基于微流体脉冲驱动控制技术的微量试剂分配方法及应用研究

随着生物分析技术和高通量筛选技术的发展,生命科学领域的试剂用量已减小至纳升乃至皮升水平,为实现高精度的微量试剂分配,研制了基于微流体脉冲驱动控制技术的双通道微量试剂分配系统,以甘油溶液为分配试剂,研究了试剂粘度、微喷嘴出口内径、驱动频率和电压幅值对分配量的影响,在系统参量驱动电压为70 V、驱动频率为4 Hz、微喷嘴出口内径为100μm的条件下,按照不同比例分配Na2HPO4-KH2PO4溶液,进行混合反应实验,制备具有pH值梯度的3×3磷酸盐缓冲液微阵列,并加入pH值指示剂,检测混合后溶液的酸碱性。结果表明,所制备的pH梯度微阵列样点直径相对标准偏差(n=9)为0.8%,样点反应充分、颜色均匀且梯度变化明显。基于微流体脉冲驱动控制技术的微量试剂分配方法分配精度较高、重复性好,能够实现对不同粘度试剂的自动化、并行及微量(pL级)分配,无需独立的"反应池"即可实现多种试剂的微量配比及反应。

流体脉冲调制数字测控试验台的设计

为满足用户对流体脉冲数字控制技术实践学习和数字控制阀的测试要求 ,本文从系统原理、总体结构及主要元件的选择等方面 ,设计了一种基于计算直接控制和辅助测试的流体脉冲数字测控实验台。利用该实验台可完成液压数字伺服控制实验及组合式数字阀和高速开关阀的性能参数的计算机辅助测试。

基于微流体脉冲驱动控制技术的导线印制系统的设计

为满足导线印制的需要,提出了一种适用于新型纳米银墨水的导线印制系统设计方案。该方案以微流体脉冲驱动控制技术为基本原理,建立了基于Nios II的SOPC控制系统,实现了图形信息的提取和处理、微喷嘴和工作台控制。实验表明采用该方案设计的导线印制系统可印制线宽为300μm的导线,印制精度达到10μm;系统具有良好的稳定性和适用性。

基于微流体脉冲驱动—控制技术的微液滴制备改进方法研究

微液滴在医学、化学、生物学等领域有着广泛的应用,微液滴的制备方法也日新月异.本文基于微流体脉冲驱动-控制技术,搭建了一种结构简单、成本低廉的微液滴制备改进系统,并进行了蒸馏水液滴及海藻酸钠微胶囊制备实验.实验结果表明该改进系统能够实现微液滴的稳定制备,且制备的液滴粒径均一,单分散性良好.

实现流体系统数字化的新思想——脉冲数字流法

对实现流体系统的数字化提出了一种新的方法。它从流体系统的工作介质入手,把系统回路中流体的连续性模拟式流动转变为离散的、可计数的、可控的数字式流动,从而对通常的工作流体进行了A/D转换。这种新型的工作流体可方便地和计算机结合,并可控制各种流体动力元件,如泵、阀、液压缸、液压马达等,使它们成为数字式流体元件。

再论实现流体系统数字化的脉冲数字流法

该文对脉冲数字流方法的性能特点作了进一步的讨论。分析了电 流体脉冲发生器在实现流量/频率 (Q/f)变换时的A/D转换器作用和在输出流体脉冲时的分频器作用 ,以及在驱动执行机构时的零阶保持器作用。并对其在动态情况下 ,活塞位移、负载位移。

航天磁悬浮发射脉冲磁流体供能系统方案分析

针对航天发射低成本、安全可靠运输方式的需要,阐述分析了航天运载器磁悬浮发射概念及其能量供给需求。在重点研究了固体火箭燃料脉冲磁流体发电机的关键技术及发展水平后,基于俄罗斯四台“Sakhalin”脉冲磁流体发电机单元,提出和设计了用于助推发射100吨地面载荷(飞行器和磁悬浮橇体)实现4g加速度的能量供给方案,同时分析磁悬浮发射过程中三相直线电机加速和控制的特点,提出可行的逆变器功率转换系统方案。

燃烧型脉冲磁流体发电机实验研究

通过对磁流体发电机用推进剂配方、发电通道以及大空间强磁场形成技术的研究,研制了燃烧型脉冲磁流体发电机样机,并测试了发电机的输出电压.实验结果表明:含硝酸铯盐复合推进剂配方可用于脉冲磁流体发电机,标准火箭发动机喷管出口燃烧产物电子密度达到1.9×1012 cm-3,比常规推进剂提高1 000倍;永磁体采用聚磁技术可实现均匀强磁场,在104mm×360mm×500mm的矩形空间内得到磁体系统的平均磁感应强度为1.24T,磁场均匀度超过95%;发电机稳定输出电压为90V,实现了推进剂化学能的转换.研究结果为高功率脉冲电源的研究提供参考.

