电容型海洋电场传感器的探测原理及性能研究

研究了电容型电极探测海洋电场的原理,提出降低放大电路的输入阻抗稳定碳纤维双电层的方法。利用聚丙烯腈碳纤维T300制备了电容型海洋电场电极,使用电化学工作站对电极进了循环伏安测量;使用交流法测量了电极在水槽中的阻抗;根据测量的阻抗选取在放大器输入端并联阻值分别为500Ω、1kΩ、2kΩ的电阻,研究了不同的输入阻抗对碳纤维电极在水下电场的电位稳定性、噪声稳定性和测量性能的影响。实验结果表明碳纤维T300制备的电极在水中呈现电容效应;输入阻抗越小电极电位和噪声稳定越快;稳定后电极自噪声达到1nV/√Hz@1Hz,在信号调理电路输入阻抗为500Ω的情况下,所制备的电极2h后即可达到最佳自噪声性能;电极可准确还原0.001Hz以上的海洋电场。综合而言所制备的碳纤维电极和合适的放大电路输入阻抗结合组成海洋电场传感器满足微弱海洋电场信号的测量和探测装备的快速部署。     

水下物体对船舶电场的扰动分析

讨论了海洋船舶腐蚀引起的静电场的基本模型，对Galvanic System电场在水中兵器，电场测量体等实体附近可能产生的电场畸变进行了分析计算，理论计算表明；雷体等水下实体对电场的扰动的大小主要取决于雷体与舰船的距离，雷体材料的电阻率，雷体的尺寸，当距离大于10m时，其引起的电场畸变的相对变化率小于2%，由此得出了利用舰船电场远场作为启动信号时可以不考虑电场扰动的结论。     

利用高压脉冲电场破坏W／O型乳状液机理的研究

本文研究了在高压脉冲电场作用下乳状液的破乳效果，在不同电容（２５０￣１０００ｐＦ）条件下，测量了脉冲电场作用下乳状液的电阻ＲＥ，乳状液上的电压ＶＥ及破乳率Ｐ（％）随脉冲频率ｆ变化的关系，验证了最佳频率ｆｍ的存在，并定量地计算了破乳体系时间常数ｒ值，根据ＲＣ微分、箱位电路特性，对最佳频率存在的原因进行了初步解释。     

高频电场标准装置的研制

本文介绍新近研制成功的高频电场标准装置。该装置采用标准电场法原理，由１３副工作频率各异的半波谐振偶极子天线作标准发射天线，覆盖频率范围３０￣１０００ＭＨｚ，在长４０ｍ、宽１２．５ｍ的钢质开阔试验场上，发射场强１００￣１２０ｄＢμＶ／ｍ，不确定度优于１ｄＢ，目前已用于场强量值传递和天线校准等电磁兼容试验。     

一种带有光纤的新型电场探头

本文介绍了一种我们新近开发的新型全向宽带（１ＭＨｚ～２ＧＨｚ）电场探头．它用光纤作信号传输线，故具有很强的抗电磁干扰的能力．本文将详细介绍其工作原理和主要技术性能，并给出相应的测试结果．另外，本文还将对它的抗电磁干扰能力进行研究．     

电场对异种金属摩擦焊接头组织与性能的影响

研究了外加电场对T2紫铜和1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头焊合区的显微组织、主要合金元素的扩散区宽度以及接头力学性能的影响．结果表明，外加电场加快了焊合区金属的动态再结品进程，不同形式的电场对焊合区铜侧的组织形态与分布有不同的影响．在负电场(试件接电源负极)作用下，焊合区金厦发生的动态再结晶程度最大，品粒尺寸较大且分布均匀；交流电场使品粒尺寸略有减小．交流电场和负电场通过对金厦内部电子密度的影响，促进了焊接过程中焊缝区Cu、Pe和Cr的扩散，并提高了焊接接头扭转强度。     

海洋电场探测电极的研究概况

海洋电场探测技术的研究具有广泛的应用领域和重要的军事意义。许多国家在电场探测电极研制和测量系统开发方面的技术已经相当成熟,而我国对于相关领域的研究还处于实验阶段,电极加工工艺和性能参数的研究均落后于西方国家。针对以上情况,系统论述了近20年来国内外关于海洋电场探测电极的研究进展,涉及了电极类型选择、材料的特性、电极性能指标和检测特性等,结合笔者研究分析了海洋电场探测电极的发展趋势和进一步研究的方向。     

