采样系统
空气采样报警系统施工方案
空气采样报警系统施工方案本文介绍了空气采样报警系统的施工方案。
在安装空气采样报警系统时，需要每间隔1.5-2.0m做管路固定，避免管路弯曲变形。
管路连接时应注意胶水用量，采样管与空气采样探测器间不要用胶水粘结。
采样孔应贴上采样孔标签纸作为标识，采样管转弯处不可使用直角90度弯头。
空气采样探测器通常安装在容易操作的位置，不得阻碍设备排气。
每台空气采样探测器至少提供三种信号输出，并接入到通用火灾自动报警系统。
采样管距墙的最远距离不应大于管距的一半，采样孔周围0.5m内不应有遮挡物。
空气采样探测器不得放置在温度或湿度超出特定工作范围的区域。
电源线、网络线、控制线均安装在金属管内。
采样管选用外径25mm，内径20～21mm管材，建议使用较美观及硬度较好的U-PVC或ABS管材。
固定件可采用C型钢、夹片、管夹、扎线带、吊杆等。
在施工过程中，需要注意以上事项。
为保证采样管尺寸精度和防止碎屑的影响，建议使用切管器剪断采样管，而不是使用锯子。
采样管的安装形式应适合空气样本的采集。
在易碰撞的地方，需要注意安装形式和间距，以避免意外事件的发生。
初次安装空气采样报警系统的安装人员应按照设计图纸安装每一根采样管。
如果实际情况与图纸有差异，安装人员应在管路、部件等增加或减少时做出相应的注释。
如果差异较大，安装人员需要要求设计人员确认变动是否影响系统性能。
对于烟雾探测系统而言，管路接头的牢固和不漏气是至关重要的。
在采样管路中的每一个接头都必须用胶粘严，但不要在采样管与空气采样探测器之间加胶。
粘接时，只能使用专用的采样管粘合剂。
施工时需要注意胶水适量，不能过量涂抹导致管路堵塞。
如果采样管上没有明显的标示，应在管路上一定的间距贴标签，以表明管号、机号、管路性质等信息。
建议标签间距为2-3米。
在钻孔时，应使用低转速钻孔，并避免使用钝的钻头或高速强迫打孔，以避免塑料屑进入管路，导致管路不畅或断裂。
采样孔的孔径大小一般为2-3mm，采样管路的末端必须配上管帽，管帽的开孔大小一般为4-5mm。
ICP工作原理
ICP工作原理ICP（Inductively Coupled Plasma）是一种常用的离子源和等离子体源，广泛应用于质谱分析、原子发射光谱分析和原子吸收光谱分析等领域。
本文将详细介绍ICP的工作原理及其相关的过程。
1. ICP的基本原理ICP是一种高温等离子体发生器，其基本原理是利用高频电磁场将气体转变为等离子体。
具体来说，ICP由一个高频发生器、一个等离子体发生器和一个采样系统组成。
2. 等离子体发生器等离子体发生器由一个高频线圈和一个石英管组成。
高频线圈通过高频电磁场激发气体，使其转变为等离子体。
石英管起到隔离气体和等离子体的作用，同时也起到冷却等离子体的作用。
3. 等离子体的形成当高频电磁场通过高频线圈时，产生的交变电流会在石英管内形成一个强大的磁场。
这个磁场会使石英管内的气体分子发生共振吸收，进而激发电子从原子或分子中脱离，形成等离子体。
等离子体中的电子和离子以及中性粒子之间相互碰撞，使得等离子体保持稳定。
4. 采样系统采样系统是ICP中的重要组成部分，用于将待分析样品引入等离子体中。
通常采用喷雾装置将液体样品转化为气溶胶，然后通过气流将气溶胶引入等离子体中。
在等离子体中，气溶胶会被加热并分解成原子或离子，进而进行分析。
5. 分析过程在ICP中，待分析样品经过气溶胶化后，进入等离子体。
在等离子体中，样品中的原子或离子会被激发，产生特定的光谱线。
这些光谱线经过光学系统的收集和分析，最终得到样品中不同元素的含量信息。
6. 优势和应用ICP具有高灵敏度、广泛的线性范围和较低的检出限等优势，使其在地球化学、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。
例如，在地球化学研究中，ICP可以用于分析岩石、土壤和水中的微量元素，从而揭示地球内部的构造和地球化学过程。
总结：ICP是一种利用高频电磁场将气体转变为等离子体的设备。
