查询采用ADO方式, 用VB SQL语言编写程序。
参数设置模块
该模块用于设置系统参数, 并保存在一个文件中。设置的参数内容有:继电器产品型号、测试类型、动作温度、动作温度偏差、回复温度、回复温度偏差, 测试通道选择。参数设置模块程序流程图见图8。
系统保护 (即报警程序)
系统的正常工作范围为50℃~200℃, 最大可以达到的工作范围为40℃~220℃, 为了保护系统, 设定系统进行提醒及报警的温度范围为实际温度小于45℃或大于210℃。保护报警及进入状态判断子程序框图见图9。其中:min为升温时的最低控温点, high为降温时的最高控温点。
人工干预模块
该模块功能是当温度不适合进行测试时, 由人工进行干预, 使之达到一个合适的温度。提供4种执行功能:开始加热、停止加热、开始降温、停止降温。该模块设计了一个温度监视功能, 每5秒钟对温度进行一次测试, 并显示在界面上。人工干预温度程序框图见图10。
编程及用户界面
与传统仪器相比, 虚拟仪器自身不带任何仪器面板, 利用PC机强大的图形环境和在线帮助功能, 建立图形化的虚拟仪器面板, 完成对仪器的控制、数据采集、数据分析和数据显示功能。虚拟仪器系统由用户而非仪器厂商定义;仪器硬件模块化, 可重用和重新配置;系统功能、规模可通过修改软件、更换仪器硬件而增减;技术更新速度快, 开发维护费用低。在虚拟仪器中, 仪器硬件仅起着信号的输入、输出功能, 软件才是整个仪器的关键。
本系统的编程语言可以选用C语言、C++语言、VB以及VC等语言。因为VB自带很多控件, 界面设计比较容易实现, 程序代码编制也比较简单、方便, 故本测试系统的应用软件采用VB语言来实现。用户界面如图11所示。
结论
通过实际测试验证, 本设备系统完全达到了GJB 1517A—2011《恒温继电器通用规范》中空气测定法要求, 实现了温度自动测量、自动控制及温度继电器的自动测试;同时, 本设备的研制也代表了温度继电器自动测试的一种发展方向, 具有低投入、高性能、易扩展、易操作的优点, 是一种通用性很强, 具有发展前途的虚拟测试设备。
参考文献
[1]黄迎辉, 凌闯.温度继电器自动测试系统设计[J].机电元件, 2003 (12) :21-25
[2]陶永华.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社, 2000, 4
[3]张宇河, 金钰.计算机控制技术[M].北京理工大学出版社, 1996, 4
医疗设备特性 第8篇
1 模态分析理论基础
模态分析是以振动理论为基础、以模态参数为目标的分析方法, 是研究系统的物理参数模型、模态参数模型和非参数模型的关系并确定这些模型的理论及其应用的一门学科[3]。模态分析是在振动理论、信号分析、数据处理、自动控制、测试技术与计算机等学科基础上发展起来的新兴学科, 20世纪70年代到80年代中期, 是模态分析理论及技术实现的成熟阶段, 并逐步在各工程领域内应用[4]。由于计算机技术、高速数据采集系统以及振动传感器等技术的发展, 试验模态分析得到了很快的发展, 已有多种档次、各种原理的模态分析硬件与软件问世。模态分析提供了研究各种实际结构振动的有效途径[5], 用模态分析理论通过对试验传递函数的曲线拟合, 识别出结构物的模态参数, 建立起结构物的模态模型。
2 电子设备组件模态测试
电子设备整机由多个组件组成, 分别对各组件进行测试, 这里仅介绍一个组件的测试过程, 其他的操作类似, 电子设备的组件是集中在铝底板上的组装件。要得到系统的模态参数, 必须对被测对象进行实验测试, 得到其响应信号, 便可以对其进行参数识别, 得到所需要的机械特征值。在测试过程中, 除了要了解整个测试流程, 包括测试平台的搭建, 被测对象的装夹, 所使用软件的设置等, 还要了解如何验证平台以及器件的有效性。
2.1 实验测试设备介绍
