非超净条件下玻璃微流控芯片加工工艺

为了解决玻璃微流控芯片加工工艺对专业实验室的依赖问题，提出了一种非超净环境下玻璃材料微加工工艺.该工艺包含湿法刻蚀和高温键合两项关键技术，针对刻蚀工艺中高刻蚀速率与高刻蚀表面质量兼具的工艺目标，研究了多种刻蚀剂成分及配比等条件对刻蚀效果的影响，并描述了具体工艺流程与工艺参数.在高温键合工艺试验中针对表面亲和处理、抽真空预键合以及键合温度时序控制等方面进行研究，重点讨论了非超净环境下高效预键合方法.结果表明，所研究的湿法刻蚀和高温键合两项工艺具有简单、高效、设备依赖性低等特点，突破了超净环境对玻璃微加工技术的限制.     

平面无阀微泵的设计与制作

依据扩散口/喷嘴理论,设计了具有单向整流特性的无阀微泵.采用硅平面工艺、各向异性腐蚀、削角补偿和静电键合等微机械加工工艺技术,制作了平面尺寸为18 mm×13 mm的无阀微泵.经过测试,当扩散口/喷嘴长度为2.5μm、扩散口/喷嘴的窄口宽度为150μm、腐蚀深度为150μm时,微泵的最大泵压达14.8 kPa,最大流量为558μL/m in.     

毛细管电泳芯片分离DNA片段的实验研究

在研制出集成毛细管电泳芯片的基础上,采用自组建的毛细管电泳芯片-激光诱导荧光-光电倍增管(PMT)及4400数据采集处理系统,对IGF-1(500bp)MAF-box(1021bp)两种DNA样品片段进行分离测试实验,测试结果得出采用本测试体系所需要的最佳条件,为毛细管电泳芯片的实用化奠定了基础．     

微/纳米定位平台的动态特性分析与试验

为了分析微/纳传动平台的动态特性,应用拉格朗日方程,建立5自由度微/纳米定位平台的动力学模型,推导出固有频率及阶跃响应的解析式.采用有限元方法,仿真得到平台的前5阶固有频率和模态阵型.在不同驱动频率和不同加载下,分别进行静、动态试验,结果表明,平台的开环调节时间为0.812s;驱动频率为100Hz时,发生共振现象;加载小于10N时,平台具有较好的稳定性;动态试验得到压电陶瓷、电容传感器和平台的分辨率分别为4、10和45nm,且平台的重复定位精度为0.6μm.     

微曝气在铁屑法处理印染废水中的作用探讨

通过微曝气方法增加废水中的溶解氧浓度，可加强铁屑法处理印染废水的程度。试验表明，曝气强度为０．００５Ｌ（空气）／ｍｉｎ·Ｌ（水）时，ＣＯＤ和色度去除率分别提高８％和３％，出水达到国家排放标准ＧＢ８９７８—８８。     

基于集成芯片的细胞生理多参数自动分析仪

为了实现对细胞多个生理参数的同时记录,研制了一台自动分析仪,该仪器采用包含光寻址电位传感器(LAPS)、细胞电阻抗传感器(ECIS)、微电极阵列传感器(MEAS)3种细胞传感器的集成芯片及其检测系统.仪器集成了细胞生长环境控制系统和自动流动分析系统,能够满足多种不同的细胞生理实验需求.相比于以往的细胞生理检测仪器,具有多参数同时检测、多功能、自动灵活的特点.进行了细胞胞外酸化率变化和阿霉素作用下细胞阻抗和电位变化的实验,结果表明:分析仪能够对胞外离子、细胞阻抗、胞外电位进行同步、长时检测,可应用于药物评价、药物筛选等生物医学研究领域.     