粘胶基碳纤维海洋电场电极制备及其电化学性能研究

利用粘胶基碳纤维材料制备新型海洋电极,并测试其电化学性能和电场响应性能。结果表明,粘胶基碳纤维比表面积约为550 m~2/g,其表面有深浅不一的沟槽,与海水接触角为148°;循环伏安曲线表明其有较好的双电层电容性能,塔菲尔测试得出其交换电流密度为23.7 A/m~2;电极对的极差稳定漂移约为0.4 mV/24h(电极浸泡24 h后),对频率为0.01 Hz、振幅为10 mVpp的电场信号能做出良好响应,在1 Hz频点处的自噪声为槡6.75 nV/Hz@1 Hz。     

电场测试集成微系统在近场目标探测中的应用

笔者将电场测试集成微系统应用于安全领域中的近场测试中．通过对电容理论的扩展以及对不同类型电容模型的理论分析,证实了其原理的可行性在对内交叉电极和螺旋型电极比较的基础上,设计选用了有良好效果特性的螺旋型电极．结合微处理器设计了电场测试集成微系统,并在空气介质和水介质中进行了近场探测实验．当有物体靠近电极时,会影响电极间的电场环境参数,输出测试电压值相应地发生变化．靶场实验结果也证明了该测试系统的可行性．     

尿素改性碳纤维电场电极制备及电化学性能研究

以尿素为氮源,对碳纤维表面进行改性,制备了一种新型海洋电极,并测试了其电化学性能和电场响应性能。结果表明,碳纤维表面的含氧和含氮基团对其电化学性能具有显著的影响,与尿素反应并在450℃条件下热处理的碳纤维具有最低的内阻和最大的比电容。电化学性能的变化也直接影响碳纤维电极对的电场性能,450℃条件下热处理的碳纤维电极也具有最佳的电场性能:电极对极差稳定性降到0.1 m V/24 h左右,自噪声为2.2 n V/rt Hz@1Hz,电极对能较好地响应出1 m Hz、1 m V电场信号。     

浓硝酸氧化碳纤维电极对水下电场的响应特性

通过浓硝酸氧化法制备了碳纤维海洋电场探测电极,利用水下电场发生装置,对制备的碳纤维电极的水下电场响应性能进行表征。结果表明,相比于未处理的碳纤维电极,经过浓硝酸氧化处理的碳纤维电极能够准确响应1 mHz~10 Hz频率范围内的水下电场信号,线性度提高了近98%。从线性度与灵敏度综合考虑,浓硝酸氧化2 h制备的碳纤维电极水下电场响应性能最佳。     

基于电/磁转换的海洋电场检测方法

传统的直接电测量方法受1/f噪声限制,在低频处信号与噪声发生混叠,难以实现高水平低噪声测量。该文提出一种基于电/磁转换的海洋电场低噪声检测方法,将电信号转化为磁信号,通过微机械的方法将磁信号调制到高频,有效避开低频1/f噪声影响。设计一种实现电/磁转换功能的微机械结构,利用TMR电阻构成惠斯通电桥测量磁信号,实现海洋电场的高水平低噪声检测。仿真与实验结果在1 Hz处噪声分别达到1.16 nV/(Hz)~(1/2)和1.41 nV/(Hz)~(1/2),优于传统电测量方案的噪声水平,验证该方法的有效性。     

空气中微波击穿电场的计算

本文采用扩散控制的微波击穿模型,计算了低气压空气的微波击穿电场.为获得简单而直观的计算方法,利用了直流场中的气体放电基本参量,给出了微波击穿电场的计算过程.通过合理的数学处理,推导出计算微波击穿电场的简单公式.计算结果显示,微波击穿电场与气压的关系呈现出典型的帕邢曲线,即在某个气压时击穿电场最小.最低击穿电场及其对应的气压,也以简单公式的形式在文中给出.用简单公式计算出的击穿电场与文献的实验结果基本符合,表明简单公式是正确的.在此基础上,探讨了影响击穿电场的因素.结果表明,等效直流电场和电子平均温度均与微波频率无关,它们均是气压与特征扩散长度乘积的函数.微波击穿电场并不是气压与特征扩散长度乘积的函数,而是分别受气压、微波频率、特征扩散长度的影响.频率越高,击穿电场越大.特征扩散长度越大,击穿场强越小.     

