轴对中仪

影视中的仪器分析上线一周，来个一周小结：截止2010.11.18 10：21am，有767人关注过本次活动，感谢各位的关注，嘿嘿，如果能积极回帖就更是美好了http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09502.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09503.gif第一个发帖版友：三十大板第一个获分版友：名字长了容易引起注意一周发分记录：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011181027_260351_1759541_3.jpgPS:本次活动仍在持续，片中还有大量仪器可以寻找哦，请积极参与！第一期活动地址：点击打开链接。 下期活动预计下周上线，等候您的参与！

本帖最后由 yaxue-456 于 2011-4-11 14:51 编辑 各位同仁，那位用过中冶建筑研究总院的高强螺栓轴力扭矩复核检测仪，不知道你们经常做实验的时候，垫板会不会损坏，现在我都换了还几套了，想把垫板和与传感器链接的中间块合并，不知道用什么材料，知道的告诉一声，非常感谢！ 如果你们没有坏过，是怎样保护的？http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104120853_288326_2269259_3.jpg

先说几句废话,好久不来，看到TEM版在USTB兄弟的管理下日益繁荣以及新添的好多位同行(TEM_ABC,葡萄糖啊等)踊跃发言感到非常兴奋.Shxie老兄,虽退居二线,但还是功不可没啊.相比之下,我这个斑竹有点失职,惭愧惭愧.看大家一直在讨论STEM中Z衬度像的问题.在国内,能够做高分辨的Z衬度像的实验条件是近几年的事情.清华北大,物理所金属所武汉大学等都相继买了这种电镜.上海宝钢东莞新科等企业也相继配了能够做STEM的电镜.这是个好东西无庸质疑.我们知道要得到高分辨Z衬度像的两个必要条件原子尺度的高亮度电子束斑和高角环形探测器(在TEM中的三种衬度中我们讨论过).下面我根据自己对诸多相关文件的理解以及实验的经验简单讲讲怎么样得到高分辨的Z衬度像,不够严谨但希望有效.首先我们要明白STEM Z衬度成像的基本过程.STEM成像不同于一般的平行电子束TEM成像，它是利用会聚的电子束在样品上扫描来完成的。这样就可以明白其名称Scanning Transmission Electron Microscopy了。在扫描模式下，场发射电子源发射出电子，通过在样品前磁透镜以及光阑把电子束会聚成原子尺度的束斑。电子束斑聚焦在试样表面后，通过线圈控制逐点扫描样品的一个区域。在每扫描一点的同时，样品下面的具有一定内环孔径的环形探测器同步接收被高角散射的电子。对应于每个扫描位置的环形探测器接收到的信号转换成电流强度显示在荧光屏或计算机显示器上。样品上的每一点与所产生的像点一一对应，像的衬度反映样品上对应点的高角电子散射强度。当电子束扫到原子上时，很多高散射的电子被接收，成亮点；扫到间隙时，很少电子被接收，成暗点。连续扫描一个区域Z衬度暗场像就成型了。另外，从环形探测器中间孔洞通过的电子可以利用明场探测器形成一般高分辨的明场像。这里需要特别说明的是，专门的扫描透射电镜和一般的商业化电镜的电镜光路相反（于倒易原理，两种电镜在光学上是等价的）。我们一般用的如JEOL或Philips商业化电镜中，STEM模式下时，我们都是调节聚光镜以及聚光镜光阑（此时相当与专门扫描透射电镜中聚光镜，物镜以及物镜光阑），要切记我们合轴时只调样品前光路。明白成像原理之后，我们要得到STEM Z衬度像关键的一步就是合轴，以得到尽可能小的电子束斑。我还是觉得利用"Ronchigram"花样来调节是一种非常有效的找到形成最小最佳束斑条件的合轴方法。当电子束通过样品前的几个磁透镜会聚在样品表面时，如果不引入光阑，电子会聚角会很大，它们通过样品后形成的强度分布就是"Ronchigram"。"Ronchigram"可荧光屏或在CCD显示器上观察到，PS.调"Ronchigram"时，可以用CCD显示，来判断是否调圆。"Ronchigram"形成在Fraunhofer衍射平面，它对磁透镜的象散和聚焦非常敏感，很小的像散就可以引起它的畸变。合轴时，先用非晶体"Ronchigram"来调节。当物镜前场的欠焦量很大时，电子束会聚点在样品之上距离较远处，所观察到的是样品的阴影像.当接近Gaussian聚焦时，阴影像上不同点的放大倍数由于不同的像差而变化(如图b).我们可以利用"Ronchigram"是否是圆形来精确调节透镜的像散（在商业电镜中当然是调聚光镜像散了）。当电子束正好会聚在样品表面时（Gaussian聚焦），"Ronchigram"变成圆形小盘，圆盘中心就是无慧差(Coma-free)的光轴点(如图c)。此光轴点可用于磁透镜的消像散及合轴，并作为确定光阑和探测器位置的参考中心。它比一般的电流中心，电压中心合轴方法要准确简单。合轴之后，照Z衬度像就无需在此累叙啦。（世界杯恰好也开踢了:））。总之，Z衬度像很容易获得的，"Ronchigram"也容易调，仔细阅读相关文献，比较与其他形成模式的光路图区别，对电镜操作者有很大帮助。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/06/200606222125_20430_1708236_3.jpg[/img]

