附加气室空气弹簧隔振的振动筛动力学建模与分析

附加气室空气弹簧在两个气室之间设有节流元件,可吸收振动的能量,具有良好的阻尼特性。作为一种新型隔振元件,附加气室空气弹簧能缩短振动筛过共振区时间,减小共振振幅及附加倾摆运动,提高振动筛运行的平稳性。分析振动筛二自由度动力学模型,并求解运动学微分方程,发现振动筛实际振动方向角不等于激振力作用方向角,振幅和抛掷指数也可用单自由度模型表征;利用热力学和流体力学理论建立附加气室空气弹簧的线性模型,得到其刚度阻尼的表达式,基于此,推导出附加气室空气弹簧的振动筛动力学模型,并建立运动学微分方程;搭建附加气室空气弹簧隔振系统和振动实验台,测试实验台的运动学参数;在MATLAB/Simulink环境下对所建动力学模型进行仿真研究,并与实验台测试结果进行了比较分析。结果表明:模型仿真振幅为5.321 mm,实验测试的稳态振幅为5.372 mm,二者误差仅为1%,具有较高的准确性。模型仿真结果显示:电机转速对振幅影响较小,对抛掷指数影响较大,随着电机转速由840 r/min增加到990 r/min时,振幅由4.549 mm降为4.427 mm,抛掷指数由3.6上升到4.9;改变隔振系统的初始气压可以调节振幅,当初始气压由0.1 MPa增加到0.6 MPa时,振幅由4.446 mm增加到6.159 mm;节流孔直径对振幅的影响不明显,当节流孔直径由2 mm增加到20 mm时,振幅由4.443 mm变为4.467 mm;通过改变电机转速和隔振系统初始气压组合,可以使试验台振幅在4.45～6.16 mm、抛掷指数在3.46～6.16内变化,实现对振动筛的调节。     

锁气室的控制问题

本文说明了在“高原”环境试验室外设置锁气室的必要性,介绍了锁气室的种类与功能,以及门的开关联锁条件、安全和防护设施等方面的要求。     

气推式脱壳弹充排气规律研究与计算

气推式脱壳弹以其结构简单、脱壳干扰小、无自伤等优点而具有广泛应用前景.该文对其弹托气室与炮膛间的充、排气规律进行了分析研究,计算了某航炮用气推弹气室内温度、密度和压力沿内弹道段的变化,分析了气孔面积对气室膛口压力的影响,为进一步研究气推弹瞠外脱壳规律提供理论依据.     

基于中红外QCL的痕量CO气体传感器

为了减少CO爆炸给国民经济造成的巨大损伤,提出了一种能够快速地监测环境空气中痕量CO的气体传感器。由于CO分子基频吸收谱带的吸收线强要比泛频带和组合频带的吸收线强高出2～3个数量级,选择激射中心波长为4.65μm中红外量子级联激光器（QCL）作为光源,同时再配合长光程Herriott气室提高了CO体积分数检测下限。同时,该传感器采用单光源双探测器差分光学结构,消除了电调制光源所带来的不稳定性。实验表明：该传感器CO体积分数检测下限为2×10-6,并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的中红外QCL来测量其它气体。     

取样光栅滤波的新型光纤甲烷差分检测系统

综合应用取样光纤光栅滤波和改进的差分吸收检测技术,实现了对甲烷气体等距分布的多条近红外吸收线的同时测量,完善了差分吸收技术应用于弱气体检测的理论。基于分子光谱学理论对谱带精细结构的分析,结合取样光纤光栅的梳状滤波思想,以1.66μm附近甲烷泛频(2v3)吸收光谱R支中的R4线为中心,同时对R3、R4和R5三条吸收线进行测量。为消除光源功率波动对测量结果的影响,利用两个同类型的取样光纤光栅实现对气体浓度的差分吸收检测。选用中心波长在R4附近的啁啾光纤光栅作为光学带通滤波器,利用PINPD实现对三条吸收线处光强的同时测量,由比值处理消除光源功率波动对测量结果的影响。通过实验验证了系统的可行性。     

基于磁控溅射的弱电加热结构的设计及测量研究

在高精度原子磁力仪中,原子气室的温度直接影响着碱金属电子自旋的极化率,从而影响磁力仪的灵敏度,因此精确地控制原子气室的温度是实现高精度原子磁力仪应用的关键。基于电加热和回折磁抵消原理,由毕奥-萨伐尔定律推导与简化模型仿真,设计完成了单层和双层结构的微型弱磁电加热结构。通过分别测量单、双层结构表面不同距离、不同电流条件下的磁通密度模,验证了回折单双层线圈结构对电流产生磁场的抑制作用。其中双层回折加热结构比回折结构的电加热剩磁抑制特性提高约6.9倍,在距电加热结构5 mm处的磁场变化率仅为72.2 nT/A,通过对比相同时间、相同工作电流的加热效应,可以发现双层具有更快的温度响应。研究表明双层回折设计可以实现原子气室弱剩磁高精度的加热方式,为原子极化提供一种简单、快速的电加热方案。     

测量甲烷体积分数的高灵敏度光纤传感器研究

基于气体的红外吸收原理,研究了一种能在复杂环境下测量甲烷气体体积分数的新方法.这种方法可以有效地减小由于光源的不稳定、环境的变化而引起的测量误差.在这种测量方法中设计了一条参考测量光路,此参考测量光路和测量光路同时随环境的变化而变化,通过对待测量气体光路与参考气体测量光路作对比而得出较为准确的待测甲烷气体体积分数.     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

红外多气体传感器设计

针对甲烷、二氧化碳和一氧化碳三种气体的同时检测,设计出一种红外多气体传感器.该传感器将探测器和红外光源集成在光学气室内.在对气室进行设计时,首先确定气室高度为25 mm,随后通过计算和软件仿真分析确定气室的半径为10 mm.设计完成外围电路并对传感器进行测试,结果显示:对甲烷、一氧化碳和二氧化碳的检测范围可达到(0~40 000)×10-6.