主要实验仪器有: (1) 江苏联能电动力式激振台J Z K-4 0; (2) 动态信号分析仪 (Signalcalc730) , 具有实时多通道信号采集及处理能力; (3) 激光扫描测振仪 (Polytec scanning vibrometer PSV-200) ; (4) SINOCEAR功率放大器; (5) 压型电力锤和多种灵敏度类型的压电型加速度传感器; (6) 数据处理计算机。软件采用SIGNALCAL 730数据采集软件—具有自功率谱、传递函数、冲击谱等模块, 可进行模态测试数据采集及初步数据处理。实验测试平台如图1所示。
2.2 主要仪器校准与检验
在进行实验测试之前, 需要了解试验设备的性能及使用条件, 使其能工作在较佳的状态, 确保测试结果具有一定的准确性。激振台和激光测振仪是电子设备模态测试的非常重要部分, 有必要在试验前对其校检。
3 电子设备组件模态分析与测试试验
为了检验振动实验设备和验证实验的正确性, 设置了组件铝板的自由模态振动测试实验, 由于铝板的外形简单且规则, 有限元分析会很准确, 可根据有限元分析为准验证试验测试的准确程度, 采用力锤激励实验及电动激振器激励试验, 图2。
铝板的有限元模态分析与实验模态分析结果比较如表1。
通过对两种实验方法对铝板进行试验模态分析结果和有限元模态分析结果对比可以知, 力锤激励和激振台激励都能比较准确地得出铝板的模态参数, 与有限元分析匹配的平均误差分别在3.8%和3.6%左右。但从振型的对比可以看出激振台的激励方式获得更好的模态振型, 便于观察振型引起被测对象的变化。
4 电子设备组件减震设计
在模态分析的基础上对设备进行结构动力学修改, 通过实验得到组件的动力学特性对整机的动态性能频率等方面的影响, 并通过改变结构来优化设计, 得到所需的动态特性。运用阻尼减振来进行对电子设备进行减振设计, 由于约束阻尼具有较好的减振效果, 而且对材料的阻尼大小要求相对自由阻尼结构而言要低一些, 因此内部阻尼器采用约束阻尼结构, 如图3所示。
图3内部阻尼器结构图
其由尺寸为164mm×5mm×1mm的玻璃布板弹性层和同样尺寸硅橡胶阻尼层粘合而成, 安装于铝制外围框和主印制板间, 而印制板另一面加垫尺寸为φ5mm×2mm的硅橡胶柱。采用双弹性层的约束阻尼结构形式应用于组件的印制板和铝制外框间的两边 (如图4) , 该阻尼结构具有小尺寸和结构简单的特点。
白噪声随机振动激励测试结果显示阻尼结构有一定的振动隔离效果 (如图5) , 并具有改进优化的潜力。图中线1为未加阻尼器的响应曲线, 线2为加了内部阻尼器后的响应曲线。测试结果显阻尼结构在高频 (1000Hz以上) 具有较好的减振效果, 但在中低频段的减振效果不是特别理想;同时阻尼器的预紧压力大小会明显影响到低频段的减振效果。
5 结语
电子设备的振动可靠性越来越受到人们的重视, 包含印制电路板与集成电路组件的电子设备是振动的核心部件。本论文对实验模态测试, 实验模态参数提取, 结构动力学修改及硬振设计等方面做出了许多有益的研究。对一般的电子设备振动可靠性问题进行了一系列研究, 找到了一些有针对性的规律, 为电子设备设计人员有一定的依据可以参考, 为提高电子设备的振动可靠性打下坚实的基础。
参考文献
[1]Brian J.Schwarz, Mark H.Richardson.Experimental Modal Analysis.CSI Re-liability Week.October, 1999, 36 (3) :30～3 2.
[2]J.H.金斯伯格.白化同, 李俊宝[译].机械与结构振动—理论与应用[M].北京:中国宇航出版社, 2005:101～104.
[3]傅志方.振动模态分析与参数辨识[M].北京:机械工业出版社, 1990:2～3.
[4]李玉盛, 严学书.车床结构试验模态分析及可靠性[J].渝州大学学报, 1995, 11 (3) :47～48.