第一次碰到这种情况，FFT中每个主斑点周围都出现了两个卫星斑点，请问这是摩尔条纹还是一种长周期结构，对于这方面不是太懂，向各位请教一下。样品比较厚，TEM图不是很清晰。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410291854_520707_2774728_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410291854_520708_2774728_3.jpg我又在一个比较薄的区域拍到了比较类似的图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410291853_520705_2774728_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410291853_520706_2774728_3.jpgFFT中主斑点是GaN 帯轴下的点。在样品中除了GaN还有InGaN，这种卫星斑点会不会是InGaN中In和Ga原子有序地排列形成的一种长周期结构，因为我在张庶元老师的一个讲义中看到了在Ga0.5In0.5P中，如果Ga和In原子交替地占据面，那么就会在方向形成单分子层自然超晶格，在电子衍射图中沿方向就会出现弱的衍射斑点。也许是我想多了，就仅仅是摩尔条纹而已。对于这方面不是太懂，向各位请教一下。http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09512.gif

[align=left]现代化工企业生产中，对电动机的连续运行要求较高，一旦因为电动机本身原因造成中断运行，轻则引起局部生产装置停车，重则造成全装置跳车，甚至引起重大生产安全事故。引起电动机中断运行的原因各种各样，轴承润滑不良导致电动机故障是较为常见的原因。[/align][align=center][font='calibri'][size=13px]电动机常用轴承分类及润滑方式[/size][/font][/align]电动机各种各样，有采用滑动轴承的大型电动机，也有采用滚动轴承的电动机。根据轴承所拖动负载的不同，所采用的润滑脂也不尽相同。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208061439221001_6739_5650439_3.png[/img][/align][align=center]典型电动机轴承种类及润滑方式比较[/align][align=center][font='calibri'][size=13px]脂润滑电动机轴承保养方式[/size][/font][/align]脂润滑轴承对润滑脂选型有一定要求，根据拖动负载的类型、环境温度的高低、电动机转速的高低来选择合适的润滑脂，并制定相应的加换油克重和周期。 [align=center][font='calibri'][size=13px]以脂换脂法[/size][/font][/align]电动机厂家给出的润滑脂置换方法一般都是以脂换脂法，但是这样的换脂方法一直存在一个问题，当首次对电动机换脂时，温度会有小幅上涨，一般一天内就会降至正常水平；电动机连续运行到[font='times new roman']2a[/font]以后，电动机换脂后，温度上涨幅度较大，而且需要[font='times new roman']2[/font]至[font='times new roman']5[/font]天才会降到正常水平。[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208061439223443_4365_5650439_3.png[/img][/align][align=center][size=13px]电动机在不同时期补充相同重量润滑脂的温度变化[/size][/align]轴承补充润滑脂后温度有升高是一种正常现象。电动机检修时，轴承内油脂一般填充到[font='times new roman']1/2~2/3[/font]，电动机正常运转后，轴承室内存在大量空隙。在到达换脂周期后，新补充的润滑脂填充了轴承滚珠间的缝隙，油脂黏度发生变化，运转产生的热量不能及时排出，导致温度上升。运转一段时间后，油脂黏度趋于平衡，电动机温度随之降到原来水平。电动机轴承经过多次补充润滑脂之后，轴承内部的润滑脂越来越多，轴承滚珠件的空隙越来越少，散热效果越来越差，电动机温度长期居高不下，有时甚至不得不将电动机下线检修处理。[align=center][font='calibri'][size=13px]以油换脂法[/size][/font][/align]以油换脂法是一种用变压器油或汽轮机油代替新润滑脂将轴承室中的旧润滑脂清洗置换的方法。换脂过程：用液态油加至轴承室，将旧油脂稀释排出；持续加注液态油，将轴承室清洗干净；加注新润滑脂，将液态油排出，直至出新油脂为止。换脂后要注意将排出的油脂混合物收集起来，防止污染环境。[align=center][font='calibri'][size=13px]两种换脂方法对比[/size][/font][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/08/202208061439224976_3145_5650439_3.png[/img][/align]经过对比发现，连续运行时间较长的电机，采用以油换脂法更换轴承室内的润滑脂后，能有效解决轴承室发热严重、发热时间过长的问题，并且能适当延长轴承的使用寿命，减少电机的检修次数，为生产装置连续运行保驾护航。

