實(shí)驗(yàn)室供氣方式是采用將氣瓶安置在儀器設(shè)備的旁邊，危險(xiǎn)氣體的氣瓶放置在氣瓶柜內(nèi)。排氣采用直接排放到實(shí)驗(yàn)室或是通過簡易的管道排放到窗外。在實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展過程中，隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的增加，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)常是密布著各種各樣的管道和氣瓶。這樣處理既造成了非常大的安全隱患，也不美觀。
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以鋁板中Lamb波的傳播為例,其頻散曲線可采用半解析有限元法求得,只需要在波導(dǎo)介質(zhì)的截面上作有限元離散,而沿波導(dǎo)介質(zhì)傳播方向的位移則以簡諧波的振動(dòng)方式表示,在對(duì)介質(zhì)截面進(jìn)行有限元離散后,根據(jù)哈密頓原理可以推導(dǎo)出導(dǎo)波在介質(zhì)中的波動(dòng)方程,求解特征值可以得到波數(shù)和頻率的關(guān)系,進(jìn)而繪制出頻散曲線。通過半解析有限元法,以鋁板厚度d＝0.8mm繪制鋁板中導(dǎo)波的相速度和群速度頻散曲線,得到的模態(tài)分布分別如圖2,3所示。
實(shí)驗(yàn)室的很多設(shè)備的運(yùn)行都需要各種各樣的氣體供應(yīng)，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢氣。如何既安全又方便地解決供排氣問題，也是一直以來困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的問題之一。
正確的實(shí)驗(yàn)室供排氣的解決方案是把實(shí)驗(yàn)室的供排氣看作一個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)要考慮到安全性、便利性、日常實(shí)驗(yàn)室的管理、氣瓶的更換等問題，同時(shí)要重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)室今后的發(fā)展，對(duì)于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。
（一）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1、《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》［GB50316-2000（2008版）］；
2、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50235-1997）；
3、《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236-1998）；
4、《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50031-1991）；
5、《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50177-2005）；
6、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50030-1991）；
7、《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50029-2003）；
8、《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-2008）。
（二）技術(shù)要求
1、氣瓶間：
①氣瓶間應(yīng)采用300mm厚實(shí)體墻，安裝防爆門，設(shè)置泄爆窗；
②室內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)具備防爆功能；
③室應(yīng)安裝排氣扇，時(shí)刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài)；
2、供氣系統(tǒng)要求采用兩級(jí)減壓的方式進(jìn)行供氣，供氣匯流排次減壓，氣體由15Mpa減壓到1.5Mpa以下，再輸送到各用氣實(shí)驗(yàn)室，二級(jí)減壓器安裝在各用氣實(shí)驗(yàn)室或用氣點(diǎn)，方便統(tǒng)一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸入壓力，用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表，二級(jí)減壓器對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)整(0.01Mpa)，得到穩(wěn)定的壓力，可以滿足儀器對(duì)不同使用壓力的要求，一、二級(jí)減壓器均配有壓力表，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前壓力；
3、采用雙側(cè)匯流排半自動(dòng)方式不間斷供氣，充分滿足實(shí)驗(yàn)室的使用要求，更換氣瓶時(shí)，可通過安裝在高壓軟管下面的卡套進(jìn)行氣瓶更換；
4、氫氣和乙炔屬于易燃?xì)怏w，應(yīng)設(shè)計(jì)氣體泄露探測(cè)報(bào)警裝置，并安裝阻火器，防止明火回流，易燃與助燃?xì)怏w敷設(shè)應(yīng)保證足夠的安全距離。
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儀表放大器是一種具有差分輸入和相對(duì)參考端單端輸出的閉環(huán)增益單元。大多數(shù)情況下，儀表放大器的兩個(gè)輸入端阻抗平衡并且阻值很高，典型值≥109Ω。其輸入偏置電流也應(yīng)很低，典型值為1nA至50nA。與運(yùn)算放大器一樣，其輸出阻抗很低，在低頻段通常僅有幾毫歐。運(yùn)算放大器的閉環(huán)增益是由其反向輸入端和輸出端之間連接的外部電阻決定。與放大器不同的是，儀表放大器使用一個(gè)內(nèi)部反饋電阻網(wǎng)絡(luò)，它與其信號(hào)輸入端隔離。對(duì)儀表放大器的兩個(gè)差分輸入端施加輸入信號(hào)，其增益既可由內(nèi)部預(yù)置，也可由用戶通過引腳連接一個(gè)內(nèi)部或者外部增益電阻器設(shè)置，該增益電阻器也與信號(hào)輸入端隔離。
（三）工程用材
1、管道、球閥、卡套和三通等為316L不銹鋼，減壓器為高純氣體減壓器（不銹鋼閥芯），高壓軟管（連接鋼瓶和匯流排）為不銹鋼波紋管，在高壓軟管的進(jìn)氣端，配置單向閥，可以防止更換鋼瓶時(shí)，軟管內(nèi)的氣體外泄，同時(shí)避免外界的空氣混入氣路之中；
2、管道系統(tǒng)：所有的氣體管道選用BA級(jí)別的316L不銹鋼管，在管路上有個(gè)過濾雜質(zhì)和水分的凈化裝置，使氣體在流通過程中不至于被管道系統(tǒng)污染，保證氣體的純度，同時(shí)要有明確標(biāo)示，指示氣體的流向；
3、管道的連接：匯流排、終端部分采用卡套連接，便于減壓器和閥門的維護(hù)管理；
4、終端：在每臺(tái)儀器之前，配置截止閥和二級(jí)減壓器（每種氣體配置一個(gè)）。截止閥用于控制每一個(gè)氣路的開啟與關(guān)閉；在儀器需要調(diào)整和維修時(shí)，能停止任何的儀器的氣體供應(yīng)，減壓器用于顯示和調(diào)整終端的壓力。
（四）其它
1、氣體管路每間隔1.5m采用管碼支架固定，并根據(jù)氣體管路彎曲的直徑，設(shè)置合適的支架位置；
2、整個(gè)管路安裝完畢后，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做壓力測(cè)試。參照《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》，管路系統(tǒng)在保壓24小時(shí)后，壓力無下降為合格。
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EMC設(shè)計(jì)系統(tǒng)主站和從站電路板的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)的EMC至關(guān)重要,而一個(gè)電路板的電磁輻射能力和接收能力往往是一致的。在提高電路板抗干擾能力的同時(shí)，也了電路板的電磁輻射。PCB板的EMC設(shè)計(jì)主要因素有以下幾點(diǎn)：元器件選擇和布局選擇EMC性能好的元器件，并盡量選擇表面貼裝的封裝形式。器件合理布局，把相互有關(guān)的器件盡量放得靠近些，使各部件之間的引線盡量短。特別是微控制器和CAN控制器的時(shí)鐘源晶體一定按規(guī)定放置，否則會(huì)不起振。