医疗设备特性 第9篇
气力输送是利用空气的能量来进行粉粒状散装物料连续运输的输运技术,在电力、化工、钢铁、冶金等行业具有广泛的应用。气力输送的研究涉及多个学科分支,对工业生产具有重要的现实意义。气力输送中的气固两相流由于受两相物性(如流体密度、粘度、颗粒密度、粒径分布等)、操作条件(如输送量、流体速度、混合比、压差等)和过程环境等影响,其运动状态主要分为3个阶段:物料从地面启动,进入加速(减速)运动,最终以恒定的速度在管道中运动。物料在加速段的运动状态直接影响气力输送系统的工艺参数设计和输送效率,特别是在短距离输送时,加速段的运动特性尤为重要。Pan和Banerjee使用基于数值计算的DNS模型,对气力输送管道中物料在加速段的运行状态进行了分析,得出了弯管中颗粒群的运动方程。Glowinski建立了颗粒群在管道中运行的分布式拉格朗日多项式方程,分析了颗粒群在三维管道紊流中的运行状态。
本文针对不同的初始状态条件,通过数值计算和流体力学分析,对物料在垂直和水平管道中加速段的运动速度特性进行了研究,旨在为气力输送系统工艺参数设计提供一种思路。
1 数学模型的建立
在水平和垂直输送管道中,物料所受的力包括气流对固粒的推力、重力、固粒与壁面的摩擦力等。为了计算方便,本文研究以输送管道中一小段颗粒的集合为研究对象(以下简称颗粒群)。颗粒群受力模型见图1。
1.1 目标函数确定
由图1可以得到颗粒群的运动方程:
水平管道
垂直管道
式中:ms为颗粒群质量,计算中取单位重量;vs为物料运行速度,m/s;Ff为管壁阻力,
其中:K为气力输送相关系数,K的取值是依据雷诺系数Re来确定的,其大小与物料粒径、运行速度有关,对于粒径大于1 mm的物料,相关系数K取0;vmg为颗粒群悬浮速度。
将上述参数代入式 (1)、(2)可得到颗粒群在管道内的运动方程:
式中:va为气流速度;m/s;vmg为颗粒群悬浮速度,m/s;λm为颗粒群阻力系数;D为输送管道直径。
1.2 设计变量确定
颗粒群中颗粒粒径分别取1、2、5和10 mm,颗粒密度2 700 kg/m3,气流速度va=32 m/s,输送管直径D=75 mm,则单颗粒悬浮速度v0和颗粒群悬浮速度vmg可按下式计算:
式中:v0为单颗粒悬浮速度;ds为颗粒粒径;ρs为颗粒的密度;ρ为空气的密度,1.225 kg/m3;β为实验指数,2.3(与颗粒绕流雷诺数Re有关,见表1);φ0为物料体积分数,0.25。
2 计算结果及分析
2.1 数值计算结果及分析
数值计算采用matlab,求解算法基于Runge-Kutto(龙格-库塔)法,对应的函数为常微分函数(ordinary differential function,ODE)。利用软件中的程序编辑器来编写固粒群运动微分方程及约束函数的M文件,然后在matlab中直接调用该M文件和ODE解算器,即可求出速度和时间的变化关系,并绘制速度-时间曲线,见图2、3。
由图2、3可见:
1) 经过一定时间的加速(或减速)运动后,颗粒最终都以恒定的速度运动。
2) 随着阻力系数的增大,管道中颗粒群在加速段的运动时间和最终的运动速度均减小。以水平管道中粒径为10 mm的颗粒群为例,当阻力系数从0.1增加到1.0时,加速段的运动时间从0.5 s减小到0.15 s。
3) 随着初始速度的增大,管道中颗粒群在加速(减速)段的运动时间随之减小。以水平管道中粒径为10 mm的颗粒群为例,当初速度从0 m/s增加到20 m/s时,颗粒群的加速(减速)时间从 0.5 s减小到0.4 s。
4) 当阻力系数相同时,水平管道中的颗粒群最终运动速度大于垂直管道中的最终速度。以粒径为10 mm的颗粒群为例,当阻力系数为0.1时,水平管道中颗粒群的最终运动速度为7.2 m/s,而垂直管道中的最终运动速度为6.4 m/s。
5) 从图4中可以看出,随着物料粒径的增加,颗粒群在水平管和垂直管中的最终运动速度相差也越多,且阻力系数越小,这种差别越大。
3 结 论
1) 不同初始速度所影响的只是颗粒群在加速段的运动时间,颗粒群在管道内运动可能是加速运动,也可能是减速运动,这与初始速度的大小有关。
2) 最终恒定的运动速度与阻力系数、物料直径有关。当颗粒直径一定时,阻力系数越小,最终的运动速度越大,加速(减速)运动时间也越长。
3) 运送同等重量的物料,垂直管中所消耗的能量要大于水平管的。所以在气力输送系统管网设计中,应尽量使用阻力系数小的管道,减少系统中的垂直输送部分的长度。
摘要：针对气力输送中物料在水平和垂直管道中的运动特性,建立了颗粒群在管道中的运动微分方程,并将该微分方程导入Matlab进行求解。通过分析颗粒群在不同管道阻力系数和不同初始条件下的速度特性曲线,得出气力输送中管道内颗粒群在加速段的速度特性。结果表明:阻力系数的大小影响颗粒群在管道中的最终恒定运动速度;不同初始速度影响颗粒群在管道中的加速(减速)运动时间;颗粒群在加速段运动时,垂直管道中所消耗的能量大于水平管道。
关键词：管道运输,速度特性,阻力系数,加速时间
参考文献
[1]Baker J D,Klinzing G,Optimal performance ofpneumatic transport systems[J].Powder Technol-ogy,1999(104):240-247
[2]Ottjies J A,Digital simulation of pneumatic trans-port[J].Chem.Eng,1978(212):783-786.
[3]Herbreteau C,Bouard R,Experimental study of pa-rameters which influence the energy minimum inhorizontal gas-solid conveying[J].Powder Tech-nology,2000(112):213-220.
