用于爆炸辐射电磁脉冲时域测量的集成光波导电场传感器研制

针对爆炸辐射电磁脉冲(EMP)上升沿快、脉宽窄、峰值场强高等特点,设计并研制出一种集成光波导宽带电场传感器。使用标准雷电电磁脉冲(LEMP)对研制的传感器进行时域标定得出,传感器能够不失真地测量出LEMP的时域波形,且最小和最大可测电场分别约为1.4和10.8 kV/m;使用连续波电场对传感器进行频域标定得出,传感器最小可测电场为52.5 mV/m,且在9 kHz～1 GHz响应波动在±4 dB以内。最后在国内某试验基地搭建了基于研制的光波导电场传感器的爆炸辐射EMP现场测试系统,分别对距爆炸点不同距离处的辐射EMP进行时域测量。结果表明,爆炸辐射EMP的产生滞后爆炸发生约几毫秒;辐射EMP为一系列双极性脉冲组成的脉冲串,单个脉冲宽度在100μs以内,脉冲串宽度在2 ms以内,频率在17.5～35 kHz;在距离爆炸物5 m以内的爆炸辐射EMP峰值场强在5～10 kV/m。本文研制的光波导电场传感器具有全无源、宽带宽、对被测电场干扰小、体积小、强抗电磁干扰等特点,为爆炸辐射EMP的时域测量提供了一种新的技术手段。     

润滑液对电控摩擦的影响研究

研究了二氧化硅/黄铜摩擦副在不同水基润滑液中的摩擦行为对外加电场的响应,发现中性的盐类水溶液做润滑液时外加电压使摩擦副的摩擦因数大幅增加。不同的盐溶液做润滑液时,摩擦因数对外加电压的响应速度不同,其中溶解度高的长链有机钠盐溶液做润滑液时二氧化硅/黄铜的摩擦因数对电场的响应速度快且稳定性好。而碱类和酸类溶液做润滑液时,外加电压使二氧化硅/黄铜摩擦副的摩擦因数减小。     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激先解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的分辨率,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出(Delay Extraction,DE)新技术的实验研究,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用40MH_z瞬态记录仪的情况下,测得环十肽(m/z=1214)分辨率为1734,胰岛素(m/z=5375)分辨率为2124。     

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪 ( MALDI- TOF- MS)的分辨率 ,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出的( Delay Extraction,DE)新技术的实验研究 ,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验 ,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用 40 MHz瞬态记录仪的情况下 ,测得环十肽 ( m/z=1 2 1 4)分辨率为 1 734,胰岛素 ( m/z=5375)为 2 1 2 4。     

用于光阑的旋转型驻波压电作动器

为了驱动光阑实现对光束的控制和调节,提出一种新型的旋转型驻波压电作动器。现有压电作动器中,性能稳定的多为单一振子复合模态工作方式,要求各工作模态频率差小,除了对加工精度要求高之外,由于工作磨损对各模态频率影响不同,工作模态的频率差增大,使作动器的性能和效率下降。针对这一问题和光阑的工作特点,研制了一种新型的旋转型压电作动器。该作动器利用两个相同结构杆形压电振子的同形模态,经摩擦驱动光阑活动环转动,达到调节光阑孔径的目的。原理样机实验表明:当预压力为8N时,在驱动电压为200V_(p-p)～400V_(p-p)范围内,作动器的旋转速度与电压成正比,最大的逆时针旋转速度为75.36rad/min,最大的顺时针运动速度为62.8rad/min;在驱动电压为400V_(p-p)下分辨率可以达到0.34mrad。该压电作动器满足了光阑光束控制的要求,具有结构简单、响应快速、调速平稳和精度高等优点。     

基于PSpice的MAXIM集成IC的接口仿真分析

Spice I/O宏模型有助于理解系统中可能存在的信号反射和阻抗匹配问题。对于大多数Maxim的高频/光纤通信IC是通过利用电流模式逻辑(CML)、正射极耦合逻辑(PECL)或低电压差分信号(LVDS)输入、输出电路来传输数据的。因此可通过PSpice语言建立IC的电路模型,用理想的受控电压源和电流源替代有源电路元件。并使用spice宏模型仿真,以检验电路芯片接口设计的性能。     

新型离心-脉冲电场联合破乳装置的设计

阐述了一种新型离心-脉冲电场联合破乳装置的设计和工作原理,提出整体设计方案和核心部件的结构形式.该装置可以实现"一机多能",开展不同破乳原理(离心场、脉冲电场、离心-脉冲电场)的实验,主要部件(电极、控制堰)结构尺寸可更换,脉冲电源的频率、脉宽、电压以及转鼓转速、流量等操作参数可调,可以开展不同组分、不同性质(含水量、液滴粒径等)乳状液的破乳试验.具有广泛的适用性、良好的操作性和分离效果.     

