小型自感应原子力显微镜测头及其标定
设计了一种小型轻敲式自感应原子力显微镜(AFM)测头以实现微/纳尺度下的几何量测量.轻敲式测头采用石英音叉式自感应探针,通过自身的电信号输出检测悬臂梁的振幅变化,无需额外的光学传感器.设计了测头的微弱自感应信号放大电路,并补偿音叉寄生电容对测量的干扰.机械结构紧凑便于将测头固定于光学显微镜下观察测量情况,同时屏蔽外界的干扰.利用显微激光多普勒测振系统,标定了测头机电耦合系数为145 nm/V,由此可以计算测头工作频率下悬臂梁的振幅.搭建了以纳米测量机(NMM)为高精度定位平台的测试系统,利用该系统对测头进行进/退针实验,标定测头的灵敏度为0.47 nm/mV,NMM内置的干涉仪保证标定直接溯源至"米"定义.实验表明测头的非线性误差小于1%,测量范围在百纳米级.
基于白光相移干涉术的微结构几何尺寸表征
将Carré等步长相移法与白光垂直扫描相结合形成了一种白光等步长相移算法,该方法快速、准确、非接触,垂直分辨力可达亚纳米级.测量系统集成了Mirau显微干涉物镜,并通过高精度压电陶瓷纳米定位器带动物镜进行垂直扫描.分析了Carré法应用于白光干涉信号的相位提取的精度,对不同扫描步距以及不同信噪比情况下的测量进行了计算机仿真,确定了测量参数.结合重心法将相位计算的数据范围直接定位于干涉信号的零级条纹,从而省去了相位解包裹过程.通过对微谐振器和标准台阶的测量说明了该方法的有效性,并使用白光相移干涉、白光垂直扫描和单色光相移干涉对44 nm标准台阶进行了测量,并对测量结果进行了比较.
新型直通式平板节流阀压降分析及冲蚀模拟
在控压钻井过程中,常规钻井节流阀压降梯度大,冲蚀较强,在开关度控制精度为3%~5%时误差大,达不到精细控压工艺要求。针对上述问题,利用CAD和流体仿真软件建立油田常用PFF系列直通式平板节流阀的力学模型,对其在不同开度下的阀芯压降变化进行分析,仿真结果和现场实际记录结果相符。在基于分流减压的优化方案后,对阀板结构进行改进,新型节流阀阀孔设计为盾牌形。优化结果表明:新型直通式平板节流阀在现场常用的开度区间(20%~40%)内压降呈线性变化趋
提高气阀使用寿命的途径
<正> 提高气阀的耐用期,必须从气阀的设计、制造及使用等方面同时着手。作者经实际调查,从理论上分析气阀的损坏原因,指出提高气阀使用寿命的途径。一、气阀损坏调查及分析气阀的主要零件是阀片与弹簧,无论那个零件的破损均影响气阀的使用寿命。零件的破损与工作载荷、磨损、腐蚀,材质与加工制造质量等有关。
飞机燃油系统流量模拟控制系统研究
阐述了飞机燃油系统流量模拟控制系统的重要性并分析了传统控制方案的缺陷.对传统流量控制系统结构作出适当改进以解决分段测量所引起的切换过程数据不精确问题.采用单神经元PID控制器在保证大范围动态跟踪效果稳定的前提下很好地抑制了切换过程中的抖动具有较好的控制效果.