三腔蠕动式主动阀压电泵设计与实验研究

针对无阀压电泵截止性能和工作输出压力的不足,设计了一种新型三腔蠕动式主动阀压电泵,分析了蠕动式压电泵的工作原理,对蠕动式压电泵的结构进行了研究,建立了压电泵的核心部件——阀的结构模型.采用ANSYS软件对阀的结构参数进行了优化,得到了阀结构优化参数,并制作了压电泵实验样机,对压电泵的流量、背压进行了实验测试.实验结果表明:该主动阀压电泵输出水的最大流量为220mL/min,最大正向背压为15.8kPa,且泵气能力远大于泵水能力,最大泵气量为5142mL/min.该压电泵在医疗器械、液体冷却、生物工程等领域有广阔的应用前景.     

基于毛细管气相色谱法的花色蛤中扑草净残留量测定

建立了花色蛤中扑草净含量的毛细管气相色谱测定方法.采用SPL进样口,毛细管色谱柱rtx-5(弱极性,30m×0.25 mm×0.25μm),火焰光度检测器(FPD)进行检测.进样口温度,250℃,分流比5∶1,载气流速,1.47 m L/min;线速率控制方式:线速率,37 cm/s,柱室温度,100℃保持1 min,以30℃/min升至220℃,保持10 min;检测器温度,250℃,氢气气流量,40 m L/min,空气流量,60 m L/min.实验结果表明:方法简单、快速、重现性好,平均回收率大于85%,RSD小于6.0%,线性范围为0.05~1μg/m L,检出限(定性限)为0.001 mg/kg.     

输送流体双腔并联压电泵性能分析与试验研究

为了提高压电泵的输出能力,采用压电双晶片进行驱动,设计了双腔并联被动截止阀压电泵,并加工了试验样机.对不同压电振子驱动方式(同步驱动或异步驱动)的双腔并联压电泵输出性能的影响规律进行了理论分析,分别以液体和气体为介质对样机进行了试验测试.测试结果表明:在110 V驱动电压下,工作频率小于400 Hz时,输送液体最大输出流量为1330 mL/min,2个振子异步驱动泵的输出能力好于同步驱动;输送气体最大输出流量为950 mL/min时,2个振子同步驱动和异步驱动泵的输出能力基本接近,从而确定了双腔并联压电泵输送流体时的最佳工作方式.     

无管式按摩泵泵体注塑成型工艺的稳健设计

为减少无管式按摩泵的翘曲变形量,引入稳健设计方法,使用模流分析软件Moldflow6.1对注塑成型的泵体进行模拟分析.将注塑成型过程中的模具温度(A)、熔体温度(B)、保压压力(C)、保压时间(D)、冷却时间(E)等5个因素作为影响因子,设计了L16(45)正交试验矩阵.通过信噪比分析,得到各工艺参数对泵体翘曲变形的影响程度,获得了最佳工艺参数组合.结果表明:保压压力和保压时间是影响泵体翘曲变形的主要因素,优化后的工艺参数组合为模具温度80℃、熔体温度275℃、保压压力90 MPa、保压时间6 s、冷却时间10 s.优化后泵体的最大翘曲变形量为1.098 mm,变形量减小了12.87%,泵体质量得到了较大的提高.     

电致动聚合物驱动的无阀微泵的设计与制作

提出了一种由电致动聚合物材料(DE)驱动的平面扩散/收缩管无阂微泵.通过分析扩散/收缩管的角度、长度、最小宽度等关键参数对微泵性能的影响,对无阀微泵的结构进行了设计.基于UV-LIGA工艺,将DE泵膜和SU-8泵体键合制作了无阀微泵的模型,并对DE泵膜结构进行了实验研究,确定了合理的结构形式,实现了微泵的单向泵送.在3 500 V、8 Hz直流正弦电压的作用下,无阀微泵的流量最大,为21.2 μL/min,并且结构简单、易于密封、成本低.实验结果对电致动聚合物微泵进一步的科学研究和实际应用都具有较大的促进作用.     