通过等离子体发生器和采样系统，待分析样品可以被引入等离子体中进行分析。
ICP具有高灵敏度和广泛的应用领域，被广泛应用于质谱分析、原子发射光谱分析和原子吸收光谱分析等领域。
(自动控制原理)采样控制系统
且有 deg M( s ) ≤ deg N( s )以及 deg N( s ) = n . 展开成部分分式和的形式， 将 X(s)展开成部分分式和的形式，即
n
Ai X(s)= ∑ i =1 s + si 式中： 的零点， 的极点， 式中： i 为 N(s)的零点，即 X(s) 的极点，且设为 s
①线性性质 若 Z[ x1(t )] = X 1( z ), Z[ x2(t )] = X 2( z ) , a1, a2为常数 则 Z[a1 x1(t )+ a2 x2(t )] = a1 X 1( z )+ a2 X 2( z ) ②平移定理 若 Z[ x(t )] = X( z )
Z[ x(t + kT )] = z k X( z )− z k − j x( j ) ∑ 则 j =0 Z[ x(t − kT )] = z − k X( z ) 若 k = 1时，有 Z[ x(t + T )] = z[ X( z )− x(0)] Z[ x(t − T )] = z −1 X( z )
若上述级数收敛，则称 E ( z ) 为采样信号的z变换。 为采样信号的z变换。 若上述级数收敛， 为了书写方便， 为了书写方便，通常写成 E ( z ) = Z [e(t )] ,但仍理 变换。 解为是对取 Z 变换。
（2）常用函数的 Z 变换和 Z 变换的性质 变换见表8 1）常用普通时间函数的 Z 变换见表8-1 表8-1 Z 变换表
* n=0
+∞
( n 式中 e nT ) = e t )t = nT ， (
6_离散控制系统
[
]
上式可以将E*(s)与离散时域信号e*(kT)联系起来，可以直接看 出e*(t)的时间响应。但是e*(t)仅描述了e(t)在采样时刻的值， 所以E*(s)不可能给出e(t)在两个采样时刻之间的任何信息。 采样周期为T，则采样频率为 但一般简称后者为采样频率。
fs = 1 T
，采样角频率为 s =
25zLeabharlann 换理论e 由于采样信号的拉氏变换是s的超越函数，出现指数 项 ，无法得到象线性连续系统中那样的特征方程为线 性代数方程。
z变换将复平面问题转化为Z平面上的问题：断续信号的拉氏变 ∞ 换为 X * ( s ) = x(kT )e kTs
kTs
∑
k =0
s平面： 引入变量 z = e Ts ，s = 1 ln z ，则得z变换的定义式： T
9
采样信号
2、单位脉冲函数 δ (t ) 为单位脉冲函数，脉冲的宽度为无限 小、幅度为无限大，而面积为1。
δ (t ) =
1 t = 0 0 t ≠ 0
3、单位脉冲序列函数 冲函数的序列。
δ T (t ) =
∞ k = ∞
下式为单位脉冲序列函数，它是单位脉
∑ δ (t kT ) = δ (t ) + δ (t T ) + L + δ (t kT ) + L
22
零阶保持器
2、零阶保持器的频率特征 用 jω 代替式中s的，得零阶保持器的频率特性
e jx e jx sin x = 2j (e
j 1 ωT 2
e 1 e = Gh ( jω ) = jω sin( ω2T ) 1 jωT Gh ( jω ) = T ωT e 2
2
自动控制原理第七章 采样控制系统
展开为部分分式，即
E ( s)
1 1 1 [ ] 2 j s j s j
求拉氏反变换得 e(t ) 1 [e jt e jt ] 2j 分别求各部分的Z变换，得 Z [e* (t )] 1 [ 化简后得
E( z) z sinT z 2 2 z cosT 1
e(t ) e(nT ) e(nT )(t nT ) e (nT ) (t nT ) 2 2! nT t (n 1)T
外推法: 用采样点数值外推求得采样点之间的数值.