[4]Cowell A,McGlinchey D.Determination of pneu-matic transport capabilities of dry pulverised coalsuitable for entrained flow processes[J].Fuel,2005(84):2256-2266.
医疗设备特性 第10篇
近年来，由于空气污染造成的雾霾天气在我国频繁出现，引起人们广泛注意。尤其是在工业发达人口密集的华北和中东部地区，雾霾天气出现的频率高，覆盖的面积广，不仅危害人们的身体健康，也严重影响着与人们生活和生产密切相关的输变电设备的外绝缘特性。雾霾沉积在绝缘子表面，一方面润湿绝缘子表面污秽，并导致绝缘子表面污秽量增多。另一方面悬浮在绝缘子间空气间隙中畸变绝缘子周围电场。使得绝缘子容易发生污闪放电现象而引起跳闸事故。自上世纪90年代以来，我国因雾霾天气引起的输变电设备污闪事故在全国范围内频频发生，给电网的安全稳定运行带来了严重威胁。如1990年发生在我国持续很久的大雾天气，导致我国电网中发电厂、变电站和输配电线路累计跳闸次数高达1 049次，损失电量达31 360 MWh;1996年发生在华东地区的大雾天气总共导致500 kV和220 kV线路闪络跳闸135次；2001年大雾导致辽宁电网中线路跳闸总计322次；2005年珠三角地区出现的雾霾天气，导致500 k V增莞甲、乙线跳闸7次。全国多处输变电设备因受雾霾天气影响而发生污闪放电现象，引起跳闸事故，给电能的输送，国民的生活与生产造成重大损失[1,2,3,4,5,6,7,8]。因此，研究雾霾对输变电设备外绝缘影响机理，制定高效可行的防污措施，确保电网连续稳定的供电，任重而道远。
本文针对我国部分地区因雾霾天气造成的输变电设备污闪放电现象，深入分析了雾霾对输变电设备外绝缘影响机理，包含雾霾的形成及沉降过程、雾霾的模拟试验以及雾霾对绝缘子污闪电压的影响这三个方面。
1 雾霾的形成与沉降
1.1 雾霾的形成
雾霾是一种融合液态雾和固态灰尘颗粒的多成分混合物。雾是由大量微小水滴浮游在近地面空中形成的一种天气现象；而霾则是指大量极细微的干尘颗粒均匀地悬浮在近地面空中，造成空气普遍混浊的一种天气现象。
雾主要在低空湿度大的地区形成，当低空大气层比较稳定时，空气不易发生对流。低空水汽就会漂浮在近地面区域，不向四周扩散。在一定低温条件下，湿空气就会凝结在低空而形成雾。然而，在通常情况下，影响输变电设备外绝缘特性的自然雾并非是清洁雾，其中既含有吸收了大气中的SO2、NOx等酸性气体形成的“酸雾”，又含有吸收了空气中悬浮的可溶性微粒后形成的“污雾”。
霾的形成渠道广泛，既有来自于自然环境的，如地面扬尘、海洋蒸发以及突发性的自然活动等。又有人为因素造成的，如工业废气排放、汽车尾气排放以及化石燃料燃烧等。而随着经济社会的发展，人类活动对雾霾天气的影响占主导地位[9]。不仅导致雾霾天气的频繁发生，而且还影响雾霾的组成成分。
雾霾的形成与空气中的气溶胶有直接关系，主要与人类活动密切相关。由工业废气排放、汽车尾气排放以及燃料燃烧所产生的烟尘粒子，通常被称为“一次气溶胶颗粒”，这些颗粒的粒径大，质量浓度高，对霾的形成贡献很大。而排入大气中的废气在自然条件下经一系列化学反应后所产生的“二次气溶胶颗粒”，包括直接由气体形成的气溶胶颗粒、新粒子通过碰撞聚集形成的粒径更大的颗粒以及通过凝结等方式形成的粒径更大的颗粒。这些气溶胶颗粒在一定相对湿度的气象条件下就会积累在低空中形成雾霾[10,11,12]。
1.2 雾霾的沉降
