钢轨超声探伤技术

文中描述利用数字信号处理技术的钢轨超声探伤系统的结构、原理及实现方法.系统采用模拟电路、单片机及数字信号处理芯片(DSP)混合设计的方法.由于DSP的加入增强了系统的功能,提高处理速度.采用TMS320VC33DSP芯片对回波信号数字化处理,使检测的结果精度更高,更可靠,可大大节约时间和人工检测的劳动强度.并且有非常高的稳定性和实用性,在实际应用有着非常广阔的使用前景.     

GPC-200型耐200℃高温随钻堵漏剂的研制及性能评价

针对现有随钻堵漏材料由于高温下发生碳化甚至失效,不能适用于高温裂隙地层及高温破碎地层堵漏与护壁的问题,通过原料筛选、堵漏材料粒度匹配研究及随钻堵漏剂配方优选,研制了一种抗温可达200℃的耐高温随钻堵漏剂。室内性能评价结果表明,GPC-200型耐200℃高温随钻堵漏剂具有良好的降滤失效果以及抗高温封堵效果,对钻井液流变性影响较小,而且性能优于现有同类抗高温封堵剂产品。该处理剂既可应用于深井油气钻探,也可应用于干热岩钻探及深部科学钻探等,具有广阔的应用前景。     

基于微悬臂梁高次谐波的微小质量检测技术研究

针对微悬臂梁动态检测方式无法应用于液体环境,提出了一种利用微悬臂梁的高次谐振进行微小质量检测的方法.对于相同的被测量质量变化量,微悬臂梁的谐振级次越高,其频率偏移就越大,从而达到较高的灵敏度.以表面修饰了三乙基氢硫基十二基铵层(敏感层)的微悬臂梁为传感元件,以CrO 2- 4为被测物,在原子力显微镜(AFM)上检测了敏感层吸附CrO 2- 4 前后微悬臂梁的5次、6次、7次和8次谐振频率的变化.结果证明,谐振级次越高,灵敏度越高,在8次谐振时的检测灵敏度能够达到2.50 Hz/pg.     

用超高真空扫描隧道显微镜UHV-STM研究多晶铌和单晶铌的表面结构

作者使用超高真空扫描隧道显微镜UHV-STM和表面成分分析仪器俄歇谱仪(Auger El e ctron Spectroscopy (AES))研究了多晶铌和Nb(001).实验中采用净化样品的主要方法是离子轰击和高温加热.经过重结晶后,在多晶铌和Nb(001)表面形成了特征性的表面超结构 .在多晶铌表面,作者观测到了(110)和(100)面,在(100)面上形成的是(n×1)超结构,而在(110)面上形成的是0.28nm×0.40 nm的周期性超结构.在Nb(001)表面作者观测到 C(2×2) 的典型结构.AES实验表明,不纯物"氧"仍然以氧化物的形式存在于单晶和多晶铌样品中.基于这些实验结果,结合铌的微观晶格结构,作者给出了所观测到的超结构的合理的解释,并对有些结构提出了原子排列模型.     

光弹调制式反射差分光谱仪的理论分析

反射差分光谱仪是一种测量灵敏度和精度较高的研究表面／界面的新型分析仪器，但微弱的反射差分信号易受到各种噪声的干扰．作者利用Jones表示法，对光弹调制式反射差分光谱仪构建了包含器件自身缺陷和安装误差的数学模型，通过确立误差源与测量结果的联系，分析出各误差源对测量结果的影响，特别是起偏器、光弹调制器和样品的安装误差以及位相调制误差，这些系统误差经过标定可得到补偿．     

基于微梁谐振原理的相对湿度检测技术

提出了一种基于微梁谐振原理的相对湿度检测方法．建立了微梁谐振频率与环境相对湿度的函数关系，通过检测谐振频率可以测量环境相对湿度．利用压电微梁直接激励法进行实验，得出了30％～80％湿度范围内微梁谐振频率与相对湿度的关系曲线．经实验验证，基于谐振原理的微梁湿度传感器有良好的精度和重复性，分辨率可达0．2％RH，精度优于±2．0％RH．微梁湿度传感器体积小、响应快、精度高，在微机电系统和微全分析系统中有广泛的应用前景，     

探头引线热损失对TPS法测量导热系数的影响（英文）

瞬态平面热源(Transient plane source,TPS)法是一种近年来发展起来的用于测量材料导热系数的方法。在测量过程中,加热功率受到探头引线传热的影响,进而会影响导热系数的测量准确度。针对这个问题,本文研究了测量过程中探头引线热损失对加热功率的影响,推导了热损失的数学计算公式,并提出了相应的修正模型。利用hot disk热常数分析仪对不同材料进行了一系列测量实验。实验结果表明引线热损失对测量的影响随着测量材料以及测试探头尺寸的不同而发生变化。当材料的导热系数大于0.2 W/(m·K)时,探头引线热损失的影响小于0.16%,可以忽略不计;但对于低导热系数材料的测量,对引线热损失进行补偿可以有效地提高导热系数的测量准确度。     

页岩气钻探冲洗液体系的研究与应用

中国页岩气资源开发潜力巨大,近年来页岩气勘探开发力度不断加大,对钻探工艺和技术的要求不断提高。页岩气地层岩性主要为泥岩、砂岩、页岩、碳质板岩、灰岩,该类地层胶结性差、破碎、井壁强度低,钻进中易出现孔壁失稳,发生坍塌、卡钻、埋钻等孔内事故,需要研制具有强抑制性、低成本、绿色环保的冲洗液体系来保证施工安全。本文通过对页岩气井壁稳定机理的探究,优选出一种适用于页岩地层双聚防塌和成膜防塌低固相冲洗液体系,该体系由抑制剂、防塌剂、降失水剂、润滑剂、封堵剂、流型调节剂等处理剂组成,具有良好的抑制性和胶结性。现场应用取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。     

基于AFM的振幅曲线研究探针一样品间的相互作用

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)的拍击工作模式(Tapping Mode)下,探针的振幅受探针-样品间作用力的影响.该作用力与两者的间距密切相关,以探针-样品间作用力的平衡位置为界,将探针-样品间距划分为引力作用区域和斥力作用区域.本文中通过实验得到了探针的振幅随探针-样品间距变化的关系曲线--振幅曲线,详细讨论了振幅曲线与探针-样品间作用力的关系;并通过计算机模拟验证了振幅随探针-样品间距的变化关系.结果表明研究软样品时应该尽可能选取引力作用区域,以避免测量对样品的影响.     

原子力显微镜微悬臂梁品质因数的数字调控技术的研究

为了提高轻敲模式原子力显微镜的微悬臂梁的低品质因数，在分析品质因数调控技术原理的基础上，设计了基于DSP的品质因数数字调控系统。该系统结构简单，操作方便，智能性和实时性好，能够比较精确地调控微悬臂梁振动的品质因数。通过对比液体中微悬臂梁振动的频谱以及蛋白质分子的成像实验证明，该数字调控电路能够提高微悬臂梁的力灵敏度，非常适合用于对软样品的检测。