脉冲磁流体发电机的强磁场研究

针对脉冲磁流体发电机发电通道对均匀强磁场的特殊要求,提出了一种适合于在大空间内添加软铁的双磁回路聚磁结构设计方案。应用Maxwell 2D/3D软件计算了空间区域内的磁感应强度,研究了诸因素对磁感应强度和磁场均匀度的影响。结果表明:软铁能够显著提高空间内磁感应强度和磁场均匀度,较不含软铁的方案2者分别提高21.4%和2%,软铁厚度存在一个最佳值;磁块内禀矫顽力的增加能显著提高空间内的磁感应强度。通过上述设计方法,加工制作了104mm×360 mm×500 mm大空间永磁块构成的磁回路装置,实测该空间内的磁感应强度为1.24 T,磁场均匀度达到95%,该研究结果为脉冲磁流体发电机的研制提供关键技术解决途径。

周期性脉冲流体对滴流床反应器性能的影响(英文)

用铜铬催化剂催化的过氧化氢分解反应作为液体限制反应的例子来研究周期性脉冲流体对滴流床反应器性能的影响.初步研究表明:当催化剂非完全润湿时,周期性脉冲流体能够提高反应器的性能;当催化剂完全润湿时,周期性脉冲流体不能提高反应器的性能,甚至还会产生不利影响.

脉冲磁流体发电机研究的发展状况

用爆炸或者燃烧方式驱动的系统紧凑的脉冲磁流体发电机 ,在用作短时间、高功率电源的情况下 ,有着不可替代的性能优势。脉冲磁流体发电机具有极高的功率密度和快速启动特性。简述了脉冲硫体发电和研究的历史发展 ,在基于它现在发展状况的基础上 ,对它的未来发展趋势作出预测。

脉冲磁流体发电技术研究进展

总结和阐述了现有脉冲磁流体发电机的类型及其国内外研究进展,同时对磁流体发电过程中的关键技术和科学问题(近电极压降、边界层分离、Hartmann效应、发电系统建模、性能分析、高磁雷诺数、强电磁效应、阻抗匹配等)进行了综述总结,以期掌握磁流体动力学行为及能量转化机理,提升发电机性能,并介绍了在航空航天领域的三种主要应用方式,磁流体能量旁路、超燃冲压发动机驱动的磁流体发电及表面磁流体发电。最后,对脉冲磁流体发电技术的发展趋势进行了总结和展望,旨在对其实用化进程提供指导和借鉴。

一种新的脉冲磁流体发电机

在综合国内外研究的基础上,提出了一种新的毫秒级脉冲磁流体发电机(PMHDG)的设计方案,给出了电物理模型,并在电路的物理设计上采用了适当的高能密度电容作为辅助储能器,以便形成一种发电机-电容器联合的高功率脉冲电源,可供电炮直接应用。

流体调制技术及其在流体伺服控制中的应用

分析和介绍了流体调制技术的原理。

代码形式脉冲数字流的实现及意义

提出了一种新型的脉冲数字流,其量化单位可用二进制代码的形式进行改变或调节,从而使流体系统中的工作介质转变为真正完全的数字式流体。设计了代码形式的电—流体脉冲发生器。该种形式的脉冲数字流不但可以控制各种流体动力元件,使它们成为数字式的流体元件,而且可以对流体系统的负载流量、执行机构的工作速度等进行数字化的设定和控制,因而对于构建完全的数字流体系统、加速流体系统数字化的进程有着重要的意义。

关于脉冲数字流脉冲性能的实验研究

采用溢流阀的加载方法,对脉冲数字流的流体脉冲性能进行了实验研究。考察了在不同脉冲频率时、工作油液流量大小不同时、油源供油压力不同时、每次产生脉冲个数多少不同等等情况下,量化单位的变化及其规律;并对不同工况下流体脉冲压力信号波形的特点,结合流体系统的要求,给予了分析和说明。

多路脉冲数字流的实现方法及意义

凸轮转子式多路脉冲数字流发生装置,是对传统模拟式流体本身进行变换的A/D转换器,它在输出多路流体脉冲列的同时,也给这些流体脉冲附加了用作编码的电脉冲信号;不但能使流体系统的各个执行元件实现步进式的运动,而且还能使这些执行元件以并行方式同步或异步地进行工作。多路脉冲数字流可以很方便地用数字方式分别对单个流体动力元件,多缸同步或定比运动、多缸顺序动作、多缸互不干扰运动、多坐标或多轴的插补运动等进行控制。提出的流体系统时钟、主频、工作状态字、流体脉冲总线、流体通道等概念给建构数字流体系统打下了一定的基础。步进液动机和步进电机的联合应用,使机、电、液一体化技术在真正的数字意义下得到更好发展。

新型大功率电磁脉冲形成与发射技术研究

高功率电磁脉冲是地球物理研究、地质勘探、石油开采以及电子对抗和微波武器等军事领域极具潜在应用价值的技术。在讨论传统脉冲磁流体动力(MHD)系统和现代脉冲MHD的基础上,探讨了基于火药燃烧的大功率脉冲形成与发射技术,着重研究了低压单脉冲MHD输出转换为大功率多脉冲电磁能的方法和实现电路,给出了实验结果,并对实现该系统的一些关键问题进行了阐述。

高炉脉冲气流鼓风的使用

本文是笔者《脉冲气流在高炉鼓风中运用的探讨》一文的续篇 ,重点介绍了脉冲流体发生器的结构及运行原理 ,高炉上使用脉冲气流鼓风的方法补充 。