雾霾的沉降包括雾的湿沉降和霾的干沉降。雾霾的沉降与大气温度的变化密切相关，在一般情况下，大气温度在垂直于地面的方向上下分层，随着离地面高度的增加而下降，因而使得低空大气温度较高，高空大气温度较低。但是在秋冬季节，太阳对地面的辐射较弱，气温比较低。尤其是在夜间，大气层的空间分布会变得越来越稳定而容易出现静稳现象，使得地面辐射强度减弱加剧，近地面低空大气温度下降。而此时，高空大气中冷空气活动还不频繁，温度始终保持在一定水平，这样以来就会在近地面形成逆温层，导致大气层空间分布更加稳定。此时，近地面的空气温度就会降低，大气容易冷凝而形成雾。大气中雾发生在近地层，正好是各种电气外绝缘设备的工作高程。雾在重力的作用下全方位均匀沉积在输变电设备的表面，且附着力远远大于粉尘[13,14]。
逆温层的形成，使得低空中的霾在垂直方向上的扩散受到影响而被阻滞在低空近地面，逐渐堆积在绝缘设备表面。雾霾一方面沉降在输变电设备表面，不仅使绝缘子表面污秽层被润湿，而且会增加绝缘子表面的污秽含量。另一方面漂浮在绝缘子片间空气间隙中，充当空气间隙放电介质。
2 雾霾的模拟
由于不同地区空气的污染程度不一致，雾霾的组成成分复杂多样，进行真实雾霾环境的模拟难度很大。目前，国内外研究者做了大量的雾霾模拟试验，均以等值盐密为基准，来配置模拟雾霾溶液，使其尽可能接近于真实的雾霾环境。
在我国雾霾天气比较严重的华北地区，以全模拟雾配合盐雾(NaCl)、清洁雾(蒸馏水)以及清水雾进行全方位的比较[15]，全模拟雾以实测雾霾中主要离子(SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+、Cl-、K+、Na+、Mg2+)及其浓度和比例进行模拟，离子的浓度按雾水的电导率进行分级模拟。而在工业发达、污染严重的华东地区，以影响电导率的主要离子浓度按一定的配比进行模拟，并配合清水雾进行比较。
重庆大学的余德芬等人[16]按给定PH值配置好含有硫酸和硝酸的酸性水溶液模拟酸雾，以相等电导率的氯化钠水溶液模拟盐雾，通过空气压缩机使安装于雾室四角不同高度的4只喷枪同时产生冷雾，通过适当调节喷枪安装高度、进气量以及枪口压力来控制改变雾的浓度。
华中科技大学的邓鹤鸣等人[17]利用不同粒径的水雾、粉煤灰、氧化铁来模拟雾霾天气，为了防止雾霾的弥散，采用由上到下的快速喷入法，并尽量保证模拟雾霾和空气的流量流速保持一致。
总之，雾霾是一种兼液态水和固态颗粒组成的两相混合物。其组分复杂，不同地区的污染程度不一样，雾霾的组分也不尽相同。然而受环境污染的影响，液态雾已不再是自然清洁雾，雾中既有吸收了大气中的SO2和NO2等酸性气体而形成的酸雾，又有溶入了大气中可溶性烟尘和有机碳氢化合物等细小霾粒子而形成的污雾。而霾则是由悬浮在空气中的灰尘、硫酸以及有机碳氢化合物组成的相对湿度较小的微粒。当雾霾作为一种污秽物进行研究模拟时，考虑到雾霾中有不溶性颗粒成分，在以盐密为基准配置雾霾模拟溶液时，也应该定量评估灰密的影响，以尽可能接近于真实的雾霾环境。
3 雾霾对输变电设备外绝缘特性的影响
3.1 雾霾天气下绝缘子串放电类型的探讨
发生雾霾天气时，雾霾可能均匀沉降在绝缘子表面，润湿绝缘子表面污秽，增大其表面污秽量，使其容易发生沿面闪络。也可能漂浮在绝缘子间空气间隙中，畸变绝缘子空间电场分布，使其发生空气间隙放电。为了研究雾霾对输变电设备外绝缘特性的影响，首先需探讨雾霾天气下绝缘子串放电类型。
文献[18]介绍了有关探讨雾霾天气下绝缘子串放电类型的模拟试验，首先在全模拟雾下对3片XP型绝缘子串进行染污绝缘子串带并联间隙的放电试验，经过多次放电试验，观察到绝缘子串闪络，而并联间隙未闪络。然而，在同等条件下将间隙单独置于雾中进行放电试验时，测得的放电电压大约为绝缘子串闪络放电电压的2倍。其次在高电导率盐雾下对间隙单独置于湿雾中进行放电试验，试验观察到的放电途径为沿着间隙极板的表面。只有当间隙距离调至很小时才会发生空气间隙放电。由此表明，污秽绝缘子在雾霾天气中的放电是以绝缘子表面的沿面闪络为主，只有当所加电压很高时，才可能发生空气间隙的放电。因为污秽绝缘子在严重雾霾天气下极易受潮，使其表面电导增大，放电容易发展，而空气间隙中的放电相对来说不易发展，放电通道较难形成。