微型电磁驱动膜片泵理论分析与实验

研究一种新颖的电磁力驱动的膜片泵,它由驱动线圈、嵌有小永磁体的PDMS膜片及阀体构成,具有体积小,制作简单,控制精度高的特点.永磁体在通电线圈产生的磁场中受到电磁力作用,驱动膜片运动,使膜腔产生体积变化引起液体单向流动.重点分析了磁场大小、泵的电磁力大小及在该电磁力作用下膜片的变形量,通过Matlab仿真,分析了电流输入与膜片变形的关系.对电流大小与液体流量、脉冲频率与液体流速进行了实验测试.实验结果显示该泵可在2.5 Hz时实现最小泵送量为2.75 μL/min.     

优化的原子荧光法测定砷汞含量

建立了用AFS-830双道原子荧光光度计同时测定不同样品中砷和汞的氢化物发生-原子荧光法检测方法.在优化的仪器工作条件下:砷和汞的线性检测范围广,分别为0~10μg/L和0~1μg/L;方法灵敏,检出限分别为0.042μg/L和0.038μg/L;样品加标回收率高,分别为99.5%~100.1%和97.5%~99.9%,可用于工业环境监测中测定不同样品中的砷和汞的含量.     

毛细管电泳法测定化妆品中的烟酸和烟酰胺

建立了一种测定化妆品中烟酸和烟酰胺的毛细管电泳法,成功应用于面霜、乳液和化妆水的检测.样品中的待测物直接用水提取进行检测,以60 cm(有效长度为50.5 cm)×75μm的熔融石英毛细管为分离通道,紫外检测波长210 nm,30 mbar压力下进样5 s.电泳分离条件为:10 mmol/L磷酸氢二钠溶液,p H值9.2,运行电压25 k V,温度25℃.2种物质在7 min内实现完全分离.烟酸和烟酰胺分别在1~200μg/m L和5~500μg/m L范围内峰面积与浓度呈良好的线性关系,线性相关系数R0.999.烟酸和烟酰胺的检测限分别为0.35μg/m L、0.67μg/m L,加标回收率在97.9%~107.7%,相对标准偏差RSD≤4.5%.该方法具有分离速度快、操作简便、分析时间短、成本低、环境友好等优点.     

无阀微泵压电特性分析及性能测试

提出了一种用于微量试剂分析的压电驱动微泵模型.该微泵模型采用压电阵子驱动、硅基泵体以及聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane, PDMS）封装而成.对压电阵子振动模态进行有限元分析,得出1~4阶模态及驱动频率,使微泵容积效率为最大的应为1阶模态.通过对微泵压电 应力耦合场进行数值分析,得出微泵最佳驱动频率范围应小于1 kHz.最后,采用微系统加工方法制作出微泵模型,并对其性能进行测试.结果表明：电压为100 V(p-p)的正弦波驱动下,频率为60和200 Hz时,微泵流量最大达到34.5 μL/min,而当频率在60~600 Hz时微泵压力最大达到657 Pa,与数值分析结果相吻合.     

猪体外成熟卵母细胞激活方法的比较

研究了离子霉素/6-二甲氨基嘌呤(DMAP),乙基汞硫代水杨酸钠/二硫苏糖醇(DTT)激活猪体外成熟卵母细胞的最佳条件,比较研究了电脉冲和化学刺激对猪体外成熟卵母细胞的激活效率.结果表明,用15μmol/L离子霉素处理猪体外成熟卵母细胞10,20,30,40,50,60和70min,其囊胚发育率差异不显著,以40min时的囊胚发育率最高.用15,20和25μmol/L离子霉素处理猪体外成熟卵母细胞,其囊胚率无显著差异.用100,200和300μmol/L乙基汞硫代水杨酸钠分别激活猪体外成熟卵子,发现100μmol/L乙基汞硫代水杨酸钠中处理30min组的卵裂率和囊胚率最高.电脉冲与两种最佳化学激活组的比较研究表明,电激活组的囊胚率最高,但囊胚细胞数低,相反,乙基汞硫代水杨酸钠/二硫苏糖醇激活组的囊胚细胞数最高,囊胚率却较低.     