只取第一项 ---- 零阶保持器. 只取前两项 ---- 一阶保持器.
e*(t)
一阶保持器比零阶保持器信号恢复更
自动控制原理
蒋大明
一.Z变换
1. Z变换定义：
Z e
TS
S
*
1 ln Z T
代入上式得:
E ( z) E ( s)
1 s ln z T
e( nT ) z
n 0
n
E ( z ) e(0) Z 0 e(T ) Z 1 e(2T ) Z 2
e(kT)表征采样脉冲的幅值，Z的幂次表征采样脉冲出现的时刻。
-at
(a >0)的Z变换。
e(nT) = e
-a nT
(n = 0, 1, …)
代入Z变换的定义式可得
E(z) = 1 + e
若|e
–aT
-aTz -1
+ e
-2aTz -2
+ e
-3aTz -3
+ …
z
-1|
< 1，该级数收敛，利用等比级数求和公式，其Z变换
控制工程基础-计算机采样控制系统(2)
11
脉冲传递函数（10）
1.有采样开关分隔的两个环节串联时，其脉冲传递函数等于各 环节的脉冲传递函数之积。
X (z) G1(z) R(z)
C(z) G2 (z) X (z)
将X(z)代入C(z) C(z) G2 (z)G1zRz
Cz Rz
G1
z
G2
z
2.没有采样开关分隔的两环节串联时，其脉冲传递函数为各个
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第九章 计算机采样控制系统
15
脉冲传递函数（14）
令
G' p s Gp ss
并根据前面介绍的环节串、并联脉冲传递函数求取方法，参照上图
，则带保持器的广义控制对象脉冲传递函数
Gz
C1
z C2 U z
z
G1z
G2
z
G1z
C1 z U z
Z
Gp' s
Z
g p' t
G2z
1 G1H (z)
闭环传递函数 (z) 的推导步骤：
1) 在主通道上建立输出 C(z)与中间变量 E(z)的关系；
2) 在闭环回路中建立中间变量 E(z) 与输入 R(z) 的关系；
3) 消去中间变量 E(z)，建立C(z) 和 R(z) 的关系。
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第九章 计算机采样控制系统
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脉冲传递函数（20）
Gz ZGs
即符号 ZGs、ZL1Gs 和 Z g*(t) 、 ZgkT 是等价的。
Gz Zg*(t) ZgkT ZL1Gs ZGS
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第九章 计算机采样控制系统
7
脉冲传递函数（6）
如果系统的输入为任意函数 的采样脉冲序列 r(kT) ，其Z变换
分样器原理
分样器原理1. 引言分样器是一种常见的实验仪器，广泛应用于化学、生物、环境科学等领域。
它可以对复杂样品进行分析和分离，帮助科研人员获取有关样品的各种信息。
本文将详细介绍分样器的原理，包括其基本结构、工作原理以及应用场景。
2. 分样器基本结构分样器通常由以下几个主要部分组成：2.1 采样系统采样系统是分样器的核心部分，用于收集样品并将其导入分离装置。
采样系统一般由样品容器、进样针和进样管道组成。
样品容器用于存放待分析的样品，进样针负责将样品吸取或注入进样管道。
2.2 分离装置分离装置是分样器的关键组件，它使得样品可以按照一定规则被分离出来。
常见的分离装置有液相色谱柱、气相色谱柱、毛细管电泳等。
这些装置根据不同的分离原理，可以实现样品的分离和纯化。
2.3 检测系统检测系统用于对分离后的样品进行定性或定量分析，常见的检测系统有紫外-可见分光光度计、荧光光度计、质谱仪等。
检测系统根据不同的检测原理，可以获取样品的各种信息。
3. 分样器工作原理分样器在工作时，按照以下步骤进行：3.1 样品进样首先，待分析的样品被放置在样品容器中，并通过进样针吸取到进样管道中。
进样过程中，样品的体积和浓度可以根据实际需要进行调节。
3.2 样品分离进样后的样品被导入分离装置，根据不同的分离原理，样品会在分离装置中分离出不同的组分。
分离的效果与分离装置的类型、条件及实验操作等因素有关。
3.3 分离物检测分离后的样品通过检测系统进行检测，可以获取样品的特征信息。
检测系统根据不同的检测原理，会产生相应的信号，并将其转化为可读取的数据。
3.4 数据分析最后，通过对检测数据的分析，可以得到样品的定性或定量结果。
数据分析的方法与样品的性质、分离物的特征以及研究目的等有关。
4. 分样器应用场景分样器在科学研究和实际应用中有着广泛的应用场景，下面介绍其中几个常见的应用场景：4.1 生物医药研究分样器可以用于样品的纯化和分析，帮助研究人员获得有关药物、蛋白质等生物分子的结构和功能信息。
空气采样系统调试和测试的相关规定
空气采样系统调试和测试的相关规定
内容来源——《火灾自动报警系统施工及验收标准》GB50166-2019