3.2 雾霾对绝缘子表面污秽度的影响
目前，国内外公认的绝缘子表面污秽成分中，可溶性污秽成分主要有CaSO4、CaCO3、NaCl、NaNO3、KNO3等，不可溶性污秽成分主要有SiO2、C、Al2O3、Fe2O3、CaO等，其中CaSO4是绝缘子表面污秽成分中占比重最大的成分[19,20,21,22,23,24]。
文献[15]介绍了雾霾天气下，户外绝缘子表面等值盐密的实测实验。由于雾滴重力沉降影响，绝缘子上表面受雾水的影响程度明显要高于下表面。且其表面染污程度随采样点雾水电导率的不同而各异，雾水电导率越大，绝缘子等值盐密增加的幅度就越大。
为模拟高电导率雾霾在绝缘子表面的沉积过程及其对运行中绝缘子污秽度的影响，文献[15]同时介绍了中国电科院和华北电科院这两个人工污秽试验室的模拟试验。将XP型绝缘子置于喷射高电导率NaCl盐雾的雾室中施压，然后测其表面盐密。结果表明，绝缘子在盐雾中的耐受时间越长，其表面盐密越大。然而，在试验初期，绝缘子上表面盐密高于下表面，随着试验的进行，绝缘子上下表面盐密逐渐趋于接近。
文献[25]介绍了采用等值盐密法分析雾霾对现场运行过的复合绝缘子表面积污的影响，通过测量绝缘子表面盐密和灰密值，发现在雾霾天气下，绝缘子表面污秽度会在短时间内显著增加，其等值盐密、灰密值均随雾霾的脏污程度和雾霾日数的增加而增大。
发生雾霾天气时，大气中常见的酸性气体SO2和NO2溶入雾水中，生成H2SO4、HNO3等物质，使雾的酸性变强，PH值减小。进而使雾水中离子含量增多，雾水电导率增大。高电导率的酸雾沉降在绝缘子表面，使其表面污秽受潮。当酸雾积累到一定量时，几乎能够溶解绝缘子表面污秽中的所有成分，使污秽均匀受潮，绝缘子表面等值盐密增大。而霾作为一种干粉尘颗粒沉降在绝缘子表面无疑会造成污秽的不断堆积，使其含量逐渐增加。雾滴在沉降过程中，逐渐溶解霾中的可溶性成分，使霾不仅没有得到清除，反而在绝缘子表面造成了更严重的雾霾污染。总之，雾霾天气会使绝缘子表面污秽度有所增加。
3.3 雾霾对绝缘子污闪电压的影响
发生雾霾天气时，雾对绝缘子表面污秽起到润湿的作用，是污闪的催化剂。而霾沉积在绝缘子表面使绝缘子表面积污加重，在通常情况下，纯粹的干污秽对绝缘子沿面闪络电压的影响不大，因污秽中含有高电导率的溶质，当与雾作用时，能使沿面闪络电压降低很多。
雾的主要组成成分是水，沉积在绝缘子表面会使绝缘子表面污秽均匀缓慢受潮，当污层被润湿饱和后，其电导率达到最大值，此时外绝缘特性下降至最低点。在人工污秽闪络试验中，使用绝缘子表面污秽物的化学成分实测结果和理论分析的方法进行模拟，用NaCl和CaSO4以不同配比作为污层，采用升压法对3片XP型绝缘子串进行加压。分别研究雾水组分、浓度、大气温度以及绝缘子表面污秽层等因素对绝缘子污闪电压的影响。
3.3.1 雾的组分对绝缘子污闪电压的影响
按照雾的组成成分来说，可以把雾分为清洁雾、酸雾和污雾。清洁雾是纯天然形成的自然雾，以纯净小水滴的形式降落在绝缘子的上、下表面，类似于凝露的过程，使绝缘子表面污层受潮均匀，其电导率剧增，导致污闪电压急剧下降。
酸雾是雾吸收了大气中的酸性气体(碳氧化物、氮氧化物以及硫氧化物等)后形成的，通常用p H值表征酸度[26]。在人工污秽闪络试验中，以自来水混合一定量的H2SO4模拟酸雾。不同盐密下，绝缘子闪络电压随着酸度的增大而降低，用∆Uf表示不同酸度下闪络电压与p H=7时的闪络电压相比降低的程度，即：
测得不同盐密下，绝缘子闪络电压随酸度增大而降低的程度如图1所示[27]。
绝缘子表面污秽度不同时，其污闪电压随雾水酸度的增大而下降。在轻度酸雾(p H≥5)区，污闪电压随酸度的增大而降低的程度较小。在重度酸雾(p H≤4)区，污闪电压随酸度的增大而急剧降低。说明了当大气中雾水的p H值降到3～4时，相当于提高了该地区的污秽等级，酸雾将会使绝缘子的污闪电压急剧下降，更容易导致绝缘子闪络，危害电力系统的安全稳定运行。