无隔水管海底泵举升系统井底压力计算与分析

在无隔水管海底泵举升系统(riserless mud recovery system, RMR)钻井中,当钻井泵停止工作时,可能会发生U型管效应,而U型管效应的发生势必会导致井底压力处于不平衡状,发生溢流的概率将大大增加。为了能够在U型管效应发生期间,对井底压力进行控制,保持井眼稳定,通过建立RMR系统在停泵工况下的U型管效应环空返速数学模型,对RMR系统在该期间的环空返速和井底压力变化进行了模拟,分析了在恒定井底压力下海底泵入口压力和海底泵出口流量的变化规律。结果表明：海底泵入口流量越小,可调区间越大;钻井泵停泵前流量越大,维持井底压力恒定下的时间越短,钻井泵停泵前27、32、37、42 L/s时流量可调的截止时间分别为21、19、18、16 min。形成了适用于RMR系统在该期间进行井底压力控制的流量调节方法,为实际作业时的井控方法和操作提供了理论指导。     

用于左心室辅助的φ25mm主动脉瓣膜泵

研制出能够满足解剖和生理要求的心脏瓣膜泵．装置只有一个定子和一个转子,装置内没有轴承或其他支承物．叶轮叶片采用三元解析方法设计,可以防止滞流和紊流的产生．装置最大处的直径为24．7mm,长12．4mm;装置重40g,转子重11g;当转速为15000r／min时消耗功率为7W,血动力学测试试验表明,流经瓣膜泵的最大流量可达10L／min,0流量时对应的输出压力为80mmHg;当流量为4～8L／min时,瓣膜泵能增加循环流量约1L／min,提高输出压约10mmHg;由离心泵产生的搏动血流在经过瓣膜泵以后压力搏动值保持在40mmHg左右、以一头80kg重的猪进行首次受体动物试验,将瓣膜泵缝在主动脉进口位置,结果表明装置的植入对周围的组织和器官不会造成损害．     

嘉陵江梯级水库群溶解无机碳同位素的时空变化特征

以嘉陵江流域及其梯级开发河段为研究对象, 通过在2008 年8 月(雨季) 及2009 年2 月(旱季) 进行密集采样, 分析测定了河水中溶解无机碳(dissolved inorganic carbon, DIC)含量及其同位素组成, 探讨了河水中DIC的来源及其季节与空间变化特征. 结果表明: 嘉陵江河水DIC 及其同位素^13C_DIC 组成的平均值, 雨季时为2 018 μmol/L 和−8.6‰, 旱季时为3 150 μmol/L 和−6.0‰, 二者均存在显著的季节变化; 嘉陵江水体¹³C_DIC 的值旱季(枯水期) 高于雨季(丰水期), 与自然河流的季节变化特征相似, 而与水库、湖泊不同, 表明嘉陵江梯级水库群水体“湖沼学反应”并不明显.     

滑片泵在二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路中的应用

二甲醚发动机中,利用高压氮气罐可克服共轨燃料系统低压回路中产生的气阻,但其本身因体积较大等不利于小型化车载应用。本文提出用滑片泵替代高压氮气罐作为加压装置,并运用AMESim进行仿真,模拟滑片泵在低压回路中的工作过程,确定其合理的参数。仿真结果表明,采用滑片泵作为加压装置,当取吸油区窗口幅角为(45°~155°)、压油区窗口幅角为(230°~324°)时,该滑片泵单个腔体输入压力可保持在0.5 MPa之上,峰值输出压力为2MPa,满足二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路对供油压力的要求;输出流量的频率随转子转速的增大而变高,而与偏心距大小无关;增大滑片泵转子转速和偏心距均可有效增大滑片泵输出流量及其波动幅度;该滑片泵的偏心距为1.5mm、转速为400 r/min时,其输出流量更接近所需最大供油量4.56L/min,且波动幅度较小。     

A spiral-tube-type valveless piezoelectric pump with gyroscopic effect

Abstract The valveless piezoelectric pump integrates driving and transmitting into one operating element, and characterizes easy micro-miniaturization. But, there is the original sin of low pressure and low flow. Thus, it must avoid weakness to choose applications field. This paper analyzes the flow characteristics in the rotary spiral-tube, which will cause the Coriolis force, and subsequently influence the fluid moving. The principle of the pump is deduced, and the spiral-tube-type valveless piezoelectric pump is invented. The angular velocity variation can be obtained when the pump attitude changes, which theoreti- cally verifies the gyroscopic effect of the pump. A pump is fabricated for experimental testing. Experiments has shown that when Archimedes spiral 0 = 4n is selected for the tube design, and the rotation speed of the plate is 70 r/min, the pressure differential is 9 mm H20, which is 1.5 times that of 0 r/min rotation speed. If introduced the low-cost and miniaturized gyroscope, then this may promise potential application in these areas such as smart cars, robots, and home health care.     