[size=16px][color=#339999][b]摘要：在当前的各种三轴测试仪中，对月壤和月壤模拟物的样品制备和力学性能测试还无法实现样品的真空制备、测试过程中的可变围压控制和样品的超真空度准确控制。为此本文提出了实现这些功能的解决方案，解决方案采用不同气体流量控制技术以及特殊样品机构来实现月壤样品负压吸膜压实制备和给样品提供高真空环境，采用正压气体压力控制技术实现月壤样品的可变围压控制。此解决方案可用于开发新型真空三轴仪和现有三轴仪的升级改造。[/b][/color][/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 随着我国探月工程的开展，对月球土壤和岩石的研究工作也在进一步深入开展，其中目前迫切需要开展的工作之一是在实验室模拟月球的高真空条件下，测试循环载荷对月壤（或月壤模拟物）密度的影响以及相应的应力-应变-强度特性。这些工作都需要在具有超高真空形成和控制能力的三轴仪上进行，在这种超高真空三轴仪上需要具体开展的研究内容如下：[/size][size=16px] （1）不同真空度条件下的样品压实及其密度变化研究。[/size][size=16px] （2）开发新型高真空型三轴仪或改造现有圆柱形三轴装置，用于在高真空下对压实月球模拟物的应力-应变-强度进行测试。[/size][size=16px] （3）循环压实模拟物的约束和三轴剪切试验。[/size][size=16px] （4）评估原位（围压）应力和高真空对压实模拟物响应的影响，确定变形和强度参数。[/size][size=16px] 为了开展上述研究工作，特别是针对开发新型高真空三轴仪或对现有的三轴仪进行高真空技术改造，本文提出了相应的解决方案，解决方案的核心是设计新型的月壤样品卡具，并增加相应的真空压力配套系统，实现超高真空和正压围压的精密控制。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 无论是开发新型高真空三轴测试仪，还是对现有三轴设备进行高真空技术改造，都需要实现以下几方面的功能和技术指标：[/size][size=16px] （1）可对月壤样品进行单独的抽真空，使包裹有橡胶膜的月壤样品处于模拟的月球真空环境中，真空度范围为1×10[font='times new roman'][sup]-11[/sup][/font]Torr~760Torr（绝对压力），真空度可在此范围内的任意设定点上进行控制，控制精度由真空计的测量精度确定。[/size][size=16px] （2）在包裹有橡胶膜的月壤样品外部空间内，提供高于一个大气压的气体压力用于形成围压，可在0~400kPa（表压）范围内的任意设定点上进行控制，控制精度优于1%。[/size][size=16px] 为了实现上述三轴仪功能和技术指标，本文提出了相应的真空压力控制解决方案，解决方案的前提是三轴仪需具备独立的样品抽真空管路、样品顶部和底部的低漏率密封连接件以及密闭型的围压生成腔体。解决方案所设计的三轴仪和真空压力控制系统如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.三轴仪真空压力控制系统结构示意图,690,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307250954595123_1111_3221506_3.jpg!w690x450.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 三轴仪真空压力控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示，月壤样品通过外侧的橡胶膜、密封顶杆和基座、以及上下密封圈形成独立的真空密闭环境。在真空度控制过程中，由顶盖管路进行抽真空排气，由底部基座管路进气，通过排气和进气速率达到不同的动态平衡状态实现相应设定真空度的控制。[/size][size=16px] 月壤样品上下两端的真空管路都经过三轴仪底部基座与外部的真空控制管路连接，所连接的真空排气控制管路用紫色线表示，排气控制管路上连接有由皮拉尼计、电容规、电动球阀、干泵和分子泵。[/size][size=16px] 真空进气分为低真空和高真空两个控制管路，这两个管路并联且共用三轴仪底部基座的进气口，以分别负责大流量进气和微小流量进气。其中低真空进气控制管路用绿线表示，此管路中连接有电动针阀、压力调节器、高压气源和双通道真空压力控制器。高真空微量进气控制管路用蓝线表示，此管路中连接有电动针阀、泄漏阀、压力调节器、高压气源和双通道真空压力控制器。[/size][size=16px] 为了给月壤样品四周提供可变的围压，需要在图1中的腔室内形成充气正压，即处于真空状态下的月壤样品被放置在一个气体压力可控的密闭腔室内。