输电线路检修现场三维安全距离预警系统

为防止施工机械过于接近高压输电线路而引发事故,设计了一种适用于输电线路带电检修的三维安全距离预警系统。系统采用三维电场传感器,以电场强度与安全距离作为综合判据,通过设计三维电场传感器,分析其测量原理,并通过实验验证传感器测量精度。同时,利用仿真计算确定考虑施工机械吊臂影响的电场报警阈值,并进行预警系统整体设计,最后通过现场应用测试验证系统功能。结果表明,该系统能够实现及时、有效预警,对输电线路带电检修的安全保障具有重要意义。     

一种 MEMS 三维电场传感器抗电荷干扰方法研究

三维电场传感器具有广泛的应用需求。在传感器应用环境中存在空间电荷的条件下,带电粒子有可能在电场传感器表面产生电荷积累,对电场检测造成干扰,这是影响测量准确性的一个关键因素。尤其对于MEMS三维电场传感器,尚缺乏相关的机理研究和解决方案。针对这个问题,作者探究了表面电荷积累对传感器感应待测电场的影响,分析了电荷积累产生的干扰与传感器结构尺度的关系,并通过有限元仿真和实验验证了理论分析的正确性。在此基础上,提出一种通过对传感单元感应信号的差分解算消除传感器表面电荷积累对电场测量影响的方法。本文研制出抗电荷干扰的三维电场传感器样机。实验表明,在0～30 kV/m待测电场范围内,传感器测量误差在4.2%以内。     

引信MEMS静电探测器阵列设计

引信可以利用空中目标运动产生的静电场信息对目标进行探测,而MEMS的特殊性能非常适合于引信静电探测器的设计。在引信有限的体积内布设MEMS静电探测阵列,通过对目标静电场信息进行检测,可以获得目标的位置和速度信息。本文运用表面加工工艺设计了一种MEMS薄膜电极的垂直振动式电场传感器阵列。介绍了该电场传感器探测单元及阵列的结构、组成及工作原理,说明了该器件的加工工艺。通过MEMS静电探测单元的空间布阵,研究了引信MEMS静电探测阵列对目标定位的原理,推导了目标定位的公式,使用MEMS静电探测阵列探测了目标的静电场,实现了对目标位置的定位。     

基于ARM的雷电三维电场数据采集系统的设计

对雷电三维电场进行同步数据采集与分析,可以为研究不同方向的雷电电场对电气设备的影响以及研究不同地形对雷电结构的影响提供重要参考。设计了一种能够对雷电三维电场进行同步数据采集的系统,该系统主要包括传感器模块、信号采集模块、数据传输与存储模块、上位机软件设计等。利用3个通道A/D实现了对3路电场信号的采样,通过ARM11控制高速A/D转换和FIFO的读写,并且利用QT和SQLite数据库设计了上位机软件,完成了对采集数据的管理。     

NMOHEMS探测单元的三维建模与快速成型

探测单元是新型远海机动水文环境监测系统(NMOHEMS)的关键部件,用于探测温度、水深、盐度等水文要素,其内部搭载的水文要素传感器探头是获取各水文要素的最终执行者,与陆地作业探测仪器相比,其机械结构、控制系统更复杂。为完成探测单元模型制作、运动仿真及水上试验,在前期完成的探测单元结构设计基础上,借助Inventor软件快速建立探测单元零部件三维实体模型,并利用三维快速成型技术完成模型初样制作。制作初样表明:基于三维零件模型的成形工艺,大大缩短研发周期,增强了设计的可信度。     

静电梳齿激励差分检测式微型电场传感器

研制了一种基于静电梳齿激励、差分检测式微型电场传感器.利用相关检测原理对该传感器进行了测试,测试结果表明,在外电场强度为0.5×105～25×105V/m范围内,传感器的输出特性基本满足线性关系,灵敏度可达到0.53μV·m/kV.     

海洋环境下大地电场勘探的若干技术问题

与陆上勘探的情况不同,海洋勘探面临着新的技术问题,包括：液相介质中大地电场信号的测取,在海底条件下实现采集装置的布放以及探测设备的水下运载,等。解决这些问题在于：研制用于海底测量的大地电场传感器;根据海洋作业特点开发专用的水下伸张测量臂;采用声控方式实现探测设备的沉放与上浮。海洋探测的初步成果表明,目前所实施的技术方案实用且可靠。     

低轴间耦合的三维电场传感器（英文）

使用正交排列的电容式传感单元的三维电场传感器（Three-dimensional electric field sensor, 3D EFS）测量空间电场时,轴间耦合效应会严重影响EFS的测量精度。为此,提出了一种电场屏蔽电极,以降低3D EFS的轴间耦合效应,提高测量精度。首先,利用多物理场仿真软件构建电场分布模型。其次,根据仿真结果建立带屏蔽电极的3D EFS电容式传感单元的屏蔽电极模型。最后,建立任意角度的测试平台,将带有屏蔽电极的3D EFS和无屏蔽电极的3D EFS进行实验对比。结果显示,有屏蔽电极的3D EFS的测量偏差在3.2%以内,比无屏蔽电极的3D EFS的测量偏差减少12%。因此,所设计的基于电场屏蔽结构的3D EFS可以使解耦矩阵更加可靠,有效降低空间电场测量偏差。     

