低场脉冲核磁共振仪探头的研制

探头是低场脉冲核磁共振仪中最灵敏的重要部件.与其他类型的探头相比,采用螺线管线圈的探头能获得高Q(品质因素)值与良好的磁场均匀性.本文通过对螺线管探头电路的分析,推导出了设计制作此类探头的理论公式,并以此设计制作了高品质的探头,同时对于设计中高性能元器件的选型以及探头的调试方法给出了详细的说明.     

螺线管磁定位技术初探

随着钻探工艺的不断发展,对井身轨迹的要求不断增加。一般依靠地磁定位的仪器已无法满足精度要求,于是研发出了多种近场磁导向系统,如MGT、RMRS和慧磁中靶仪等。以发射源种类为依据,可分为主动测量技术和被动测量技术。螺线管磁定位系统属于主动测量技术,它具有数据传输量小、耐温高等优点。目前国外已经商用化,而国内研究不多。本文简单介绍了螺线管测量的理论模型,着重阐述了室内实验和误差分析。实验共测量了144个点数据,总距离平均误差为4.9%,平面距离平均误差为5.6%,初步验证了螺线管磁定位系统的可行性。     

Buckling Analysis of TF Coil Inner Leg for Central Solenoidless Tokamak

The central post is one of the critical components for the low aspect ratio tokamak, which endures not only a tremendous ohmic heating because it carries a rather high current, but also a large neutron heating and irradiation owing to the plasma operation. The DS copper alloy Glidcop AL-25[8] was chosen as the conductor material for its adequate mechanical properties and physics properties. The central post has a cylindrical structure with lots of cooling channels. The length of the central post for the next generation of nuclear fusion spherical tokamaks will be more than 10 m or 20 m. The structural stability is very crucial. When the applied load is larger than the structure critical buckling load, the device will lose its stability and collapse. In order to calculate the critical buckling load, a 1/6-segment finite element model was used and the force acting on the central post was simulated. The results showed that the vertical compressive stresses mainly affect the stability of the central post. The linear buckling analysis results with finite element method based on small deformation theory were given in this paper. The relation curves and functions for buckling factor, depending on the different lengths and the radius of the central post, the diameter of cooling channel and the maximum allowable current density, were also shown.     

一种新的光速测量方法

提出一种测量光在空气中传播速度的全新思路,通过示波器确定串联谐振点导出光速的表达式,并通过实验测出光在空气中的传播速度.     

对置螺线管线圈的多功能检测模型及灵敏度研究

为丰富螺线管型传感器对液压油污染物的检测内容,提出并制作一种基于微流体芯片的对置螺线管型多功能检测传感器。理论推导了对置螺线管线圈的金属颗粒电感检测模型和非金属颗粒电容检测模型。为进一步提高检测灵敏度,试验对比分析了硅钢片对对置螺线管线圈的电感检测和电容检测的灵敏度。试验结果表明,硅钢片能够显著提升对置螺线管线圈的金属颗粒检测灵敏度,60～70μm铁颗粒和160～170μm铜颗粒的检测信噪比分别提升127.44%、222.07%,也能提高对置螺线管线圈的非金属颗粒检测灵敏度,但不显著,140～150μm水滴和240～250μm气泡的检测信噪比分别提升21.92%、7.95%。该研究对提高螺线管型传感器的液压油污染物检测能力提供了技术支撑,对液压系统健康状态监测以及故障诊断具有重要意义。     

螺线管磁场中磁流变液悬浮分析

利用通电螺线管与铁心形成交变磁场,磁流变液中磁性颗粒在交变磁场中旋转,改变方向成链,在旋转过程中,非规则磁性颗粒对工件表面进行微切削。为了达到利用磁性颗粒对工件进行精密抛光的目的,需要形成磁流变缎带悬浮。设计新型结构,通过有限元方法对尖劈形磁场进行数值分析,分别给出了磁场强度和磁通密度随尖劈高度和螺线管宽度的变化规律。结果表明,尖劈结构优于无尖劈结构,随着尖劈高度的增加,磁场强度最大值逐渐减小,磁通量表现为先增加后降低,最大值位置发生变化;随着螺线管宽度的增加,磁通量最大值略有降低,但变化不大,其位置也是从铁心最低点变化到中间部位,磁场强度最大值先降低再升高,位置始终在尖劈处。以上研究结果为形成磁流体悬浮抛光的磁场设计提供了理论依据。     

用于胃肠道微型机器人的组合螺线管式无线能量发射系统研究

为保障胃肠道微型机器人在体内稳定、可靠工作,以扩大无线能量传输系统的工作范围、提高接收能量及其稳定性为目标,研究了新型组合螺线管式无线能量发射系统.通过有限元仿真分析,确定发射线圈的最佳结构及结构参数.基于最小传输能量要求及所提出的发射线圈性能评估指标,优化确定发射线圈的匝数.研制的发射线圈尺寸为50 cm×50 cm...     

基于ANSYS的新型电磁离合器电磁特性研究

基于螺线管电磁铁原理设计了一种新型电磁离合器,为确定其关键结构参数,利用ANSYS对进行建模和仿真分析计算.论述了当新型电磁离合器内外齿间隙和内外齿相对长度发生变化时对电磁力的影响规律,同时分析了在不同内外齿间隙下新型电磁离合器磁通密度矢量图的变化情况.分析结果表明:电磁力随着内外齿间隙的增大而减小;随着内外齿相对长度的增加,电磁力先减小后增大.由此可选出合适的内外齿间隙和内外齿相对长度,为新型电磁离合器的进一步优化设计奠定基础.     

一种磨粒在线监测传感器的设计及其特性分析

磨损失效占机器零件的失效形式中的 70 %以上 ,磨粒隐含着机械装备运行状态的大量信息 ,而大磨损金属颗粒是加速大型机械设备磨损的重要因素。目前 ,我国在大磨损金属颗粒在线检测研究方面还比较欠缺。本文应用电磁感应监测原理 ,设计分析了一种螺线管式磁感应大磨损金属颗粒在线监测传感器 ,并用 ANSYS电磁 -电路耦合场仿真该传感器的监测机理 ,验证了设计原理的可行性 ;确定了影响传感器性能的关键因素 ,同时确定了传感器的几组几何尺寸和性能参数 ,为该种传感器的研制奠定了良好基础。