使用硅压力敏传感器自制物体密度测量仪

使用硅压力敏传感器自制了物体密度测量仪,分别对304不锈钢、石蜡和医药酒精的密度进行了测量,取得了较好的结果.力敏传感器的数显特点使学生能方便快捷地进行操作,减少了天平测量的繁琐过程,剔除了由于砝码长期使用磨损和污染带来的误差.硅压力敏传感器的引进改变了传统实验的思路,把一个简单的密度测量实验变成了一个力、电的综合实验,使传统的实验更具有新鲜感和吸引力,为物理实验的教学改革提供了一种新思路.

钻孔爆破条件下乳化炸药的压力减敏现象研究进展

乳化炸药泛指一类用乳化技术制备的油包水型抗水工业炸药。在深孔和深水爆破作业中,炮孔中的乳化炸药会受到静态压力作用;在延迟爆破中,先起爆的乳化炸药产生的冲击波会对尚未起爆的乳化炸药产生动载荷问题。乳化炸药在受到外界压力作用时,其内部的敏化气泡容易遭到破坏,并且敏化气泡周围的乳胶基质会局部破乳,造成炸药“拒爆”或“半爆”,这一现象就是“压力减敏”。调研了国内外有关动、静压力作用下乳化炸药的压力减敏研究现状,系统总结了压力减敏的研究方法、影响因素和应对措施。研究成果有助于提高矿山爆破开采的安全性和施工效率,同时可为未来乳化炸药的压力减敏研究提供参考。

背面引线压力／氢离子敏传感器的研究

报道了一种含微参比电极的差分结构，并可与其它敏感元和信号处理电路完全隔离的背面引线氢离子敏感场效应（ｐＨ－ＩＳＦＥＴ）新结构。基于硅的固相键合技术和硅微机械加工技术以及常规Ｎ阱ＭＯＳ工艺，研制成集成压力／ｐＨ－ＩＳＦＥＴ传感器，设计制作了高稳定的可调芯片自恒温系统，经实际工艺流水制成了样管，初步的测量结果证实了这种背面引线、微参比电极、全集成的新结构设计是成功的。

MgH_2对乳化炸药的压力减敏影响实验

将储氢材料MgH2作为敏化剂和含能材料引入到乳化炸药的配方中,通过冲击波动压发生装置和水下爆炸实验研究MgH2对乳化炸药抗冲击波性能的影响,并与玻璃微球敏化的乳化炸药进行对比。研究结果表明,MgH2能够显著减弱压力减敏作用对乳化炸药爆轰性能的影响,且同等受压程度下爆炸威力远大于玻璃微球敏化的乳化炸药。最后,通过扫描电镜研究受压乳化炸药微观结构,得出乳化基质破乳和有效"热点"减少是乳化炸药受冲击波作用后爆轰压力降低的主要影响因素。

乳化剂含量与乳化炸药压力减敏关系

通过测试水中爆炸冲击波,将乳化炸药压力减敏作用数量化,用减敏程度来表征,定量地比较和分析炸药的抗压性能.采用该方法研究了Span80含量与乳化炸药压力减敏作用之间的关系.结果表明,乳化剂含量对乳化炸药的压力减敏作用有较大影响,随着Span80含量的增加,乳化炸药发生压力减敏作用的程度减小,其含量为4%时,减敏程度最小,亦即抗压性能最好,乳化剂含量继续增加炸药的抗压性能下降.

乳化炸药密度对其压力减敏的影响

在相同的乳胶基质内分别添加2%、3%、4%、5%的空心玻璃微球,2%、3%、4%、5%的膨胀珍珠岩和0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的化学发泡剂制备了3组乳化炸药。测试了各组乳化炸药未受压时和受冲击波动态压缩作用之后的水下爆炸冲击波,以波峰值计算他们的压力减敏度。比较了各组乳化炸药的压力减敏度大小,分析了密度对乳化炸药压力减敏的影响。结果表明:密度较大的乳化炸药压力减敏度较小,膨胀珍珠岩或化学发泡剂的添加量越大,乳化炸药越容易产生压力减敏作用;空心玻璃微球的添加量由2%增加到4%,乳化炸药的压力减敏度增加,但当空心玻璃微球的添加量由4%增加到5%后,乳化炸药的压力减敏度反而减小。密度对乳化炸药压力减敏影响的主要原因在于密度调整剂周围的乳胶基质破乳。