4.3.10应对管路采样式吸气感烟火灾探测器的采样管路气流故障报警功能进行检查并记录，探测器的采样管路气流故障报警功能应符合下列规定：
1、应根据产品说明书改变探测器的采样管路气流，使探测器处于故障状态，探测器或其控制装置的故障指示灯应点亮；
2、火灾报警控制器的故障报警和信息显示功能应符合本标准第4.1.2条的规定；
3、应恢复探测器的正常采样管路气流，使探测器和控制器处于正常监视状态。
4.3.11应对管路采样式吸气感烟火灾探测器的火灾报警功能、复位功能进行检查并记录，探测器的火灾报警功能、复位功能应符合下列规定：
1、应在采样管最末端采样孔加入试验烟，使监测区域的烟雾浓度达到探测器报警设定阈值，探测器或其控制装置的火警确认灯应在120s内点亮并保持；
2、火灾报警控制器的火灾报警和信息显示功能应符合本标准第4.1.2条的规定；
3、应使探测器监测区域的环境恢复正常，手动操作控制器的复位键后，控制器应处于正常监视状态，探测器或其控制装置的火警确认灯应熄灭。
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2.1 采样控制
一个典型的采样控制系统如图：
r
＋
e
e u *
*
脉冲
T
控制器
u
保持器
G(S)
C
图2-1 采样控制系统
e*
e是连续的误差信号，经采样开关后，变成一组脉冲序列 ，
e u 脉冲控制器对 *进行某种运算，产生控制信号脉冲序列 * ，保 u 持器将采样信号 * 变成模拟信号 u ，作用于被控对象 G(S) 。
11
将上述式子代入式
e* t
e(t)
有(t : kT )
k
e * (t) 1
e(t )e jkst
T k
对上式取拉氏变换，运用复位移定理，我们得到 E*(s):
E* s
1 T
E(s
k
jks )
将S=jw代入上式中，得到e*(t)的傅里叶变换为
E*
j
1 T
E(
k
j
jks )
解：由
E*
s
e(nT )enTs
n0
得
E* s 1 eTS e2TS
1 , eTS 1 1 eTS
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C. Shannon(1916-2001)，毕业 于麻省理工学院数学系，贝尔实验 室研究员及麻省理工学院电机系教 授。早市曾跟随 V. Bush 参与模拟 计算机的研究并提出续电器路逻辑 自动化理(1938)。二战期间在参加 Bode 领导的火炮控制系统研究过 程中发表了著名《通信的数字理 论》，从而奠定了信息的基础 (1948)，被誉为信息论之父。 1956年回到MIT任职电子工程系 教授。
式中a1,a2,···为常数。 2) 实平移定理
Z
x(t
mT
)
Z
m
X
z
m1
K 0
x kT
zK
当k<0时，有xkT 成0立，则有：
z x(t mT ) zm X z
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3）终值定理
设函数 x(t的) Z变换为 X，(z而) 且 (1在zZ1)平X (面z)上以原点为圆
常用函数z变换表：
xt
x t X s X z
t t 1
1
t kT t kT ekTs
zk
1t xkT 1 1 s z z 1
t
kT
1 s2 Tz z 12
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常用函数z变换表：
xt x t X s
e at
e akT
1 s a
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一、定义
F*(s) @L[ f *(t)]
f
(nT )enTS
n0
F(z) @
f (nT )zn
Z[ f *(t)]
n0
其中 f * (是t)连续函数 的f 采(t样) 信号，
z eTs
采样函数 f *(对t)应的Z 变换是唯一的。Z 变换只适用于离
散函数，因为它只表征了连续函数在采样时刻的特性。
Z反变换表示为: Z 1[F(z)] f * (t)
用查表方法可得到函数 f *(的t)Z变换。
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二、 z变换的性质 1）线性定理
za1x1(t) a2 x2 (t) a1X1Z a2 X 2 Z
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三、z变换方法 1、级数求和法
例2-3 x t 1t 的z变换。解：z Nhomakorabeax*
t
x kT
zn
k 0
1 z1
zk
1 1 z1
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例2-4 x t t 的z变换。
解：
z x*
t
kTz k
Tz1
2Tz 2
采样系统的个性——采样过程和采样信号保持
采样系统和连续系统的共性——（1）闭环控制；（2）需分析 稳定性、暂态性能和稳态性能；（3）需进行校正。
