压电沉淀吸附法用于硫酸根的测定

报道了一种利用压电沉淀吸附检测硫酸根离子的分析方法.在pH=3.0的柠檬二氢钠-柠檬酸的缓冲溶液中,硝酸钡和硫酸钠产生晶形沉淀,压电晶振表面因吸附硫酸钡沉淀而使晶振的谐振频率发生改变(Δf).通过实验选定了测量体系,并考察了缓冲溶液的pH值和温度等实验条件对Δf的影响.结果表明,硫酸根在0.8×10-4～1.0×10-3mol*L-1范围内,Δf与硫酸根浓度呈线性关系.将此传感器用于自来水中SO2-4的测定与离子色谱法测定结果相符.图5,表2,参7.     

B位掺杂对改性PbTiO_3陶瓷性能的影响

针对具有大各向异性的钙改性PbTiO3陶瓷材料 ,研究了在B位用镍铌和锌钨联合取代部分钛对材料性能的影响 .研究结果表明 :当Pb(Zn1 2 W1 2 )O3和Pb(Ni1 3Nb2 3)O3的掺杂量为 3 % (mol mol)时 ,样品同时具有较大的压电各向异性和较高的机械品质因素 .分析指出合适的B位取代会引起一定的晶格畸变以及较少的晶格缺位 ,使材料在极化后电畴充分转向 ,有利于提高压电各向异性和机械品质因素 .用XRD和SEM对陶瓷的微观结构进行研究 ,发现随着镍铌取代量的增加 ,晶体结构的四方度有减小的趋势 ,从而导致材料性能相应的变化 ,利用这种变化可以对材料性能适当地进行调整     

压电薄膜微致动器的制作和有限元分析

为实现高密度硬盘驱动器磁头的精确定位,设计和制作了一种与不锈钢基体粘结的压电薄膜微致动器。该致动器中的锆钛酸铅多层膜元件采用溶胶凝胶技术制作而成。对该致动器进行了实验测试和有限元分析。结果表明:当采用双层膜结构时,压电微致动器的位移/驱动电压灵敏度和谐振频率分别达到了1.396μm/±20V和15.13kHz;有限元仿真结果与实测结果基本吻合。     

一种基于Wiener过程加速度计寿命预测

加速度计是惯性导航系统的核心部件之一,其剩余寿命预测是惯导系统作战使用、战备测试和维修决策的重要依据。本文利用漂移Wiener过程建立其性能退化模型,考虑总体与个体之间的差异,用随机变量描述其漂移参数和扩散参数,提出了一种自助评估预测方法,并通过对某惯导系统的加速度计剩余寿命预测,验证了该方法的有效性。     

压电技术在智能道路中应用研究现状

压电技术是一种新兴的绿色能源技术,在各领域都有着广泛的应用,特别是随着智能道路的发展,压电技术在公路中的应用日渐成熟。对于压电技术在智能道路中的应用进行介绍,主要包括压电能量收集系统和混凝土结构健康监测及交通监测技术,着重分析了如何通过压电技术进行能量收集储存为周边设施提供所需电能以及监测交通流量和混凝土内部结构是否有损伤等数据,从而降低交通事故发生频率,增加道路使用时间。对压电技术目前存在的问题进行了剖析并给出了适当的建议,使压电技术能够更全面、更高效地应用在道路中。     

基于EMI技术与PSO-BP神经网络铝梁损伤定位研究

为了定位铝梁等一维结构的损伤位置,采用压电阻抗(EMI)技术与粒子群(PSO)-BP神经网络进行研究。首先,搭建损伤检测试验平台,使用阻抗分析仪测出健康和损伤状态下的压电导纳曲线,分析不同位置压电陶瓷传感器(PZT)测量的结构谐振峰特征,并通过Pearson相关系数对导纳数据进行处理;然后,构建PSO-BP神经网络,以不同位置上的PZT传感器测得的导纳值作为网络的模式样本进行训练。结果表明,压电阻抗技术能有效识别铝梁健康、损伤工况;Pearson相关系数与PZT传感器和损伤之间的距离呈线性关系,与损伤位置间距越小,PZT测得的导纳曲线的Pearson值越大;选取PZT导纳值变化明显的频率点作为神经网络的输入向量,经过训练后的PSO-BP神经网络能够快速准确地识别铝梁损伤位置。     

复合量程微加速度计封装的设计仿真与测试

针对复合量程微加速度计的封装设计与测试的理论、仿真分析和具体试验测试三个方面进行了详细论述,最终确定出最佳的封装方案。理论分析主要通过对几种典型MEMS封装类型特点的比较,确定了最优的封装类型为陶瓷封装。仿真分析主要通过ANSYS软件进行复合量程加速度计热应力仿真,确定了复合量程加速度计的陶瓷封装管壳的厚度。通过静态特性测试及动态特性测试等进一步验证了该封装结构具有抗过载能力。     

基于MEMS加速度计的虚拟现实技术的研究*

本文提出并实现了一种基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)加速度计等传感器的隔空书画和情感宣泄手套。在书画模式下,指套笔在空间的随意书写和绘画,将其书写绘画轨迹信息重现于虚拟画板上;宣泄模式下,构建了虚拟情感宣泄场景,并采用关键姿态帧离散化运动序列,通过关键姿态和人体运动特征向量映射重构实现运动识别,最后对最终的识别结果进行动态修正以拟合用户输入。样机验证实验表明,本系统实现了隔空随意书画和“发泄吧”的虚拟化,是虚拟现实技术的一项重要尝试。     

双稳态压电-电磁复合俘能器非线性动力学分析

提出一种基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电材料的双稳态悬臂梁式压电-电磁复合俘能器结构。考虑到大变形时材料的几何非线性特点,基于Euler-Bernoulli梁理论和Hamilton原理建立系统分布式参数模型,采用Galerkin法与谐波平衡法给出响应解析解;利用MATLAB仿真分析激励频率、激励幅值、磁铁间距和负载电阻对系统输出性能的影响,并运用龙格-库塔法分析俘能器的非线性动力学特性;通过电路仿真研究悬臂梁在不同振动状态下的整流滤波特性。结果表明：随着激励幅值的提高,系统阱间运动的频率带宽会逐渐增大;存在一组最优的压电负载和电磁负载,使得系统输出总功率达到最大;负载的改变不会影响阱间运动的频带宽度;随着激励的增强,系统在混沌运动和周期运动间进行状态转换,可以利用标准桥式整流滤波电路进行周期运动时的能量采集,但该电路无法稳定收集混沌运动时的系统输出。     

压电双层膜驱动管内移动微小型机器人的研究

提出了一种新型管内移动微小型机器人, 采用压电双层膜驱动器和惯性冲击式原理(IDM), 实现在直径为Φ16~18 mm的直管内的稳定运动. 对惯性冲击原理进行了理论分析和动态仿真, 通过实验, 验证了微小型机器人的运动原理和运动能力. 实验结果表明, 在峰值为50 V和频率为1100 Hz的锯齿波电压驱动下, 该微小型机器人的直线运动速率可以达到3.5 mm/s. 理论分析与实验结果验证了惯性冲击原理在本设计中的可行性和有效性, 并为管内移动微小型机器人的优化设计提供了理论依据.