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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨宏伟 高翔 邵圣杰 胡欣瑞 许恒誉
应用物理学中的液体压强与液体深度的关系,以及物体变形与电阻改变的关系,通过测量一定液体深度处的变形电阻的电流值及该深度下的压强值,从而测出液体深度,再利用单片机计算和显示其液体深度等参数。经检验,达到了较高的测量精度,可以满足一般的工农业生产应用。将该实验应用于物理教学实验,还可以让学生学习和巩固流体力学、电学和固体力学等学科的知识。
关键词：
液体深度 压强 电阻 单片机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王雁南 李维尊 孙红文 展思辉
将科学研究与本科实验教学相结合作为实验教学改革的重要手段之一,对教学水平的提升与学生的综合素质培养十分有效。基于离子液体可以溶解与再生纤维素的特性以及对再生纤维素和再生离子液体的表征,设计了一种综合研究型实验。该实验考察了离子液体在不同温度下对纤维素的溶解特性以及通过X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等仪器对原料以及产物进行表征对比分析溶解特点。通过该综合实验,可以加强学生对离子液体这一新型绿色特性溶剂的认识以及对资源化的理解,锻炼学生的综合实践能力。
关键词：
离子液体 纤维素 溶解性 综合性实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘晓瑜 南金龙 王子熠 王锋 李平 孙晶华 张晓峻
根据“新工科”背景下大学物理实验教学的改革需求和霍尔元件发展的新趋势，研制了一款基于霍尔元件的螺线环磁场测量装置。该装置由自制的磁场测试仪、霍尔元件尺、移动导轨和螺线环组成。通过给螺线环通入直流励磁电流（强度可调），使螺线环内部产生稳定的磁场，利用自行设计的霍尔元件移动尺可测量螺线环磁感应强度与励磁电流、环路半径之间的关系，还可以测量螺线环的磁场分布和空气磁导率。相应的实验设计可以帮助同学更直观地认识螺线环磁场的分布规律，理解霍尔效应测量磁场的基本原理，深化学生对于磁场相关理论的理解，同时促进理论学习与工程应用的融合，培养并锻炼学生分析解决实际工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙崇正 卢晓 杨鑫 李玉星 刘羽翔 于昊
氢能是推动海上水、风、光、电资源清洁高效利用的理想媒介，构建深海氢能产业体系对保障能源的供应安全、实现“双碳”战略目标、促进能源领域企业转型升级具有重要的意义。为了开展氢能等海上新能源的教学活动，以及加深学生对机械设计基础（含课程设计）、流体力学（含实验）、氢能及新型能源动力系统、氢能存储与利用等专业课程内容的掌握，对新型海上氢气液化系统（Liquid hydrogen floating production storage and offloading unit，FLH_(2)）及关键设备知识的拓展，设计了应用于FLH_(2)的浮式多孔介质通道内外流动实验装置，包括浮式通道内多孔介质流动阻力测试实验装置与浮式通道外降膜流动测试实验装置两个部分。研究发现该装置具有较好的实验教学预期效果，进行该实验将大大提升学生的工程实践能力和研究海洋能源高效利用领域的创新能力，拓展学生在深海氢能储运方面的知识储备。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张越非 陈伟
介绍离子液体键合硅胶的制备与表征,以及在吸附重金属中的应用的综合实验教学设计。以硅胶为原料,利用氯丙基硅烷将1-甲基咪唑和1-乙基咪唑分别键合在硅胶上,制备两种离子液体键合硅胶,并将这两种硅胶用于吸附重铬酸根离子,并对吸附行为进行理论分析。该实验条件简单,实验试剂易得,涉及高分子材料的制备、结构表征、静态吸附、量子化学计算等多方面内容,有利于提高学生的综合运用知识和理论与实践相结合的研究能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李津宁 陈文娟
为研究磁流变液的制动特性设计了一种测量实验装置,该装置可通过控制外加磁场的大小来改变磁流变液的黏滞程度,从而控制制动过程。利用单片机采集制动过程中转速、制动时间以及线圈中励磁电流等参量,使用VB上位机对采集的数据进行处理并绘制出不同情况下的制动特性曲线。通过对各制动参量的理论分析与实验测量以探究磁流变液的制动特性。
关键词：
磁流变液 制动特性 VB上位机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
周旋 谌建飞 赵丹 唐立军 邓敏
利用实验室大学物理实验中的声速测量仪,结合实验室远程实验控制平台,设计了声速测量远程实验。该实验项目采用usb-over-network技术、Wi-Fi技术进行实验仪器与远程实验控制平台通信,可实现声速测量实验仪器的远程监控,具有导出实验数据及图片并保存至本地计算机的功能。测试表明,可以在任何有网络的地方完成声速测量实验的操作,且实验效果好。该实验既可用于实验教学,也可用于相关研究。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邹冠贵 彭苏萍 龚飞 王美娇 佘佳生
