小容量计量器具大部分是玻璃计量仪器，品种规格繁多，其中一种常用玻璃量器就有多种量限、多种级别。目前，现代化企业或公司一次需检测几十支或几百支这种量器，并要给出测量的实测值及校准证书，在检测工作中每个检定点都需要校对温度变化、质量偏差值，再进行比对，综合性地计算出正确结果。检测人员在进行数据处理时要付出相当大的工作量。由于玻璃量器数量多，导致检测人员工作时间长、功效低。

通过对二次谐波低电压突变结构复合腔回旋管中谐振腔结构、模式竞争以及电子注一波互作用的研究，分析了高频结构特性、寄生模式的抑制和工作参数优化等问题。给出了3mm二次谐波低损耗TE02／TE03模式回旋管的模拟设计结果。计算采用了坡度磁场，互作用效率得到显著提高。PIC粒子模拟结果表明：在电子注电压25kV、电流4A、纵横速度比1．6、工作磁场1．72T时，回旋管可获得37kW的输出功率，横向运动能量转换效率高达51％，器件效率为37％。

采用特别设计的InGaAsP/InP多量子阱结构（MQW）,研究了Cl2/H2电感耦合等离子体（ICP）刻蚀损伤,优化了低损伤ICP刻蚀的关键工艺参数,得到了一种低损伤、形貌良好的Bragg光栅的制作方法。结合优化的InP材料金属有机物化学气相沉积（MOCVD）外延生长工艺,制作出1.55μm分布反馈（DFB）激光器,端面镀膜前其阈值电流和斜率效率分别为15mA和0.3mW/mA,边模抑制比大于45dB。寿命加速老化实验结果显示,该器件40℃的中值寿命超过2×106h,表明了本文ICP光栅刻蚀工艺的可靠性。

气动喷砂是涂塑复合管道生产工艺中最关键的步骤之一,内部流场特性严重影响着喷砂的质量,提高管道内部流场介质的动量是保证喷砂质量的最有效途径,因此对探究不同喷砂条件下管道内壁流场介质的速度变化显得尤为重要。基于计算流体力学的方法,选择了遵循欧拉-拉格朗日计算方法的DPM离散相模型,利用FLUENT软件对几种不同管径、不同喷射角度下的管道内壁气动喷砂两相流场的静压力和速度分布进行了数值模拟。结果表明:随着加工管件的管径增大,在管件内部流场中气相速度降低,其对固体颗粒的加速作用减小,使得固体颗粒速度也逐渐减小;随着喷枪的喷射角度增加,固体颗粒与管件内壁的碰撞次数增加,固体颗粒速度逐渐减小,但冲蚀磨损区域更集中,冲蚀率逐渐增大。结果为选择合理喷砂工艺参数达到最优的喷砂效果提供了一定理论支持。

为进一步探索气动冲淤的作用机理和在工程实践中的应用,进行了气动冲淤数值仿真模型研究。采用立面二维水-沙-气三相仿真模型,对气动冲淤中气体及泥沙运动特性进行了探索,并对比了气动冲淤与水射流冲刷的优缺点。结果表明:①采用气动冲淤时,气流冲击到泥沙后向上运动,同时带动泥沙向上运动,随之被水流带走。相同条件下,水射流的冲刷范围大,但气动冲淤的冲沙效率更高,采用气动冲淤能达到较好的清淤效果。②气动冲淤中,气体流速越大,冲刷效果越明显,冲沙率随气体弗劳德数的增大呈线性增大趋势。

针对黄河含沙量大、干流水库不同程度淤积的状况,提出了一种水动力与强人工干预有机结合的泥沙负载提高方法,即通过气动系统使水体中产生气泡,增强水流的紊动强度及垂向流速,提高水流的挟沙、输沙能力.通过水槽试验,对黄河原型沙在气动装置辅助下的起动与输运进行了研究.结果表明:在一次排气过程中,覆盖于排气孔上方的泥沙中有28%的泥沙得以起动并被水流输送,且其中仅有8%落淤到下游水槽中,20%的泥沙被带出水槽,取得了明显的清淤效果.同时,针对小浪底水库的淤积特点,对将气动冲沙法应用到小浪底水库的可行性进行了分析并提出了初步方案.

为解决人工手动方式装配调整接头组件生产效率低且操作存在安全隐患的问题,开发了一种基于PLC控制的调整接头组件自动装配系统。介绍了调整接头组件的组成和装配方法,阐述了该自动装配系统的总体结构、功能和自动装配流程。以西门子S7-200 SMART PLC为控制核心,人机界面作为人与系统之间的交互桥梁,以电气传动和气压传动作为动力,完成了电气控制系统的硬件选型和软件编程设计。采用该系统,实现了调整接头组件高效率、高质量、安全的自动装配。

目前国内仍大量存在通过手动或半自动的方式对管道内壁进行喷砂除锈处理,喷砂效率低、工作环境不安全,针对此状况,开发了一种基于PLC控制的管道内壁自动喷砂系统。阐述了管道喷砂除锈机制,分析了该自动喷砂系统的总体结构和功能,以及其主要的工作流程。提出了以气压传动作为动力,西门子S7-200PLC为控制核心的机电与电气相结合的控制技术,在此基础上完成了对控制系统的硬件配置及软件编程。实践表明,该系统具有喷砂效率高、占地面积小、除锈质量高等特点。

针对现有研究中无舵机转向仍处于一个尚未开发的阶段,分析了无舵机转向的原理,并推导了无舵机转向的转向角计算公式。设计了无舵机转向的控制系统,利用模糊PID控制中对偏差的智能化处理,引入智能分段控制概念,根据实际转角与目标转角的差值的大小,改变PID中的控制参数,以自动适应调整转速控制的响应速度等一系列特点,控制电机的转速输出以调节转向角。利用Matlab/Simulink建立了控制系统仿真模型进行了仿真分析,并在实物平板代步车中加以实验验证。

超重力技术突破了地球重力场的限制，是强化传递和混合过程的一项突破性新技术，其核心装置是旋转填充床。回顾前人几十年的不懈努力，旋转填充床已经在基础研究和工业应用中取得了长足的进展。本文主要介绍了旋转填充床的基础研究最新成果及工业应用案例。阐述了旋转填充床填料的种类和特点以及旋转填充床内部流体流动、传质与微观混合的研究进展，研究了不同填料的优缺点及适用环境，指出了各种可视化技术手段的优势及局限性，并提出了进一步强化旋转填充床的传质和微观混合性能的新思路。应用研究综述了近些年来旋转填充床的工业应用案例，包括高端化学品制造、海洋天然气净化、纳米材料制备、环保等领域，并展望了旋转填充床的工业应用前景。