新型闪电电场变化测量系统设计

为改善传统闪电电场测量设备抗干扰性差、参考时间精度低的缺点,提出一种采用板卡式结构的新型闪电电场测量系统。将板卡结构置于天线内部,实现电场的感知和采集的高度集成,使用数字量传输采集信号提高抗干扰性,利用GPS授时和FPGA计数记录闪电的精确时间。实测结果表明:该系统可以有效测量频率高达5 MHz的大气电场的快速变化过程,采集速度最大可达20 MB/s,GPS时间精度为50 ns。该系统能捕获更加精细和准确的闪电电场数据,为闪电发生的过程和机制研究提供仪器基础。     

淀粉/明胶/甘油含水电流变胶体的电场响应行为

将天然高分子淀粉颗粒分散到明胶／甘油含水体系中．在无、有电场作用的条件下分别胶凝得到了两种含水电流变弹性胶体．从分散介质和分散相两方面对含水电流变胶体进行了改善．使胶体的弹性和柔韧性以及颗粒的分散程度都明显提高。通过对弹性胶体压缩模量的测试和胶凝过程中电阻的动态监测,研究了胶体体系对电场的响应行为。结果表明两种电流变胶体对电场的响应程度有明显不同．它们的力学性能可受电场调控。而且体系在两种务件下胶凝时电阻变化也有较大的差异。分析认为由于电场作用使颗粒有序分布于母体的胶联网络中。并形成链状结构．导致胶体对电场作用的响应程度增大．压缩模量增强,以及胶体体系的电阻值增大。     

悬伞式电场除尘器的设计与使用

众所周知，高压静电除尘器（简称除尘器）的核心问题是选用一个结构合理的电场。八十年代前对于立式宽极距电除尘器的电场结构多采用立式简体电场和少数椭圆形电场及卧式箱体电场。但这三种形式的电场均存在不同程度的M次扬尘污染。1985年后，一种新型电场结构──悬伞式电场已被越来越多的用户接受并采用。1悬伞式电场的结构（如图l）图中每个悬伞带有一定的斜度，斜面提高了简体本身的机械收尘率，斜面和水平面的夹角a的大小与除尘效率有直接关系。斜面越坡机械收尘率越高；斜面越陡机械收尘率明显降低。设计悬伞筒体因a角的存在，易造成…     

掺锰钛酸钡PTC陶瓷的制备工艺及其阻温特性研究

着重研究了掺锰钛酸钡ＰＴＣ陶瓷复合材料的优化制备工艺，测试不同掺锰浓度样口的阻温特性，分析掺锰浓度和测试电阻频率对材料阻温特性的影响，应用Ｗ．ＨｅｙＷａｎｇ模型说明高掺杂，高测试电场频率和低掺杂，低测试电场频率处阻温特性曲线中出现的电阻率双峰现象。     

浓硝酸氧化碳纤维制备海洋电场探测电极

通过浓硝酸氧化法制备了碳纤维海洋电场探测电极,借助SEM、FTIR和TGA研究比较了不同氧化时间对碳纤维电极的影响,对极差稳定性、线性极化性能、电化学交流阻抗性能以及自噪声性能进行了表征与评估,确定优化的工艺条件。结果表明,在110℃的条件下,氧化4 h制备的碳纤维电极的电化学性能最佳。     

电场对（Ba0.90Ca0.10）TiO3陶瓷铁电性的影响

采用溶胶-凝胶方法制备了（Ba0.90Ca0.10）TiO3陶瓷,在电场1.5～20kV/cm下,在频率为0.01～10Hz范围内,对其电滞回线进行了分析。实验结果表明（Ba0.90Ca0.10）TiO3陶瓷的电滞回线随电场值和频率的变化明显,在低电场下,随着频率的增加矫顽场（Ec）单调减小,在低频下剩余极化（Pr）增加;而在高电场下,随着频率的增加Ec单调增大,电滞回线达到饱和时,电滞回线随不同测试频率无明显变化。     

强电场对摩擦焊接头组织与性能的影响

为提高摩擦焊缝金属的变形能力，采用外加电场考察了摩擦焊缝金属的电塑性效应，利用金属组织观察、显微硬度测试及抗拉试验，定量分析了外加强电场对LY12铝合金摩擦焊缝组织与力学性能的影响，结果表明：外加强电场使焊缝金属组织轴向分布梯度减小，等轴性提高；不同焊接压力时，强电场使焊接接头的动态再结晶区宽度有不同程度的增大；在中等摩擦压力作用下，使近轴心线处的动态再结晶区宽度趋干均匀；此外，外加电场使接头焊合区硬度增加，并使焊接接头的硬度分布趋干均匀；采用强规范施焊时，外加电场提高了焊接接头的抗拉强度。