污雾就是指现在所谓的雾霾天气，其主要离子成分有SO42-、NO3-、NH4+、Ca2+、Cl-、K+、Na+、Mg2+等，以此成分模拟污雾。绝缘子表面盐密取值为0.043～0.10 mg/cm2模拟污秽度不同的区域，盐的配比取纯NaCl以及NaCl和CaSO4的组合这两种形式。由于污雾中可溶离子的含量是影响输变电设备外绝缘特性的主要因素，而雾水电导率正好反映了雾水中离子的含量[28]，因此取不同等级电导率的雾水模拟脏污的程度。测得不同脏污程度下绝缘子闪络电压如图2所示[15]。
无论绝缘子表面可溶盐组分多大，绝缘子闪络电压随雾水脏污程度的增大而降低得非常明显。当绝缘子表面盐密值较大即可溶盐含量较高时，闪络电压随雾水电导率增加而急剧下降。含高电导率的污雾降至绝缘设备表面，会润湿绝缘子表面可溶性盐，增大绝缘子表面污秽电导率。从而增大了绝缘子的表面电导和泄漏电流，容易引起绝缘子发生沿面闪络[29,30]。
3.3.2 雾的浓度对绝缘子污闪电压的影响
实测的北京和上海地区变电站周围雾的形成过程表明，自凌晨开始起雾，雾的浓度随时间推移而不断增大，直至清晨六点左右，雾的浓度达到最大值，随后逐渐变小，雾逐渐消散。在雾的形成至消散的过程中，雾水电导率和雾水中可溶性离子的浓度却持续增大[27]。雾的浓度大时，水汽充沛，能见度低，相对湿度大[28]，给绝缘子表面污秽提供了润湿的条件，从而会降低污闪电压。
3.3.3 雾霾天大气温度对绝缘子污闪电压的影响
大雾主要发生在秋冬两季，温度较低的清晨。此时，气温最低，雾最浓，是雾水沉降在绝缘子表面的高峰期。随着时间的推移，大气温度在逐渐升高。大雾天常伴随其他气象的发生，在我国北方较寒冷地区，大雾持续常伴随着绝缘子串覆冰，导致绝缘子串发生放电现象。特别是雨后大雾，此时的相对湿度超过90%，更易造成绝缘子表面大面积覆冰[31-32]。
3.3.4 雾霾天气下绝缘子表面积污程度对污闪电压的影响
在输变电设备外绝缘表面污秽的评估方案中，通常用等值盐沉积密度作为反映绝缘子表面污秽程度的特征参数。其具体方法是测量污秽溶解于蒸馏水中的电导率，换算为相同电导率时溶解于等量蒸馏水中的NaCl的质量。
在全模拟雾下进行了绝缘子表面污秽度对污闪特性影响的试验研究，取NaCl和CaSO4作为污层组分，试验测得同组分不同盐密的绝缘子在全模拟雾条件下闪络电压值如表1所示[33]。
试验结果表明，在雾霾天气条件下绝缘子污闪电压随其表面污秽度的增加而降低。而在全模拟雾条件下，自然污秽绝缘子的闪络试验结果与人工污秽绝缘子的闪络试验的结果基本上一致[33]。
3.4 雾霾对绝缘子间空气间隙放电的影响
严重的雾霾天气不仅会使绝缘子表面发生沿面闪络现象，还会造成绝缘子间空气间隙发生放电。雾霾漂流到绝缘子间空气间隙中会畸变空间电场分布，甚至起到缩短间隙距离的作用，导致间隙放电电压降低而容易发生放电。
为了研究雾霾对绝缘子放电发展的影响，华中科技大学的邓鹤鸣等人[17,34,35]利用水蒸汽、超声水雾以及空气和盐雾的两相混合体对空气间隙进行喷射来模拟雾霾天气，采用雷电冲击电压分别研究了雾霾粒径、数量、介电常数以及所加电压的极性对击穿电压和放电路径的影响。结果表明：
(1)当雾霾的粒径<0.01 mm时，无论施加电压的极性如何，雾霾间隙的击穿电压始终比空气间隙的高，而放电路径选择雾霾的概率<50%。当雾霾的粒径范围为0.01～0.1 mm时，在正雷电冲击电压的作用下，雾霾间隙的击穿电压比空气间隙的要高，放电选择雾霾的概率<50%；在负雷电冲击电压的作用下，雾霾间隙的击穿电压比空气间隙的要低，放电选择雾霾的概率>50%。
(2)无论所加电压极性如何，在喷射空气和盐雾两相混合体时，空气间隙的击穿电压比喷射其他类型的雾水时降低得最小，而喷射雾水时的击穿电压都要明显低于空气间隙的击穿电压。
