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张贺: 作品数：22 被引量：31H指数：3; 供职机构：沈阳工业大学信息科学与工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金辽宁省自然科学基金更多>>; 相关领域：自动化与计算机技术电子电信石油与天然气工程理学更多>>

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基于FPGA的工控总线综合监测系统: 2024年; 针对工程监测对工控总线进行外出现场测试时存在的问题,为精简设备的携带量和提高监测对复杂应用场景的适应性,提出一种基于FPGA、通过PCIe连接上位机并支持IIC、SPI总线的数据综合监测系统。设计首先给出综合监测系统的整体设计,然后依据硬件可重构和软件现场定义原则对硬件及逻辑分别给出详细的设计方案。设计给出8路的IIC和SPI以适应工业监测设备过多的问题,减少硬件接口并增加软件协议选择。依据需求分析自顶向下设计模块并进行划分以完成代码设计。针对容错能力设计出监控及故障注入功能,进行板级调试,最终完成上位机测试。结果表明,所设计的通信板卡合格通过整体验证。; 王子君张贺陈秉军杨水华刘明鑫; 关键词：SPI协议 FPGA技术

用于Pb^(2+)、Hg^(2+)离子选择性固相萃取的微流控芯片被引量：2: 2017年; 为实现微流控芯片对重金属Pb^(2+)、Hg^(2+)离子的选择性固相萃取,首先采用3-氯丙基三甲氧基硅烷和5-甲基苯并三氮唑对纳米二氧化硅进行硅烷偶联改性,随后以改性纳米二氧化硅为基础,设计并制备了可更换吸附剂的一体化填充式固相萃取芯片.测试结果表明:改性后不仅吸附剂的团聚现象得到明显改善,且当pH=5时,对Pb^(2+)的吸附率可达99.1%,对Hg^(2+)的吸附率可达98.9%,而对Cr^(3+)的吸附率为20.4%,对Mn^(2+)的吸附率仅为13.2%.即使样品中混有干扰离子(K^+、Na^+或Mn^(2+))时,对Pb^(2+)、Hg^(2+)离子的吸附率仍均可达97%以上.当进样流速≤1.5 mL/min时,微流控芯片对Pb^(2+)或Hg^(2+)的吸附率可达98%以上;以0.5 mol/L的盐酸和2%的硫代尿素为洗脱液,控制流速在0.20.3 mL/min范围内时,芯片对Pb^(2+)或Hg^(2+)的洗脱率均达到92%以上.用于Pb^(2+)、Hg^(2+)离子的选择性固相萃取芯片的成功制备,有助于微流控技术在重金属污染监测领域的应用和推广.; 张贺刘晓为揣荣岩李新; 关键词：微流控芯片固相萃取重金属离子

依据马蹄变换的混沌流微混合器被引量：1: 2019年; 为了实现微流控芯片对痕量试样的快速、均匀混合,依据"马蹄变换"数学模型,对流体进行"挤压拉伸"、"弯曲折叠"和"逆变换-交集"操作.基于此借助符号动力学系统计算出了"马蹄变换"后的李雅普诺夫指数,从理论上证明了,当满足"挤压"幅度0<λ<1/2且"拉伸"幅度μ>2时,上述操作能够在低雷诺数的层流条件下,成功诱发混沌流.在此基础上,设计并制作了一款由4个"马蹄变换"混合单元组成,有效混合距离为13 mm的微混合器.利用COMSOL软件得到的数值仿真结果表明:当Re≥1时,流体的佩克莱数Pe≥10,此时微混合器诱发的混沌流将随着流速的加快而增强,并逐步成为促进混合的主要因素;当Re=10时,经4个混合单元后,试样的浓度方差σ=0.054,混合效果接近均匀.对微混合器芯片进行的可视化测试结果表明,荧光显微镜拍摄到的示踪剂颜色变化与仿真结果中的表面浓度云图一致;而不同pH试样的混合测试结果则证明了,基于"马蹄变换"数学模型设计的微混合器能够产生混沌流且实际效果理想.; 张贺揣荣岩李新张冰; 关键词：微流控芯片

高固有频率压阻加速度敏感芯片的结构与特性分析被引量：2: 2022年; 在悬臂梁-质量块MEMS加速度敏感结构的基础上,为提高其固有频率,拓展其应用领域,提出了一种带有直拉直压微梁的新型压阻式加速度敏感芯片,通过在结构中引入敏感微梁,达到均衡提高固有频率和灵敏度的目的。使用有限元法对结构的特性进行了仿真分析,结果表明该结构和普通MEMS加速度敏感结构相比,在保证较高灵敏度及良好线性输出的前提下,显著提高了固有频率,可达其87倍以上,同时改善了过载能力,可提高6倍以上。; 杨宇新揣荣岩张冰姜贵民李新张贺; 关键词：压阻式加速度传感器固有频率过载能力