正压腔室同样也经过三轴仪底部基座通道与黄线所代表外部正压控制管路连接，此管路中连接有压力计、压力调节器、高压气源和双通道真空压力控制器。[/size][size=16px][color=#339999][b]（1）低真空控制[/b][/color][/size][size=16px] 所谓低真空是指仅靠干泵抽气所能达到的真空能力，一般是0.01~760Torr绝对真空度范围。在此低真空范围内的控制时，使用到了紫线所示的抽气管路和绿线所示的低真空控制管路，此时分子泵和蓝线高真空管路处于关闭状态。[/size][size=16px] 在此低真空0.01~760Torr范围内，一般需要配置两个不同量程的电容规才能覆盖。因此，低真空范围内的控制，采用了双通道真空压力控制器，其中第一通道连接1000Torr量程的电容规和电动球阀，用来控制1~760Torr范围内的真空度；第二通道连接1Torr量程的电容规和电动针阀，用来控制0.01~1Torr范围内的真空度。[/size][size=16px][color=#339999][b]（2）高真空控制[/b][/color][/size][size=16px] 所谓高真空是指在低真空基础上还需分子泵继续抽气所能达到的真空能力，一般是指绝对真空度范围1×10[font='times new roman'][sup]-2[/sup][/font]~1×10[font='times new roman'][sup]-11[/sup][/font]Torr。在此高真空范围内的控制时，使用到了紫线所示的抽气管路和蓝线所示的高真空控制管路，此时干泵和绿线低真空管路处于关闭状态。[/size][size=16px] 在此高真空范围内，可以根据精度要求选择不同的真空计，另外还需分别控制电动针阀和压力调节器。高真空范围内的控制同样也采用了双通道真空压力控制器，其中第一通道连接真空计和压力调节器进行真空度自动调节；第二通道连接电动针阀用于高真空控制管路的打开和关闭。[/size][size=16px][color=#339999][b]（3）正压压力控制[/b][/color][/size][size=16px] 正压压力控制是提供0~400kPa（表压）范围内的自动控制，使用了黄线所示的压力管路，并可以根据控制精度要求选择相应的压力计，同时采用了单通道真空压力控制器。在正压控制过程中，压力计、压力调节器和真空压力控制器组成闭环控制回路，可自动根据压力设定点或设定程序对进气压力进行减压定点控制或可编程控制。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，通过此解决方案可很好的实现三轴测试仪在高真空环境和可变围压条件下的测试，但在实际应用中还需注意以下两个方面：[/size][size=16px] （1）通过上述真空控制功能，也可以进行圆柱形月壤样品的压实制作。即在颗粒状样品压实制作时，先将橡胶膜管放置在一个侧壁透气的金属圆管内，然后把低真空控制管路连接到腔体正压接口对腔体抽真空，通过橡胶膜外部的真空作用使橡胶膜紧密吸附在金属圆管内壁上，由此可方便的倒入颗粒月壤并进行压实，最终制作出非常规整的外部套有橡胶膜的圆柱状月壤样品。[/size][size=16px] （2）在此方案中，仅指定了高真空度的有限范围和一路高真空控制管路。如果需要进一步扩展到更高真空度，还需根据所扩展的真空度选择不同的真空泵，由此还需改变高真空控制中的泄漏阀技术指标，或增加高真空控制管路数量，这样才能满足不同高真空度范围内的准确控制。[/size][size=16px] （3）此解决方案所涉及的真空压力控制技术，结合流量测量技术后，也可拓展应用到月壤和各种土壤的渗透性能测试。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][size=16px][/size][size=16px][/size][size=16px][/size][size=16px][/size][size=16px][/size]

[b][color=#990000][size=16px]摘要：为解决电主轴热误差影响大以及预热和冷却响应速度慢的问题，本文基于改变冷却介质热容可调节散热量的原理，提出了高速和高精度冷却液流量调节的闭环控制解决方案。解决方案中的反馈式闭环控制系统主要包括非接触式位移传感器、高速电控针阀和高精度[/size][size=16px]PID[/size][size=16px]控制器，通过高速和高精度电控针阀对冷却介质流量进行实施调节，可快速改变作用在主轴上的散热量，使主轴轴向热变形快速达到最小值并始终保持稳定状态。[/size][/color][/b][align=center][size=16px][img=高速电主轴冷却系统中的电控针阀流量闭环控制解决方案,600,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307060506528065_863_3221506_3.jpg!w690x451.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 对于高速数控机床而言，热误差是机床最主要误差，而电主轴则是热误差的主要误差源之一。