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2.2 采样过程和采样定理
一、采样过程 二、采样过程的数学表达式
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e 2
j T
e 2
2j
sin T
T
2
T
j T
e2
2
2
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其幅频特性和相频特性如图2-7所示
Gh ( j)
T
S 2S 3S
2
3
Gh( j)
图2-7 零阶保持器的频率特性
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二、一阶保持器
1）一阶保持器 一阶保持器以两个采样时刻的值为基础实行外推，它的外推
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2）零阶保持器的传递函数
根据零阶保持器的单位脉冲响应，推出其传递函数。
g (t )
零阶保持器的单位脉冲响应是一个矩形，
1
宽度为T，高为1，它可表示成以下二 个单位阶跃信号的迭加。
0
T
g(t) 1(t) 1(t T)
1
单位脉冲响应的拉氏变换就是零阶保持
1 T
E
k
j(
ks )
上式在描述采样过程的复频域特征是极其重要的。一般连 续信号e（t）的频谱是单一的连续频谱，如图2-3所示。
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E j
max 0
max
图2-3(a) 连续信号e（t）的频谱
E *( j)
1
T
s
0 s max
max s
s
2
图2-3(b)离散信号
e
*
t的 频谱2
s 2max
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香农（Shannon）采样定理
为了使信号得到很好的复现，采样频率应大于 等于原始信号最大频率的二倍，即
s 2max
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例2-1
设e(t)=1(t)，试求e*(t)的拉氏变换。
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因为
(t 是kT周) 期函数，因此，可将其展开成傅里
k
叶级数。
(t kT ) Ck e jkst
k
k
式中
s
称2为系统的采样频率。
T
1
Ck
T
T
2
T
T (t )e jkst
2
1
0
(t)dt
1
T 0
T
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E*
(s)
L[e* (t)]
e(nT )e nTS
n0
三、采样定理
经采样得到的离散信号 x（ * t）有可能无失真地恢复到原
来的连续信号的条件是 s 2 max
其中
s
:
采
样
角
频
率
， s
＝
2
T
采样定理给出了选择 采样周期T的依据。
max : 连续信号x(t)频谱的上限频率。
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理想滤波器的滤波特性为 ：
G( j)
1 s /2 0 s /2
其频率特性如图2-4
G( j)
s
s
2
2
图2-4 理想滤波器的频率特性
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2.3 采样信号保持器
一、零阶保持器 二、一阶保持器
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一、零阶保持器
X t
X t
1）零阶保持器
采样开关
X t k
X *t
保持器
Gh s
X
h
t
X h t
图2-5 零阶保持器作用示意
X h t
t
零阶保持器是采用恒值外推规律的保持器，是一种最常 用的保持器。它把采样时刻的采样值恒定不变地保持（或 外推）到下一采样时刻:
X n (t) X (nT)，nT t (n 1)T，n 0,1,2,
2.1 采样控制 2.2 采样过程和采样定理 2.3 信号恢复 2.4 Z变换理论及线性差分方程求解 2.5 脉冲传递函数 2.6 采样系统的稳定性分析 2.7 采样系统的稳态误差 2.8 采样系统的暂态特性分析 2.9 离散系统的状态空间描述
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1
自动控制系统按信号形式划分可分为以 下三种类型：
器的传递函数。
0
-1
Gh (s)
L[g(t)]
1 s
1 eTS s
1 eTs s
图2-6 零阶保持信号分解
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3）零阶保持器的频谱分析