微机械轮式角振动陀螺气体阻尼特性研究

轮式角振动陀螺气体阻尼效应是影响其动态特性的主要因素。在充分研究轮式角振动陀螺结构特征的基础上,创建了角振动陀螺驱动模态滑膜阻尼数学解析模型,并给出了改进解析模型。利用有限差分算法求解极坐标系下雷诺方程,建立了敏感模态压膜阻尼简化分析模型。在5 Pa到105 Pa压强范围内,进行了简化分析模型计算,同时对计算结果进行了与ANSYS 仿真结果的比对。理论模型计算与仿真结果表明,敏感模态压膜阻尼是轮式角振动陀螺气体阻尼的主要产生机制。进而,从结构设计和控制电路的角度,给出了减小气体阻尼效应的有效方法。     

光纤消逝场传感器传感结构的分析与应用

对光纤消逝场理论进行了详细分析,阐述了影响光纤消逝场传感器灵敏度的一些关键因素,并对几种常见的光纤消逝场传感光纤的优缺点进行了比较,主要包括圆柱形、D形、U形、锥形以及光子晶体光纤等结构的传感光纤。通过分析各种传感结构的光纤消逝场传感器的应用实例,归纳总结了提高光纤消逝场传感器传感灵敏度的一般方法,包括在传感光纤表面镀薄敏感膜或者金属膜、优化传感光纤结构、进行荧光标记以及用纳米粒子修饰等一系列措施。     

基于金属磁记忆效应的钻机起升滑轮无损检测

钻机起升滑轮在受力和地球磁场的共同作用下,应力集中区域和缺陷表面会产生微弱的磁场泄漏现象,这种微弱的漏磁场具有定向和不可逆的特性,且不会因为外界受力的消除而消失。对滑轮表面漏磁场强度变化率进行检测,计算滑轮磁参数,并比较与其材料磁参数的关系,确认滑轮应力集中的程度。介绍了基于金属磁记忆效应的钻机起升滑轮无损检测技术及其应用。     

新结构D形光纤消逝场传感器

为提高D形光纤消逝场传感器的灵敏度并改进制作工艺,对D形光纤的结构和制作方法进行了研究。通过加大D形光纤的研磨深度,增大了传感器的有效探测面积,并使消逝场能量可以直接与被测物质作用,避免了能量耦合的损耗,提高了传感器的灵敏度。提出了采用机械研磨制作D形光纤的新方法,降低了制作成本。改进结构后,D形光纤消逝场传感器的灵敏度比旧结构传感器的灵敏度提高了3个数量级,是具有相同光程长度的直接光探测方法的1．2倍。测量亚甲基蓝时的灵敏度达到0．0435,最低测量浓度在10^-7mol／L数量级,传感器的响应速度快,适合实时检测。结果表明,改进结构的D形光纤传感器灵敏度高,可以实时地反映被测物的浓度变化。