电场环境下聚乙二醇在钢/钢界面的摩擦性能研究

工业常用润滑油多为绝缘油,而针对绝缘油在电场环境下的摩擦性能研究较少。因此,提出一种含醚键绝缘油在电场环境下可能的减摩模型,以填补电场环境下绝缘油(如聚乙二醇(PEG))在钢/钢界面摩擦性能研究方面的空白。研究结果表明,电场对PEG的摩擦性能影响较大。正电压会导致摩擦因数增大;负电压条件下则存在一个最优工况使PEGs表现出最优的减摩性能,即电压-1.0 V、PEG黏度53 m Pa·s、滑动速度100 mm/s和法向载荷2 N。分析结果表明在-1.0 V电压条件下PEG的润滑状态为混合润滑,其良好减摩性能主要归因于在接触表面形成的PEG吸附膜。此外,摩擦化学膜中FexOy和Fe OOH总量的减少也有助于减摩性能的提升。证明绝缘油的摩擦性能同样受到电场环境影响,提出绝缘油在电场环境下的减摩模型,完善电场环境下的润滑理论,并为电场环境下多功能润滑材料的设计研发提供新思路。     

NO_2光波导气敏元件的制备及气敏性

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)合成了有机硅溶胶,以间甲酚紫(m-Cresol Purple,m-CP)为敏感试剂,研制了m-CP-有机硅复合薄膜/K+交换玻璃光波导NO2气体传感元件。结果表明,该传感元件在室温条件下对NO_2气体具有较高的选择性响应,能检测体积分数为1.0×10~(-9)(V/V0)(信噪比S=15.6)的NO_2气体,响应-恢复时间分别为1 s和8 s。体积分数在1.0×10~(-3)～1.0×10~(-9)(V/V0)范围内输出光强度的变化与气体浓度之间有良好的线性关系(R=0.98),相对标准偏差(RSD)为0.3%～0.9%,表明该传感器检测数据可靠,能够满足低成本、快速、现场检测的需求。     

异步电机直接转矩控制的仿真研究

在异步电动机α-β坐标系下介绍了异步电动机的数学模型、直接转矩控制(DTC)系统的工作原理和基本组成。针对直接转矩控制系统存在的转矩脉动问题,给出了一种新型的定子磁链控制器和转矩控制器,采用新型的电压矢量选择表代替传统的电压矢量选择表。并在Matlab/Simulink平台上搭建了异步电动机直接转矩控制调速系统的仿真模型,并对仿真模型中的主要模块进行了描述,简要说明了空间电压矢量的选择对转矩和磁链的作用和影响。仿真结果验证了该模型的正确性和整个系统的快速动态响应特性。     

热驱动微型电场传感器

提出了一种新型的热驱动微型电场传感器,该微型电场传感器采用MUMPs表面微细加工工艺加工,主要包括屏蔽电极、感应电极和热驱动结构三部分.其工作原理属于电荷感应式,用接地的屏蔽电极的周期运动来调制感应电极上在外部电场作用下感应的电荷,形成与外电场成正比的电流信号.用有限元法模拟了热驱动结构的驱动电压与温度、驱动位移和驱动力之间的关系,ANSYS模拟和理论计算结果表明,在±2V的驱动电压下,在实现数微牛驱动力的同时可以实现5.2μm的驱动位移,以1kHz的频率工作时,在10kV/m的外部电场强度下,感应电流超过400pA.     

交错振动式微型电场传感器

介绍一种由基底、感应电极、屏蔽电极和驱动结构组成的新型微型电场传感器.与其他微型传感器相比,该传感器采用独特的交错振动的工作方式,显著地提高了传感器感应电场的能力和稳定性.传感器采用压电陶瓷制作驱动结构,可以在较低的驱动电压下获得较大的振动幅度,降低了驱动对输出的串扰,从而提高了器件的信噪比.试验结果表明,传感器的分辨率优于100V/m,为目前微型电场传感器中最高水平.介绍了此种传感器的结构、原理,以及传感器样品的测试结果.     