冲击波作用下乳化炸药压力减敏的表征方法

引入一个新的物理量———压力减敏程度,来更合理地表征乳化炸药发生压力减敏的难易程度,为研究其作用机理提供量化的分析工具。分别利用乳化炸药发生压力减敏前后的爆炸冲击波峰压及其对数、冲击波能量和总能量计算压力减敏程度,比较并分析计算结果的优劣。结果表明,几个参数计算的结果都能达到相近的效果,用冲击波峰压计算起来简单方便,冲击波能量计算效果较好。用冲击波参数计算的压力减敏程度能够反映乳化炸药压力减敏的本质,建议采用冲击波峰压计算压力减敏程度,在数值差别不明显时采用冲击波能量来计算。

乳化炸药压力减敏作用与敏化气泡含量的关系

分别在乳胶基质内添加0.10%、0.15%和0.25%的H发泡剂,制得3种乳化炸药。在相同的实验条件下,分别测试它们受冲击波作用前后水中爆炸冲击波,利用冲击波的峰值压力,计算出压力减敏程度,从而比较和分析它们的抗压性能。结果表明气泡含量对乳化炸药的压力减敏有较大影响,发泡剂含量由0.10%增加到0.25%时,乳化炸药发生压力减敏的程度逐渐增加,抗压性能明显下降。分析认为,敏化气泡分布结构的变化和局部乳胶体的破乳是乳化炸药发生压力减敏的原因,敏化气泡含量越高,分布结构越容易发生变化,破乳的乳胶体所占比例也越大,越容易发生压力减敏。

敏化方式对乳化炸药压力减敏作用的影响

对3种方式敏化的乳化炸药动压作用下的减敏作用进行了研究。用测量系统捕捉该3种乳化炸药发生压力减敏作用前后水中爆炸冲击波,利用冲击波参数计算炸药的压力减敏作用程度,该值反应了压力减敏作用的大小,依据该值分析了敏化方式对压力减敏作用的影响。结果表明,敏化方式对乳化炸药动压下的减敏作用影响很大,该实验条件下分别用膨胀珍珠岩、空心玻璃微球、化学气泡敏化的乳化炸药,压力减敏作用依次减少。

乳化剂种类与乳化炸药压力减敏关系研究

测量了含3种不同乳化剂的乳化炸药受冲击波作用前后的水中爆炸冲击波参数,依据这些参数计算出压力减敏程度。比较3种乳化炸药在冲击波作用后的压力减敏程度,结果表明在各个组分的含量和制造工艺完全相同的情况下,含有乳化剂B的乳化炸药最不容易发生压力减敏;此外,分析了乳化剂种类对乳化炸药压力减敏的影响机理,研究表明,除了敏化剂被破坏,局部破乳是乳化炸药压力减敏的重要原因。

光纤光栅传感器的压力增敏技术进展

光纤光栅传感器具有许多独特优点,但裸光纤光栅的压力灵敏度很低,给信号检测带来不便,并且裸光纤过于纤细容易损伤,使用中必须对其有效保护,因此有必要对光纤光栅传感器进行封装,既实现压力增敏,又保护光纤。针对这一问题,分类阐述了光纤光栅传感器封装工艺的最新进展情况,并对其优缺点进行了分析和讨论。

有关压力减敏两个概念的讨论

讨论了压力减敏与药包间距之间的关系,建立了减敏程度与药包间距关系的理想化模型.针对实际情况提出并深入讨论了药包的临界压死距离和临界减敏距离两个概念.用这两个概念来描述压力减敏与药包间距之间的关系更加合理,可以加深对炸药的压力减敏现象的认识,有助于毫秒爆破炮孔参数设计.

复合敏化乳化炸药的压力减敏

为了解敏化剂对乳化炸药压力减敏的影响,研究了"化学发泡+空心玻璃微球"和"空心玻璃微球+膨胀珍珠岩"2种复合方式分别敏化的乳化炸药压力减敏。依据乳化炸药爆炸冲击波的波峰值,计算了它在水下受到冲击波作用之后的压力减敏度,将复合敏化的乳化炸药与分别用单一敏化剂的乳化炸药压力减敏度作了比较和分析。结果表明,第1种复合方式敏化的乳化炸药压力减敏度介于单一敏化的乳化炸药之间,以10cm受压距离为例,压力减敏度分别为1.000、0.983、0.210;第2种复合敏化的乳化炸药压力减敏度小于单一敏化的乳化炸药,10cm受压距离的压力减敏度分别为0、0.274、0.618。分析认为,敏化剂颗粒或气泡的破损与其微界面周围局部破乳的综合作用是造成乳化炸药压力减敏的主要原因。

