在设计微型阀时,关键点之一是对响应时间进行估算。设计一种热气致动双稳态微型阀,应用热电类比方法建立简化模型,对开阀响应时间进行估算。在流量测量的基础上,建立气流升压模型,计算了流经此微型阀的气体填充一定空间所需要的响应时间。分析结果显示：当加热膜片的厚度分别为8μm和25μm时,开阀响应时间分别为11.4ms和20.2ms。在200kPa压强差下,气流在55.5μL空间内的升压响应时间为7.6ms。对微型阀的性能进行测试,证明了热电类比简化模型能够很好的模拟开阀响应时间,气流升压模型能够对微型阀开阀后性能进行很好的估计。

介绍了现有接触式测量技术与非接触式光学测量技术的优缺点.为了实现工业产品的高精度高效测量,提出了一种新型的自动检测系统.此系统在三坐标测量机上集成了视觉系统和锥光偏振全息光学测量系统,并可根据不同的精度要求和零件结构选择适当的测量装置.文章介绍了系统的总体方案以及核心模块.

设计并实现了一种平面反射双光程结构的阴影系统,该系统在减小了尺寸的同时还提高了观测的灵敏度;采用直接成像的方法,降低了系统噪声,提高了自动化程度.结果表明:该系统可以清楚地显示小到1.0×10-6 g/cm4的密度梯度变化,可在海洋内波动力学研究中,对实验室中模拟内波的形态结构进行观测,满足试验场地受限的情况下大尺寸内波密度场的观测需要.

提出了基于棋盘光栅Ronchi检验法的微变表面形貌测量方法，可同时测量被测表面形貌两个正交方向的斜率，因而可通过一幅变形棋盘光栅图重构被测表面形貌。使用取微分极值的方法可简单有效地实现变形棋盘光栅图两个正交方向信息的分离和提取。根据所提出的测量方法和数据提取算法建立了微．变表面形貌测量系统并对静态和动态表面形貌进行了测量。结果表明，所建立系统的分辨率〈O．1μm，测量范N〉50μm，符合有关研究中对微变液面的测量需求。

为了实现对内波等流场的大视场无干扰竖向显示测量，设计了一种透镜和反射镜结合使用的平面反射双光程形式的纹影系统。使用“虚拟光刀”代替传统纹影系统中的真实光刀，且对系统的光学系统和图像采集系统进行了集成耦合设计，可以直接得到实时连续的数字化流场纹影图。对纹影图进行多次Wiener滤波，渐次增大Wiener滤波的像素估计邻域，可以有效去除图像中的随机噪声。

双稳态结构是降低微流体器件功耗的有效手段,使膜片获得双稳态结构往往需要对材料进行热处理。文中提出了一种不需要进行材料热处理,通过将圆形膜嵌入半径相对较小的圆形槽从而使膜片达到双稳态效果的方法。基于聚丙烯材料,对设计和制作的双稳态结构的初始挠度、开关压强及密封能力进行了有限元分析。结果显示,当槽半径为19.75 mm,膜片半径较槽半径大100μm时,膜片能够在其中心半径为0.5 mm的区域密封600 kPa以上的入口压力,而膜片的开关压强约为5.2 kPa。通过实验测量了膜片中心变形随压强的变化及实际开关压强的大小,实验结果与仿真结果吻合较好。最后就结构制造精度对初始挠度、开关压强及密封压强的影响进行了分析。