基于双单片机的电压监视仪校验仪

以前馈理论为基础,运用标准源技术,采用双单片机(C8051F020、C8051F120)工作方式,研制一种新型电压监视仪校验仪。可用于校准统计式、记录式电压监视仪。     

断裂韧性J_(IC)及J_R阻力曲线的试验研究(二)——对我国几种压力容器用钢及其焊缝区的J_(IC)和J_R曲线测定

本文参考ASTM标准E1152—87、E813—89、R/H/R6修正三版(1986)中附录1及我国GB2038—91等J积分断裂韧性测试标准,对我国几种压力容器用钢及其焊缝区进行了J_(IC)和J_R曲线的测定。由试验结果,对各种材料及其焊缝区的断裂性能进行了比较与分析。最后,对确定断裂韧性J_(IC)的方法进行了讨论。     

伺服作动器活塞杆行进中抖动问题研究

该文针对液压伺服系统批生产中,活塞杆在行进中出现抖动,经分析是合成膜电位计工作中产生扰动电压,系统响应了扰动电压。为此分析了扰动电压产生机理,并在此基础上研制了低比重硅微粉合成膜电位计,有效解决了作动器活塞杆行进中抖动问题。     

基于TA的电子式电压互感器

针对现有各类电压互感器存在的一些技术问题,提出了以电流互感器检测耦合电容器电流,再将电流信号传输至控制室转换为与一次电压成正比变化的二次电压信号的方法构成电子式电压互感器(EVT)的技术方案,详细阐述了新型EVT的传感原理及结构,在此基础上,与一般电压互感器进行了比较,并对所研制的110 kV EVT样机进行了高压试验,理论研究和试验结果表明:新型EVT具有结构简单、体小质轻、绝缘性能好、抗干扰能力强、测量准确度高等特点,具有很好的推广应用前景。     

自聚焦超晶格波导电光调制器

研制了一种基于自聚焦超晶格薄膜电光波导调制器.首先给出了自聚焦超晶格薄膜电光特性的测量和器件结构的优化设计,采用测量二次谐波生成值对入射角的依赖关系测定了薄膜的有效电光系数,保证了器件的设计精确有效.利用多层膜传输理论研究了器件电极对光波的最大吸收,并对器件结构进行了优化,获得了最小调制电压.其次给出了所加工的实验模型结构和扫描电子显微镜(SEM)图片,确保了加工质量和设计结果的一致.研究结果表明:这种无需外电场极化处理的新型聚合物薄膜电光调制器加工难度小,并且光学损耗优化到了1.0dB/cm.     

新发展的一种液压油

30年代Williams Winslow在美国宣称他发明了一种液体并用它使离合器连通和断开。他说某些诸如淀粉、石灰石、石膏、凝胶或炭粉悬浮在非导电液体(如变压器油或矿物油)中当受到电场(电荷)作用后,其粘度和相应流动阻力增加。     

利用改进的FIA光度法测定矿样中钨的含量

基于W(V)-SCN-BRB显色体系(λmax=570nm)被注入样品在FIA反应管盘不同位置形成两个样品带相互叠加而产生两个峰值的响应曲线即A=A1+A2,利用自行研制的一套流动注射复合比色分析装置固定在检测器的样品池中提出的一种新型检测技术(方法),测定了矿样中钨的含量。此方法操作简单,进样频率可达130次/h,分析灵敏度为普通法的1.8倍,钨量在0.02~0.18μ/ml范围内呈良好线性关系(r=0.9996),用于实际样品分析中,结果令人满意。     

多材料打印仿生离子凝胶电池研究

基于电鳗发电机理,研究了利用四通道微流控喷头制备仿生离子凝胶电池的多材料打印方法.设计了具有阵列凹槽结构的柔性接收基底以保证凝胶电池颗粒的形态和相对位置,研究了凝胶电池单元的发电性能,发现电池单元大小对凝胶电池单元输出电压影响不大,而输出电压随着凝胶电池单元串联个数增加呈线性增长规律;基于此建立了凝胶电池单元尺寸为2.0 mm的大面积仿生离子凝胶电池的"S型"串联排布设计与多材料打印工艺方法,实现了 127个凝胶电池单元的一体化打印与精确组装;研究了仿生离子凝胶电池的电压输出特性,发现制备的仿生离子凝胶电池输出的开路电压可达(10.53±1.11)V,连续放电6小时后电压衰减至初始电压的35.6％;验证了多材料打印的仿生离子凝胶电池用于驱动电致变形柔性(Ionic polymer-mental composite,IPMC)结构的可行性.该研究探索有望为电致动软体机器人领域的柔性仿生能源供给提供一种新策略.