基于微流控芯片的悬臂梁传感器性能优化被引量：1: 2020年; 以微悬臂梁传感器为核心,设计集混合、富集和检测等功能于一体微流控芯片,可有效弥补微梁传感器在集成化、便携式检测应用方面的不足。然而,片上微尺度条件下的液相环境将影响检测结果的准确性。建立流固耦合模型,研究了流体速度、芯片结构对微梁传感器的影响,确定了微流控芯片的结构参数。结果表明,进样速度小于0.375 mL/min、80μm圆形微沟道、梯形检测池及传感器0°固定能有效降低流体流动特性的影响,并提升检测结果准确性。; 张英杰郝思萍揣荣岩张贺; 关键词：微悬臂梁微流控芯片

高过载加速度敏感芯片的结构与特性被引量：3: 2019年; 为满足极端应用情况对高过载加速度传感器的需求,设计了一种带有微梁的加速度敏感结构。通过对主梁和微梁应力分布及敏感结构固有频率的仿真分析,给出了该敏感结构的设计方法,以此确定了传感器的结构参数。基于单晶硅材料断裂强度的尺寸效应,分析了敏感结构的过载特性。仿真结果表明,微梁的引入极大改善了加速度传感器的过载能力,所设计量程为1 g的加速度敏感芯片,其满量程输出约为40 mV,过载可达79倍量程。; 杨宇新揣荣岩李新张冰张贺; 关键词：加速度传感器高过载应变电阻

联动薄膜电容式压力传感器的特性分析与制备被引量：1: 2022年; 工业领域中,目前研发的高精度MEMS压力传感器大多基于接触电容式结构,这种结构虽然一定程度上改善了普通电容式压力传感器的非线性问题,但其线性响应范围较小,限制了应用与开发,线性度也需要进一步提高。文中采用联动膜电容式压力敏感结构对其进行了研究与制作。基于有限元方法对压力敏感结构的响应特性进行了分析,仿真结果表明,该结构在增加线性响应范围和提高线性度方面表现出显著优势。试制了量程为100 kPa的样品芯片,测试结果表明,在25~100 kPa的压力范围内,样品芯片的灵敏度达到0.058 pF/kPa,其非线性度为4.83%FS。; 张冰揣荣岩杨宇新张贺李新; 关键词：MEMS 压力敏感芯片电容式

混沌流微混合器的性能优化被引量：2: 2022年; 为提高低雷诺数层流条件下被动式微混合器的效率,依据"三维马蹄变换"数学模型,对流体进行"挤压拉伸""弯曲折叠""二次折叠"和"逆变换-交集"操作,得到了一款包含6个混合单元,总长度为15 mm的混沌流微混合器。仿真研究表明:在"低流速-扩散主导"阶段u=2×10^(-4)m/s时,t=300 s后混合器进入稳定混合状态,出口处的混合指数α_(Outlet)=97.82%;在"中流速-湍流发展"阶段u=5×10^(-3)m/s时,t=70 s后进入稳定混合状态,经3个混合单元后混合指数α_(Inlet4)=98.89%;在"高流速-湍流主导"阶段u=8×10^(-2)m/s时,t=22 s后进入稳定混合状态,经2个混合单元后混合指数α_(Inlet3)=99.35%。采用基于面投影微立体光刻的3D打印技术整体制备了混合器芯片,借助显微镜用可视化方法对不同进样流速下的混合器性能进行了验证,示踪剂颜色变化实验结果与表面浓度云图的仿真结果一致。; 张贺杨爽揣荣岩李新; 关键词：微流体 3D打印

基于改进灰狼算法的成品油管道泄漏定位方法被引量：4: 2021年; 针对成品油管道泄漏点定位精度不高的缺陷,提出一种基于改进灰狼算法的成品油输送管道泄漏定位方法.该方法建立超声波波速信号与管道内部压力信号的数学关系,将超声波波速信号进行局域均值分解,信号经过消噪处理后采用了小波变换进而提取出信号拐点.通过获得成品油输送管道首末站超声波波速变化的拐点时间,建立目标函数,通过改进灰狼算法估计泄漏点位置.结果表明,所提方法能够进行成品油输送管道的泄漏点准确定位.; 郭颖郭颖杨理践; 关键词：超声波波速局域均值分解小波变换粒子群优化

三维阶梯结构微混合器设计、制作及性能分析被引量：1: 2016年; 为改善微纳尺度下流体的混合效果,在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基底材料上,设计制造了一款新型三维阶梯结构微混合器.混合器由一个T-型进样沟道和6个三维阶梯混合单元组成,采用超精密雕刻机在PMMA基片制作微米级结构,利用有机溶剂混溶浸泡法,在低温常压条件下键合得到.数值仿真结果表明：混合器效率受到台阶结构尺寸和流体速度的影响,当0.1≤Re≤5时,混合腔横截面的浓度方差σ〈0.1,接近充分混合;当流速在1～20 m L/h范围内时,将混合器用于微量溶液p H的调节取得了理想的结果.; 张贺刘晓为唐佳禄韩小为田丽; 关键词：PH调节

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