为提高岩石孔隙度测试结果的精度以优化实验教学效果，该改进了基于波伊尔定律双室法的孔隙度测试仪，并探讨提高测试精度的措施。选取山西省赵庄矿煤岩、河北省万年矿页岩和煤岩、河南省永城砂岩和煤岩进行测试分析，结果表明装置气密性、温度变化和样品烘干时间是影响孔隙度测试精度的关键因素：当岩石孔隙连通性差、孔隙度小，其长时间测试对装置气密性有更高要求；实验时环境温度的浮动会对测试值产生影响，需要进行温度校正；煤岩的烘干时间为48 h左右，砂岩、页岩和油页岩的质量达到基本稳定所需要的烘干时间较短。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
汪成 张员铭 冉建平 杨江萍 孔宜修
液体折射率是日常生产和学习中经常使用的物理量，但现有液体折射率测量仪器在便携化、自动化、精确化上不能兼备。基于光学全反射原理，利用角度传感器与3D打印技术，设计并制作了便携式液体折射率测量仪，仪器具有小巧便携、全自动测量、智能计算、精度高等特点，理论计算误差为0.04%，实际测量误差在0.2%以内。
关键词：
液体折射率 角度传感器 便携 不确定度
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张倩 朱美强 王惠 代伟 李海港
该文针对透明物体的抓取问题，进行了机器人抓取综合性实验设计。提出了基于几何约束的透明物体深度补全算法，研究了基于Deep Learning的深度补全，利用语义分割图对输入数据进行预处理，联合表面法线和遮挡边缘作为几何约束来预测缺失的深度值；选取基于RGBD(red green blue depth map)信息融合的抓取检测网络GR＿ConvNet对透明物体进行抓取检测。实验数据表明，Trans Lab算法体现出较好的抗干扰能力，能够很好地突显所有物体的形状和轮廓，利用补全后的深度图进行训练的模型精度更高。通过该实验设计能够帮助学生理解深度补全、语义分割等基本理论和方法，培养学生将理论联系实际的能力和对科学研究的兴趣。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王玉红 刘祯 赵瑞云 肖易萍 曹锃 梁旭
管汇吊放安装是海洋油气水下生产系统布放的重要环节。确定管汇的附加质量系数和阻力系数,对准确模拟其在海上吊放过程中受到的水动力和运动方程至关重要。结合大学生创新教学实验相关内容,基于Morison方程及数学推导,设计了一套可用于管汇水动力系数测量的强迫振荡实验系统。该系统包括管汇模型、产生周期性运动的绞车系统、拉力、位移传感器以及数据采集系统,通过采集的数据计算管汇模型受到的水动力进而求得其水动力系数,为仿真模拟提供基础数据。该实验实现了实验教学与工程实际问题的有机结合,促进了大学生创新实践能力的提高。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
余李志 吴琼 梁荫杰 龙威 王娟 邵杰 管祖光
根据SO_2气体吸收光谱与荧光光谱特性，该文设计了一种基于紫外荧光光谱技术的SO_2气体测量实验装置。该装置利用闪耀氙灯和透镜得到小光束平行光，在荧光反应室内进行SO_2荧光的激发反应，使用光电倍增管探测激发荧光的强度。通过开展不同浓度的SO_2激发荧光强度检测实验，表明SO_2浓度与荧光强度电压信号峰值有良好的线性关系，线性度优于99.9%。通过Allan方差分析，当积分时间为164.7 s时，探测极限为0.79μg/m3，有效实现了低浓度SO_2的检测。该装置结构紧凑、精度高、稳定性好，可用于低浓度SO_2气体的连续测量以及实验教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
何哲科 竺新波 沈国金 洪瑜 杨鑫 陈耿 吴叶平
氨是未来船舶的无碳燃料之一，但其高燃点、低火焰扩散速率等特性会严重影响氨燃料发动机的点火及燃烧特性，通常需要加入氢等高活性引燃燃料进行混合燃烧。针对这一问题，该文设计了基于催化技术和低温等离子体技术交叉结合的综合性实验平台，平台以氨标准气体为反应物，可开展不同工况下氨分解制氢的教学与探索性实验。同时，该平台涵盖船舶主推进动力装置、物理化学和等离子体科学等基础学科教学内容，有助于培养学生的学科交叉意识，深化了解船舶柴油机节能减碳前沿性技术。
关键词：
等离子体 氨分解 制氢 船舶柴油机
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陶世林 阚长宾 胡俊卿 白文广 杨炎鑫 于晓聪
近水密度调堵球注入工艺受井筒工作液密度、流体流速和井斜角等因素的影响，导致密度窗口调整精度低，进而造成调堵球的井筒坐封困难以及调堵措施有效率低。根据现场工况，研制了近水密度调堵球智能封堵可视化模拟实验装置，可准确模拟近水密度调堵球不同工况下的封堵率。实验结果表明：近水密度调堵球运移携带液体的最佳流速为12.20～15.70L/min，单一密度调堵球封堵率较低，仅在水平井工况可实现60%～80%的封堵率；复合密度调堵球适用于不同井斜工况，炮眼封堵率可达到100%。该装置的模拟工况与现场施工工况符合度高，可为油田生产中注水、酸化等调堵措施的工艺参数设计提供指导。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨保东 薛朝 周海涛
该文改进了传统的法拉第磁致旋光仪的轴向磁场产生装置，设计的核心是将多个沿厚度方向充磁的圆柱形钕铁硼永磁铁对称地放置在待测样品周围，改进的法拉第磁致旋光仪具有磁场空间分布稳定、轴向磁场均匀、且大小灵活可调等优点。此外，提出采用“相位法”测量法拉第磁致旋光角，与“消光法”比较表明“相位法”能显著提高测量精度，测量误差小于0.5°。改进的磁场产生装置和测量方法也可用于法拉第反常色散滤光器等磁光旋转科研实验。
关键词：
法拉第磁光效应 均匀磁场 维尔德常数
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