中频电磁感应加热空气的效果研究

本文利用中频电磁感应加热技术,在电磁感应磁场中依靠加热装置内部感应加热件所产生的感应热对空气加热得到高温空气。在实验中,利用中频电磁感应加热能快速方便的产生高温空气,同时得出了加热体形状、加热功率对空气温度有重要影响:减小加热体与感应线圈之间的距离,可以减小间隙无功功率;增大加热体表面积可以提高出口空气温度。     

硅外延生长高频感应系统的热场仿真

应用多物理场分析工具COMSOL Multiphysics软件中的磁场和固体传热两种模块,建立了平板式外延炉反应腔体的有限元模型.结合高频感应加热的机理,分析了电磁场与热场耦合作用,重点研究了感应加热系统中线圈结构、电流密度和频率对热场分布的影响.模拟结果表明,高频感应系统呈现出明显的趋肤效应,感应电流主要集中在基座下表层,焦耳效应主要发生在涡流区,基座上部的热量来源于热传导.实验中,通过调节感应线圈横向和纵向的位置,改变了磁通密度的分布,从而决定了腔体内的热场分布.根据模拟仿真结构,对外延工艺的温度分布进行优化,实现了热场的径向温度梯度变化小于10℃,在此条件下,硅外延片电阻率的标准偏差为0.56％.     

MEMS微电磁驱动器的分段磁路模型及实验研究

介绍了一种MEMS电磁微驱动器.基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,建立了平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明,考虑线圈绕组半径不同而产生的磁动势分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型.采用硅微细加工技术和微电铸技术成功地制作出了这种微驱动器,并对器件的性能进行了测试,测试结果表明,该模型能很好地计算驱动器的电磁力.     

脉冲涡流热成像裂纹检测机理仿真分析

脉冲涡流热成像技术由于在导电材料缺陷检测中的优势而成为无损检测的热点。本文运用电磁感应原理及热传导理论,建立感应加热数学模型,利用有限元法分析电磁激励热成像检测缺陷的机理。利用COMSOL有限元软件建模分析了导磁材料和非导磁材料中两种基本裂纹slot和notch附近涡流场和温度场的分布情况,通过分析裂纹附近涡流密度大小和温度场的变化曲线,指出检测导磁和非导磁材料裂纹的最佳观测时间以及温度响应,为下一步的裂纹定量检测提供理论指导。     

小功率磁阳极霍尔推力器设计及特性研究

常规霍尔推力器通常采用同轴磁路或者分立磁柱结构.同轴磁路中放电室、阳极完全被磁屏罩住,热量使磁路温度攀升,导致磁性能急剧下降.分立磁柱磁场沿放电室圆周分布不均,影响推力器性能.霍尔推力器放电室陶瓷结构材料对高电压敏感,使比冲进一步提高受限.本文开展小功率磁阳极霍尔推力器设计和研究,将磁屏、阳极和放电室融合起来,以金属代...     

基于零电压开关技术的感应加热装置逆变电源研究

感应加热是一种新型的加热方式,近年来迅速发展,具有研究价值。基于零电压开关技术的感应加热装置具有开通损耗小、高可靠性、高频率、节能环保等优点,被广泛应用于金属热处理等领域。基于零电压开关技术,构建了以MSP430为控制核心的感应加热装置逆变电源,介绍了其硬件组成,并详细介绍了ZVS逆变器和感应加热装置。对ZVS逆变器的各个参数进行了理论计算,将ZVS逆变器输出的交变电流通过线圈产生交变磁场,当磁场内的磁感线穿过磁场内待加热的金属材料产生涡流进而达到加热的效果。本文对ZVS逆变器的输出进行了仿真实验,结果表明可以得到交流电进而达到加热的功能。     

超磁致伸缩换能器的磁场和温度场分析及其结构设计

本文针对超磁致伸缩换能器磁路设计进行分析,包括驱动器磁路设计、磁路分析与设计、偏置磁场设计、激励线圈设置、超磁致伸缩棒的处理等,结合超磁致伸缩换能器发热分析,通过研究换能器磁场有限元、伸缩棒磁场有限元、伸缩换能器温度场有限元、样机与测试、测试结果分析等内容,目的在于提高超磁致伸缩换能器运行的稳定性,提升系统运行的可靠性。     