主动电场管道堵塞内检测方法研究

主动电场定位的思想源自仿生学研究。生物学研究者发现,在没有光线的情况下,弱电鱼通过感应自身发射与接收电场的变化信息来捕获食物并导航,这种利用自身发射和接收电场来探测、识别、定位物体的能力被称之为主动电场定位识别。本文模拟弱电鱼水下电场定位原理研发出一种液体输送管道堵塞内检测实验系统。为检验该系统的有效性,模拟了不同材料管道(PVC管、有机玻璃管、铜管、镀锌钢管)的堵塞情况,运用自行设计的主动电场内检测探头对上述管道的堵塞情况进行了探测。研究表明该系统能够根据管道内部电场变化有效地探测不同材料管道的堵塞情况并对堵塞点出现的位置进行判定。从而发展出基于主动电场原理的液体输送管道内检测方法的新型原型机,为该技术的应用和深入的实验研究打下了基础。     

40.5kV环网柜断路器柜电场研究

建立40.5kV、630A、SF6充气式环网柜的三维结构模型,进行三维电场有限元分析。通过分析获得充气柜的电场强度分布规律,以及相关结构参数对电场分布的影响,从而对SF6充气柜的绝缘结构设计提供理论参考。     

电子测量中的屏蔽技术

本文根据屏蔽性质，简单介绍了电场屏蔽，磁场屏蔽和电磁场屏蔽的原理．详细介绍了实际工作中如何对电测仪器进行保护。     

在电场下的超塑变形

介绍在强电场下进行的超塑性拉伸实验，揭示了外加强电场及超塑变形条件对超塑性的影响。实验结果表明，电场降低了材料流动应力和应变硬化指数，提高了拉伸延伸率和应变速率敏感性指数，同时电场使空洞化速率减慢。还介绍了硬铝ＬＹ１２ＣＺ在强电场下超塑变形时的合理工艺参数。     

外加电场作用下双电层电粘度对水润滑特性的影响

根据双电层理论,建立了外电场作用下流体润滑中的双电层引起的电粘度效应的数学模型,并通过组合滑块水润滑试验考察了双电层的电粘度效应对流体润滑性能的影响。结果表明,外加电场作用下,双电层电粘度效应对摩擦因数具有明显影响;当速度较低时,随着外加电压的增加,摩擦因数明显增大;随着速度的增加,摩擦因数增大幅度减小;试验结果同所建立的数学模型相符。     

一种基于电场测量的无损检测方法

提出一种基于电场测量的无损检测方法,该方法通过检测通电试件外电场的变化来实现内外缺陷的非接触检测。对通电试件的电场进行仿真计算,模拟出电场的分布并分析了缺陷电场的信号特征。以半导体材料为被测试件,在高电压激励下采用被动式的共面电容探头探测到了内外缺陷的电场信号。实验与仿真结果的一致性表明,采用该方法对金属和非金属材料进行内外伤的检测具有一定的可行性。     

电磁热处理在普通手用锯条热处理上的应用研究

在锯条热处理过程中，保温时通入一定强度的脉冲电流，放入顺磁场中冷却，处理后T10钢锯条锯齿表面硬度可达到HV825～889，锯身的塑性较普通热处理也有较大提高，高的锯齿硬度和耐磨性加上好的锯身塑性使锯条的使用寿命得以延长。     

轴向交变磁场对电场活化烧结工艺温度场影响的数值模拟

提出了在电场活化烧结过程中施加轴向交变磁场与脉冲电场耦合改善烧结体径向温度场以减小其温度差的方法,并对不同大小磁场的作用进行了数值模拟.结果表明:施加轴向交变磁场可使横截面上的最大温度差减少3/4.其原因是交变磁场的感应电流具有集肤效应,可以使试样外部得到更多的热量.试验结果证明了模拟的准确性.     

微通道内电场频率对电渗流影响的数值模拟

为研究二维微通道内交变电场电渗流速度特性,以双电层P-B方程和粘性不可压缩流体N-S方程为基础,建立交变电场电渗流的数学模型。应用有限元方法,对不同频率的交变电场电渗流进行数值模拟。结果表明,交变电场电渗流速度分布呈"波浪状",微通道中心区域速度滞后于壁面附近,当流体离壁面距离增大时,流体流速的滞后量增大。电场频率小于1 000 Hz时,交变电场电渗流与稳定电场电渗流具有相似的速度分布。随着电场频率的增大,"波浪状"速度流型更为明显,并且双电层滑移速度减小,尤其当电场频率大于3 000 Hz时,双电层滑移速度迅速下降。     

基于COMSOL的电喷镀阳极喷嘴设计研究

为了缩短阳极喷嘴研制周期,按液体湍流建立加工区域流场的数学模型,并按照“电镀,移动网格”建立二次电镀的数学模型,根据电喷镀加工工艺参数设置边界条件,采用COMSOL Multiphysics软件对加工区域进行数值模拟,分析加工区域流场分布及电场分布对实际加工的影响,并模拟不同时刻阴极生长的轮廓曲线,最终确定较好的阳极喷嘴设计方案。结果表明,底端圆弧状的阳极喷嘴获得的沉积层效果较好,计算机模拟结果与工艺试验结果一致。     

场发射推进器的研究现状及展望

论述了场发射推进器（FEEP）的原理、结构和研究现状,并阐述了开展该研究需要解决的关键技术。分析认为FEEP是一种先进的微牛级电推进器,特别适合于微型航天器的姿态控制、阻力补偿以及星座编队飞行。     

外加电场条件下制备定向排列的硅纳米线

在外加电场的条件下,利用物理热蒸发法制备出定向排列的非晶硅纳米线,借助扫描电镜、X射线能谱分析仪和透射电镜等对硅纳米线进行了研究。结果表明：定向排列的硅纳米线以两种形式存在,一种是分散的平行排列,另一种是象麻花状的定向排列。同时,硅纳米线一般都处在两个结点之间;当电场不稳定时,可得到部分分叉的硅纳米线。