硅基大位移低驱动电压静电微驱动器变形分析

针对目前横向加载单向变形静电微驱动器存在的位移过小或驱动电压过大的问题,提出一种基于纵横弯曲变形原理的硅基大位移低电压静电微驱动器模型,将弹性力由传统意义的恢复力改变为驱动力,推导出微驱动器挠度变形的控制方程．通过仿真发现,该驱动器的驱动位移高达145μm,远大于目前微驱动器的变形量; 驱动电压仅为5V,远低于目前微驱动器的驱动电压值．     

聚合物微流控芯片微通道模压成型分析

通过试验研究了聚合物微流控芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数(包括模压温度、模压压力、模压时间、不同材料及卸载温度等)对微通道尺寸的影响。建立了模压工艺参数与微通道尺寸的关系,并基于黏弹性模型利用有限元方法进行了模压过程的数值仿真,仿真结果与试验结果基本吻合。本文的研究结果对完善聚合物微流控芯片设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。     

凸轮泵转子型线设计与性能分析

阐述了凸轮泵的结构和工作原理,分析了转子型线的设计要求,应用复极矢量函数建立了转子理论型线和实际型线的数学模型.在此基础上,采用数值积分方法分析了凸轮泵的理论排量、容积利用系数等特性.利用Matlab编制了凸轮泵的理论排量、容积利用系数的计算和转子型线的绘制程序,并给出了设计实例.得出了转子的设计参数对转子型线和容积利用系数的影响.验证了方法的有效性.     

同时供冷供热的CO2双级压缩热泵循环性能研究

提出了一种同时供冷、供热的CO2双级压缩热泵循环,它能够实现冷热量的同时独立调节;并通过实际案例,理论分析了不同中间温度、热水加热器入口水温、回热器出口过热度以及制冷剂质量流量系数下新循环的性能,考察了高压压缩机最佳排气压力的影响因素.     

单片机防盗报警系统的设计

本文设计了一个简单的单片机防盗报警系统,并从电路构成、工作原理、功能特点等方面对 其进行了介绍。     

一种基于余热回收的C02污水源热泵系统设计与性能研究

CO2属于环境友好型制冷剂,其跨临界循环非常适用于热泵系统。通过对自然工质物性和CO2污水源热泵专用活塞压缩机不可逆损失的研究,构建了带节流阀和带膨胀机的2种单级C02污水源热泵系统数学模型,开发了一套CO2单级热泵循环性能分析平台。该项目拟设计一种高效稳定的C02污水源热泵系统,实现城市污水低温余热的回收再利用,既符合社会可持续发展的要求,同时也是节能减排的重要组成部分。     

矩形压电振子式主动阀压电泵的设计及其性能

根据压电泵的工作原理,基于两端夹持式主动阀开发了矩形压电振子式主动阀压电泵,对其结构及工作原理进行了说明。计算了其理论流量,剖析了流量的影响因素。通过试验研究得出:泵在工作时阀腔压电振子与泵腔压电振子之间的最佳相位差是70°和250°。测试了阀腔压电振子在不同电压、频率驱动信号作用下压电泵的输出特性。同时,对主动阀压电泵的双向泵送能力进行了比较分析。实验结果表明:与正弦波相比,方波作为矩形压电振子主动阀的控制信号时,流量相对比较大。频率为70Hz时,最大流量为140mL/min;在高频情况下,矩形压电双晶片式主动阀压电泵的流量保持较好,圆形压电振子式主动阀压电泵的流量下降明显。     

含规模化空气源热泵的电网稳定性分析与风险评估

针对大量空气源热泵同时启动时,会对电网造成冲击并影响电网安全稳定运行的问题,提出了一种基于非序贯蒙特卡洛模拟的评估方法.基于对定频空气源热泵和变频直流空气源热泵启动特性的研究,使用非序贯蒙特卡洛方法和风险理论模拟并分析了规模化空气源热泵启动时电网的稳定特性和电网风险.对某村落低压配电网的算例研究结果表明,提出的评估方法能有效评估含规模化空气源热泵启动时电网的稳定性和风险指标,为规模化空气源热泵对电网稳定带来的影响提供了有效的分析手段.