一种改进型枪械自动机测试系统

针对传统的水下枪械自动机测试系统存在的灵敏度低,噪声严重,后期数据处理繁琐等问题,提出一种改进型枪械自动机测试系统。采用低导磁材料代替传统永磁型感应测速传感器的铁芯,并以漆包线缠绕坡莫合金作为感应线圈用以增强其灵敏度,解决了传感器因内部铁心线圈产生涡流影响测量精度的问题;利用小波变换对采集数据进行降噪处理和突变点的检测,准确捕捉自动机运动过程。经试验验证,测试结果可精确至mV,系统整体不稳定度为1.65%。     

不同频率的感应压力钎焊均温场的获得

实现大平面感应压力钎焊，关键之一是要保证钎层的温度均匀。本文结合大平面不锈钢、铝、不锈钢接头的感应压地对加热的要求，通过对一般工业感应线圈的测试与分析，找出平面温度分布不均匀的原因及不同频率平面温度分布的规律，研制出在不同频率段２５００￣４０００Ｈｚ，８￣１０ｋＨｚ和３００￣３５０ｋＨｚ下的感应加热装置，使工件能获得整个平面的均温场，从面角保钎焊过程的顺利进行。     

感应加热的立式MOCVD反应室中一种∧形槽的基座

利用有限元法对感应加热的金属有机化学气相淀积（MOCVD）反应室的温度场进行了数值计算研究,研究发现,由于集肤效应,MOCVD反应室中传统的圆柱形基座中的温度分布不均匀,本文提出了一种∧形槽结构的基座,∧形槽改变了基座中的传热方式和速率,从而提高了被加热晶片温度分布的均匀性。通过对加热四英寸的基座优化发现,与传统的基座相比,优化后的基座,使晶片温度均匀性提高了85%,而且对这种优化的加热结构,在不同的温度下,晶片温度分布仍保持一定的均匀性,这有利于薄膜材料的生长。     

动磁式线性斯特林制冷机仿真分析

动磁式线性斯特林制冷机是目前国际上比较流行的战术用长寿命微型斯特林制冷机.以昆明物理研究所的SCI15H动磁式线性斯特林制冷机为研究对象,对制冷机的板弹簧、磁路和热力学循环进行了仿真分析.分析方法采用了FEM(有限元法)和CFD(计算流体力学)分析方法.热力学分析'模拟了制冷机的内部流动情况和制冷量,磁路分析计算了线圈的磁感应强度和磁力线分布,板弹簧分析给出了弹簧应力分布和弹簧刚度.     

焊管内裂纹电磁激励红外无损检测数值模拟

研究ANSYS有限元模拟下基于电磁激励红外热像的直缝焊管内部裂纹检测,为实践提供有价值的参考依据。根据感应加热原理,建立了电磁场和温度场的数学模型,进行两个场的顺序耦合分析,通过改变裂纹埋藏深度、线圈位置、材料物性、感应加热时间,探讨其对内部裂纹可检测规律的影响。仿真结果表明,内部裂纹的存在影响试件表面的温度场,并且随着埋藏深度的增加以及线圈位置偏离越远,表面获得的温度也随之下降,铁磁性材料更容易被检测出来,通过选择合适激励频率或电流强度、线圈位置,红外热像仪能够探测到内部裂纹的存在。     

基于单片机的微波加热控制系统设计

微波技术自上世纪20年代初兴起,现在成为了近现代以来极其重要的科学技术之一。越来越多的影响着我们的生活,对于我们的社会进步具有十分大的作用。由于微波自身的特质与一般的加热方式相比较,微波加热节能,速度快,温度分布均匀,效率相对来说更高。则设计一套稳定、精确、控制方便的微波加热系统是十分必要及具有价值的。采用AT89C52单片机作为控制核心,运用控制磁控管的电压从而改变其功率的方式来达到控制微波驴温度的目的。运用PID算法对产生的测量数据及设定数据来进行处理,磁控管的功率有单相交流电压模块进行控制,从而实现控制微波炉的温度。本微波加热系统对物体加热效率高,并且加热物体受热均匀。     