(3)当模拟雾霾颗粒的粒径和体积分数一定时，放电路径选择两相混合体的概率随着雾霾颗粒的介电常数的增大而增大，而在负极性雷电冲击电压作用下相对较高。在同等条件下，放电路径选择雾霾的概率随雾霾颗粒含量的增加而增大。
由此可见，雾霾会增大绝缘子片间气隙发生击穿的概率。在雾霾天气下，大气中含有的大量微粒(如PM2.5、PM10等)会严重畸变绝缘子片间气隙的电场，使得空气间隙的击穿场强大大降低，就增大了绝缘子片间空气间隙击穿的可能性，从而降低了其放电电压。
雾霾对绝缘子间空气间隙放电的影响源于雾霾颗粒对流注发展的影响，绝缘子在工作电压下运行时，雾霾颗粒飘散到绝缘子间空气间隙中不仅会俘获空间中的电子和离子影响碰撞电离的发展，而且会吸收电离区域内的高能光子，影响空间的光电离。因此，当雾霾的粒径较小时，有雾霾时间隙的击穿电压始终比空气间隙下的高。当雾霾的粒径较大时，在正雷电冲击电压下，形成电子崩的电子易于被雾霾颗粒俘获，不利于电子崩的形成，从而影响了放电发展。然而在负雷电冲击电压作用下，电极提供大量电子促进电子崩的形成，而雾霾颗粒周围的电场畸变也会加快电子崩的形成，为放电发展提供了良好的条件[36,37]。
一般情况下，雾霾初发时间内鲜有出现雾闪事件，但伴随连续数日的雾霾天气易发生雾闪和湿闪放电事件。雾霾开始形成时，雾霾颗粒极小，这将提高雾霾间隙的击穿电压，不易发生雾闪；随着雾霾的发展，后期雾霾与污染物颗粒较长时间共存，雾霾以污染物微粒为凝结核，互相碰撞使雾霾微粒直径增大，而雾霾微粒直径的增大易降低其击穿电压，这时容易发生雾闪现象。
4 结论
(1) 雾霾主要是由人类活动产生大量的污染物质在一定相对湿度的气象条件下形成的，发生雾霾天气时，雾沉降在绝缘子表面润湿绝缘子表面污秽是污闪的催化剂。而霾沉降在绝缘子表面会造成污秽的不断堆积，因污秽中含有大量可溶性离子，与雾结合后，能使绝缘子沿面闪络电压降低很多。另一方面，雾霾漂流到绝缘子间空气间隙中会畸变空间电场分布，甚至起到缩短间隙距离的作用，导致间隙放电电压降低而容易发生放电。
(2) 国内外的研究工作者进行雾霾的模拟试验，均结合实测雾霾的组成成分，以等值盐密为基准配置雾霾的模拟溶液，并定量考虑灰密的影响，适当加入不可溶盐，以尽可能接近于真实的雾霾环境。
(3) 输变电设备外绝缘特性受雾霾的组分、浓度、大气温度以及绝缘子表面积污程度的影响。其中雾霾中可溶性离子含量对外绝缘特性的影响最为显著，直接决定雾水电导率和pH值，从而影响绝缘子的污闪电压。无论绝缘子表面盐密和灰密的比例如何，绝缘子串的污闪电压随雾水电导率的增大而减小。清洁绝缘子和染污绝缘子的闪络电压均随酸雾PH值的减小而下降。但清洁绝缘子的闪络电压随PH值的减小而下降的幅度更大。因此在输变电设备分布密集的区域，建议加强环保工作，从根本上防止雾霾对输变电设备外绝缘特性的影响。
(4) 雾霾对绝缘子间空气间隙放电的影响源于雾霾颗粒对流注发展的影响，主要与雾霾粒径、浓度和介电常数等因素有关。当雾霾颗粒较小时，绝缘子片间间隙的击穿电压会增大，随着雾霾的发展，雾霾的粒径会增大，从而降低间隙的击穿电压，容易发生放电现象。因此，在雾霾发生的初期，抓住时机，采取有效措施(如适当增大绝缘子间距、加装屏蔽层等)可减少雾霾引起绝缘子间空气间隙放电现象的发生，保证绝缘子安全、稳定运行，确保电网连续、安全供电。
摘要：为深入分析雾霾对外绝缘特性的影响机理,调研了国内外关于雾霾对输变电设备外绝缘特性的相关研究。从雾霾的形成与沉降、雾霾的模拟、其对输变电外绝缘特性的影响几个方面进行探讨。结果表明:雾霾主要是由人类活动产生大量的污染物质在一定相对湿度的气象条件下形成的,雾霾天气下绝缘子放电主要以沿面闪络为主,雾霾沉积在绝缘子表面或漂浮在绝缘子片间空气间隙中会降低绝缘子的污闪电压。建议在绝缘子分布密集的雾霾天频繁区域加强环保工作,采取有效措施防止雾霾对输变电设备外绝缘特性的影响,保证绝缘子安全、可靠、稳定的运行。