KCl含量对乳化炸药压力减敏的影响

在相同的乳胶基质中分别添加0%、2%、4%、6%和8%的KCl,再分别用膨胀珍珠岩和化学发泡剂敏化制备2组乳化炸药。测试各乳化炸药水中爆炸冲击波,得出它们未受压和受压后的爆炸冲击波压力峰值,利用波峰值计算乳化炸药的压力减敏度。依据压力减敏度数值,分析KCl含量对乳化炸药压力减敏作用的影响,并测试不同KCl含量下分散相的析晶点,分析不同KCl含量造成压力减敏变化的原因。结果表明：KCl含量在0%~2%之间时,乳化炸药的压力减敏度无明显变化,KCl含量在2%~8%之间时,KCl含量对乳化炸药的压力减敏度有较大影响,而且呈现出正线形相关性。

填充型增敏式光子晶体光纤压力传感器结构

为了实现光纤传感器压力增敏的效果,设计了一种具有高双折射的光子晶体光纤结构。采用有限元法计算光子晶体光纤在不同应力作用下的有效折射率,基于光子晶体光纤的压敏特性,分析光子晶体光纤的模式,并选择该结构里的一个空气孔,填充具有特定折射率的液体材料,构成新型压力传感器。该结构的压力灵敏度由COMSOL软件的仿真得出。结果表明,经填充液体后,偏振相位灵敏度从72rad/(MPa·m)提升至128rad/(MPa·m),显著提高了77.7%。该研究对增强传感器的力学性能有帮助。

乳化炸药的压力减敏作用

乳化炸药的压力减敏作用１引言影响岩石爆破破碎的参数可以划分为三类：岩石特性、爆破炮孔布置和炸药性能。一般用来预测破碎度的数学模型均以某种方式考虑这些参数（Ｎｉｅ，１９８８）。然而，通常均假设炸药的性能正常。这就是说，炸药以一定的爆速进行爆轰，并且释放...

新型敏化气泡载体对乳化炸药爆炸威力及减敏性的影响

针对NaNO2敏化的传统乳化炸药存在的爆炸威力低和压力减敏问题,研制出了MgH2型储氢乳化炸药。该炸药使用储氢材料MgH2敏化,MgH2在乳化炸药中起到了敏化剂和含能材料的双重作用。在炸药爆炸过程中MgH2参与爆轰反应,提高了乳化炸药的爆炸威力;当炸药受到外界压力作用时,MgH2受压会释放出H2,从而减弱敏化作用的破坏。水下爆炸和冲击波动压作用实验结果表明:与传统NaNO2型乳化炸药相比,MgH2型储氢乳化炸药具有优异的爆轰性能和抗压力减敏能力。最后,通过扫描电镜研究2种乳化炸药受压前后微观结构的变化,探讨MgH2型储氢乳化炸药抗压力减敏机理。

光纤光栅封装耦合对应变传感增敏的实验研究

目的 研究光纤Bragg光栅与基底材料封装耦合对应变传感的增敏问题。方法 选用弹性模量小、耐180℃度高温且对温度敏感极小的有机聚合物材料,对裸光纤光栅进行封装,封装中采用特殊的偶连工艺,实现了封装材料与光纤光栅的牢固耦合并对两种外型尺寸的封装进行了研究对比。结果 封装后的光纤光栅对应变传感有增敏作用,FS光纤光栅取得了较高的应力灵敏度,与裸光纤光栅报道值比较增敏1174倍。结论 封装后的光纤光栅应力响应曲线具有良好的线性。通过对封装结构及尺寸优化,可以实现量程与灵敏度的最优组合。

光纤光栅传感器的聚合物封装增敏技术

基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时介绍了聚合物封装的应用前景。

乳化炸药动压减敏装置的优化设计和试验研究

针对传统动压减敏装置在乳化炸药动压减敏研究中存在的不足,对传统动压减敏装置进行了优化设计。本文详细介绍了改进后动压减敏装置的结构、功能以及试验方法,并利用该装置研究了玻璃微球型和Na NO2型乳化炸药的抗动压减敏性能,从而对其功能进行了验证。结果表明改进后的乳化炸药动压减敏装置能够很好地满足延迟爆破模拟试验的要求,可为后续乳化炸药动压减敏的深入研究提供参考。