蛇足石杉的组织培养初探

针对蛇足石杉资源分散,资源更新周期长,难以大规模开采的情况,初步探讨了蛇足石杉的组织培养技术.以蛇足石杉茎尖为外植体,分别在1/2MS+0.05 μmol/L IBA+1.4 μmol/L KT+2 mg/L谷氨酰胺、MS+0.05 μmol/L IBA+1.4 μmol/L KT+2 mg/L谷氨酰胺、1/2MS+2 mg/L谷氨酰胺/无激素、MS+2 mg/L谷氨酰胺/无激素等4种培养基中培养.结果显示:较为适宜的初代培养基为2号培养基,即MS+0.05 μmol/L IBA+1.4μ mol/L KT+2 mg/L谷氨酰胺.在组织培养工作中,污染问题比较严重,本实验中,采用了以下2种方法对外植体进行消毒：（1）70%酒精浸泡1 min→5% NaOCl浸泡1 min→7%H₂O₂浸泡10 min;（2）0.1%升汞液灭菌3’ →无菌水冲洗5次.结果显示第2种方法比较理想.     

HPLC法测定木蝴蝶中木蝴蝶苷A和木蝴蝶苷B的质量分数

建立了利用高效液相色谱法(HPLC)同时测定木蝴蝶中木蝴蝶苷A和木蝴蝶苷B的定量分析法: 采用COSMOSILC₁₈MS Ⅱ（4.6 mm×250 mm, 5 μm）色谱柱, 以V(甲醇)∶V(ρ(磷酸)=0.2%)=4∶6为流动相进行洗脱, 流速1.0 mL/min, 检测波长278 nm, 柱温25.0 ℃. 结果表明: 木蝴蝶苷A的线性范围为0.050~2.0 μg（r²=0.999 9）, 平均回收率为101.14%, 相对标准偏差(RSD)为1.07%; 木蝴蝶苷B的线性范围为0.050~2.0 μg（r²=0.999 9）, 平均回收率为100.41%, RSD为2.26     

海水五参数原位营养盐分析仪的研制

基于湿化学反应原理，将分光光度法与流动注射分析技术相结合，采用三通阀配合蠕动泵控制的环路设计，研制出体积小、稳定性高、试剂用量少、自动化程度高、可以实时在线测量海水中5项营养盐的原位营养盐分析仪。通过实验对仪器的线性范围、检出限、准确度和精密度等进行验证，得到亚硝酸盐、硝酸盐、铵盐、磷酸盐和硅酸盐的线性范围分别为5~250, 10~500, 10~500, 10~300, 10~1 000 μg/L，最低检出限分别为0.81, 3.01, 1.79, 2.54, 3.02 μg/L。在测量范围内亚硝酸盐、铵盐、硅酸盐的相对标准偏差小于3%，硝酸盐和磷酸盐的相对标准偏差小于5%。将研制的海水五参数原位营养盐分析仪与国标法进行现场比测，结果基本一致，能反映各项营养盐的含量及变化。该营养盐分析仪可以搭载到科考船、台站、浮标等平台上进行原位检测，也可以用于实验室测量。     

泥页岩核磁共振T2谱换算孔隙半径方法

核磁共振T_2谱和压汞法毛管力曲线都是储层孔隙发育特征的数据表现。理论上,核磁共振T_2谱能够依据压汞毛管力曲线准确地转换为储层孔径分布图;但对于泥页岩储层来说,二者所反映的孔隙信息有所不同。通过比对二者形态的异同,发现二者在表征微裂缝时有差别,提出一种考虑泥页岩裂缝的方法用以确定T_2弛豫时间和孔隙半径r之间的转换关系。应用此种方法对典型样品实验结果进行分析,结果表明,对泥页岩核磁共振T_2谱进行孔隙半径转换精度有很大提高。