不激励磁路的动圈式扬声器

传统扬声器中流过音圈的电流会激励磁路,激励能量改变磁隙强度,扰动磁路,导致磁滞伴音,加大了重放的失真。针对上述问题通过在磁路的适当位置设计一个激励抵消线圈,并适当控制其工况,可以降低电感,消除磁滞伴音,大大提高扬声器的重放品质。     

感应钎焊技术及其在电连接器焊接中的应用

感应钎焊技术因其具有加热迅速、焊接效率高、焊料氧化少和加热部位局域化的优点,被用来焊接微波组件中的电连接器。针对组件外形不同和待焊电连接器种类不同,设计了与组件结构相匹配的感应线圈,探索优化了感应加热参数设置。焊接获得的电连接器焊缝质量良好、气密性指标优异,满足气密封质量要求。     

周向励磁油气管道的饱和度分析

针对油气管道周向励磁漏磁内检测磁路较复杂且被测管道不易达到磁化要求的问题,根据克希柯夫方程列出磁路方程及被测管道的磁通密度表达式.将管道内二分之一壁厚曲线上的磁通密度作为研究对象,应用ANSYS有限元仿真软件对周向励磁下被测管道进行磁通密度的饱和度分析,研究了被测管道在不饱和及过饱和两种情况下所呈现出来的不同检测效果,提出了通过改变被测管道磁通密度饱和度来保证漏磁检测稳定性及可检出性的分析方法.该方法对管道周向励磁漏磁内检测装置的磁路设计有一定的指导意义.     

钢板表面腐蚀的脉冲涡流热成像检测研究

钢铁腐蚀是威胁工业安全生产的重要原因之一,采用脉冲涡流热成像缺陷检测技术对钢板表面腐蚀进行了检测和评估。用二维感应加热模型分析了腐蚀表面几何形状对感应加热温度分布的影响,根据实验结果提取腐蚀缺陷的表面温度均方根对腐蚀程度进行表征,并研究了涂层对钢板腐蚀程度评估的影响。用主成分分析法、因子分析法和脉冲相位法重构感应加热红外图像,提高了腐蚀缺陷的识别能力和腐蚀程度的评估能力。     

一种感应线圈车辆检测器的抗干扰方法

感应线圈车辆检测器是利用埋于路表下面的感应线圈进行车辆检测的装置,它被广泛应用在高速公路和城市道路监测中。介绍了感应线圈在车辆检测中所存在的问题,并给出实验数据,进一步给出了相应的软件处理方法,即增加了带通与中值滤波,温度补偿和延时处理。在西铜高速等处大量实验表明,温度、电磁干扰,系统不稳定等影响是能够克服的。     

再论钕铁硼在低音扬声器磁路中的应用

在《电声技术》2003年第6期中,曾刊登了姚云甫、姚燕的“钕铁硼在低音扬声器磁路中的应用”一文。在读者中引起广泛关注,提出了为什么内磁式磁路不适用于低音扬声器,温度对磁路气隙磁通密度有何影响、双磁体磁路如何计算等问题。     

基于可切换频率选择表面的微波加热数值研究

为解决微波加热中普遍存在的加热不均匀问题,已提出模式搅拌器、旋转转盘等机械转动方法来改变加热物体中的电场分布,从而提高加热均匀性。 然而,机械转动的方法往往使得仿真计算困难并且会增加微波系统的复杂性。 因此,本文提出一种应用于微波加热的可切换频率选择表面,其工作频率为2. 45 GHz,通过调整PIN 二极管的开关状态来改变电场分布,将不同状态下的频率选择表面在时间上进行联合并加热,可以明显提高加热均匀性和效率。 计算结果表明,该频率选择表面在导通和关闭状态下的传输系数分别为-32. 10 dB 和-0. 16 dB,能将均匀性提高 43%,加热效率提高42%,有望广泛应用于工业领域。