为有效降低电主轴发热的影响，研究工作主要集中在电主轴冷却结构和冷却控制方面，但仍存在以下两方面的技术难点需要攻克：[/size][size=16px] （1）冷却效果差：还需根据电主轴内部温度场的分布进行冷却结构设计以及差异化冷却。[/size][size=16px] （2）响应速度慢：缺乏主动热误差控制技术手段，需实现电主轴温度的自动闭环控制。[/size][size=16px] 目前国际上电主轴热误差控制的最高水平是瑞士FISCHER公司的电主轴及其主动式冷却技术，其关键是将冷却回路集成在主轴中而大幅降低了热误差，使轴向膨胀减少了70%。特别是响应速度极快，预热和冷却时间大幅减少，等待时间缩短五倍。其热误差控制效果如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=01.瑞士FISCHER公司电主轴冷却效果示意图,650,288]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307060509497004_7930_3221506_3.jpg!w690x306.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 瑞士FISCHER公司电主轴冷却效果示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 为解决国内电主轴热误差影响大以及预热和冷却响应速度慢的问题，本文基于改变冷却介质热容以调节散热的原理，提出了高速和高精度冷却液流量调节的闭环控制解决方案。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 在电主轴冷却过程中，除了需要电主轴具有合理的冷却结构之外，还要求能将主轴所产生的热量及时带走，并使主轴受热引起的膨胀量快速达到最小值且保持恒定。[/size][size=16px] 针对国内电主轴冷却响应速度慢的问题，本文的解决方案是基于改变冷却介质热容的原理，即改变冷却介质流量来改变冷却介质热容，这意味着快速改变了作用在主轴上冷却量，由此来主动调节主轴温度并快速达到稳定。解决方案的实施采用闭环控制系统，闭环控制系统包括检测电主轴热膨胀位移量的非接触位移探测器、接收主轴热膨胀变形信号的高精度PID控制、受PID控制器驱动并对恒温冷却介质流量进行高速精密调节的电子针阀，此闭环控制系统结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=02.电主轴主动冷却闭环控制系统结构示意图,500,287]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307060510119009_2558_3221506_3.jpg!w690x397.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 电主轴主动冷却闭环控制系统结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在此解决方案中，闭环控制系统中每一个部件的精度和响应速度等技术指标都会影响到电主轴最终热误差的控制精度。[/size][size=16px] 对于非接触位移探测器而言，需要具有几个微米的测量精度和一秒量级的响应速度，对于高速高精度机场的电主轴则可能需要更高位移测量精度和响应速度。位移探测器一般选择激光式或电容式位移传感器。[/size][size=16px] 对于冷却介质流量的调节，需根据电主轴规格、发热量和冷却介质最大输出流量选择相应流量调节范围的电控针阀，但无论流量调节是什么范围，都要求电控针阀具有小于一秒的响应速度，并具有很好的线性度，为此在本解决方案中选择采用了NCNV系列电动针阀，可直接采用模拟信号0~10V进行控制，响应速度800ms，线性度0.1~11%，孔径范围为0.95~6.7mm，液体水的最大流量范围是0.94~62.4L/min，流量调节分辨率为0.1~2L/min，完全可以满足各种规格电主轴的快速冷却调节。[/size][size=16px] 对于PID控制器，解决方案选择了VPC2021系列超高精度PID控制器，此PID控制器具有24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比，可充分发挥位移探测器和电控针阀的高精度优势。同时此系列PID控制器还具有独立双通道控制、PID自整定、RS485通讯接口、串行控制和计算机软件等高级功能，可对两个冷却回路进行同时控制，便于进行调试以及后续的上位机通讯。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述，通过此解决方案所使用的直接冷却流量调节的闭环控制系统，结合合理的冷却结构设计，可大幅度减少电主轴的轴向膨胀，使预热和冷却速度更快，可大幅缩短等待时间。更重要的是采用了闭环控制方式，使电主轴始终处于稳定的热条件下，保证了加工精度的重复性，使得废品率更低。另外这种主动式冷却方案可有效散发主轴中产生的热量，提高了电机过载能力。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][b][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]