干燥单元实验装置 1.装置原理： 当湿物料与干燥介质接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据介质传递特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一阶段为恒速干燥阶段。干燥过程开始时，由于整个物料湿含量较大，其物料内部水分能迅速到达物料表面。此时干燥速率由物料表面水分的气化速率所控制，故此阶段称为表面气化控制阶段。这个阶段中，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面的水蒸汽分压也维持恒定，干燥速率恒定不变，故称为恒速干燥阶段。 第二阶段为降速干燥阶段。当物料干燥其水分达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率由水分在物料内部的传递速率所控制。称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率逐降低，干燥速率不断下降，故称为降速干燥阶段。 恒速段干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质、固体物料层的厚度或颗粒大小、空气的温度、湿度和流速以及空气与固体物料间的相对运动方式等。 恒速段干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测绘干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。

◆生物学是一门以实验为基础的自然科学，微生物学是中学生物探究必不可少的，微生物无所不在，因其取材方便，操作性强、与生物密切相关特点。 ◆微生物实验室——系统认知与探索微生物的实验场所。生物实验教学是中学生物教学的重要组成部分，同时也是生物课堂教学的一种有效补充和延伸。 ◆微生物实验中对无菌操作技能的掌握和微生物繁殖等知识，对学生特别具有启发意义。实验过程涉及到的知识，是这些知识的体验、验证的过程，有利于学生对知识的掌握。

1 基本概念 陀螺仪（ gyroscope）的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是 不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向，制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车 其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪 在工作时要给它一个力，使它快速旋转起来，一般能达到每分钟几十万转，可以工作很长时间。 然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。在现实生活中，陀螺仪 发生的进动是在重力力矩的作用下发生的。 陀螺仪多用于导航、定位等系统，常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。陀 螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所 制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快，或者惯量够大（也可以说是角动量要够大）。不然， 只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。 2 陀螺发展历史 1850年法国的物理学家莱昂傅科（ J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转 子（ rotor），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro（旋转）和skopein （看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。 18世纪欧拉建立的动力学方程和欧拉运动学方程，为陀螺运动的理论奠定了基础。但是制造 出一个实用的陀螺却经历了长时间的探索。19世纪中期，随着钢制外壳船舶的出现，原来所用的 磁罗盘不再适用，因而用陀螺导航的要求日益迫切。在第一次世界大战中，美国海军制成了陀螺 导航仪，并很快被其他国家所采用。随着航海和航空事业的发展，陀螺仪已成为不可缺少的精密 导航仪器。20世纪初出现了飞机的陀螺稳定器和自动驾驶仪。但直到1940年后，陀螺罗盘才完全 代替了磁罗盘，1950年出现了惯性导航系统。 不论制造得多么精密的陀螺，要完全消除轴承的摩擦力并使质心和支点重合是不可能的，因 而就会产生外加干扰力矩的作用，引起陀螺转子自转轴的缓慢进动，称为陀螺漂移。这时的进动 角速度称为漂移角速度。陀螺漂移角速度的大小是衡量陀螺精度高低的标志。为最大限度地减少 漂移，近代陀螺的研究课题主要是如何实现无干扰力矩的支承。主要途径是用电场力来代替支架， 实现无支承悬浮。如果转子是个标准的球形，则电场力通过其中心，从而实现无摩擦的悬浮。另刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 2 页 一个途径是用磁场力来实现转子的悬浮，但要求转子必须是用超导体制造的，才能使磁力线垂直 于球形转子的表面且不穿透它的表面。这就是近代电陀螺和磁陀螺的基本设想。 3 刚体陀螺仪结构 从力学的观点近似的分析陀螺的运动时，可以把它看成是一个刚体，刚体上有一个万向支点， 而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动，所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运 动。更确切地说，一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上，使陀螺 的自转轴有角转动的自由度，这种装置的总体叫做陀螺仪。 图1 陀螺仪结构 陀螺仪的基本部件有： 1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴 高速旋转，并见其转速近似为常值)； 2) 内、外框架(或称内、外环，它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构)； 3) 附件(是指力矩马达、信号传感器、控制器等)。 4 陀螺仪工作原理 陀螺仪，是一个圆形的中轴的结合体。而事实上，静止与运动的陀螺仪本身并无区别，如果 静止的陀螺仪本身绝对平衡的话，抛除外在因素陀螺仪是可以不依靠旋转便能立定的。而如果陀 螺仪本身尺寸不平衡的话，在静止下就会造成陀螺仪模型倾斜跌倒，因此不均衡的陀螺仪必然依 靠旋转来维持平衡。刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 3 页 陀螺仪本身与引力有关，因为引力的影响，不均衡的陀螺仪，重的一端将向下运行，而轻的 一端向上。在引力场中，重物下降的速度是需要时间的，物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋 转的速度时，将导致陀螺仪偏重点，在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡，并形成一个向上旋 转的速度方向。当然，如果陀螺仪偏重点太大，陀螺仪自身的左右互作用力也将失效！。 而在旋转中，陀螺仪如果遇到外力导致，陀螺仪转轮某点受力。陀螺仪会立刻倾斜，而陀螺 仪受力点的势能如果低于陀螺仪旋转时速，这时受力点，会因为陀螺仪倾斜，在旋转的推动下， 陀螺仪受力点将从斜下角，滑向斜上角。而在向斜上角运行时，陀螺仪受力点的势能还在向下运 行。这就导致陀螺仪到达斜上角时，受力点的剩余势能将会将在位于斜上角时，势能向下推动。 而与受力点相反的直径另一端，同样具备了相应的势能，这个势能与受力点运动方向相反， 受力点向下，而它向上，且管这个点叫“联动受力点”。当联动受力点旋转180度，从斜上角到达 斜下角，这时联动受力点，将陀螺仪向上拉动。在受力点与联动受力互作用力下，陀螺仪回归平 衡。 5 实验原理 陀螺仪被用在飞机飞行仪表的心脏地位，是由于它的两个基本特性：一为定轴性（ inertia or rigidity），另一是进动性（ precession），这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。 5.1 定轴性 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的 陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。如果我们以地球为基准， 则可以认为三自由度陀螺相对于地球运动，这种运动称为陀螺的假视运动或视在运动。视在运动 是陀螺稳定性的表现。 其惯性随以下的物理量而改变： 1）转子质量愈大，转动惯量I愈大； 2）转子旋转半径愈大，转动惯量I愈大； 3）转子旋转速度愈高，转动惯量I愈大； 5.2 进动性刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 4 页 在运转中的陀螺仪，如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上，则旋转轴并不沿施力方向运 动，而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动，此现象即是进动性。 进动性的大小也有三个影响的因素： 1）外界作用力愈大，其进动性也愈大； 2）转子的质量惯性矩（moment of inertia）愈大，进动性愈小； 3）转子的角速度愈大，进动性愈小； 而进动方向可根据进动性原理取决于施力方向及转子旋转方向。 6 实验系统性能 1）刚体陀螺仪  尺寸：200*200*200mm  重量: 1.6Kg 2）转子电机：直流无刷电机（双电机结构）； 3）电机转速：0~6000r/min（可调）； 4）电源  电压：DC +12V  电流：3A 7 实验系统特点 1）采用三自由度刚体陀螺结构，可进行完善的陀螺实验及演示；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 5 页 2）转子电机采用高速无刷电机，转速平稳，寿命长； 3）转子采用双电机结构，保障了转子的对称性，并加大了转子驱动力矩，启动速度快； 4）配置有专用控制器，可以完成转子转速控制，方便实验； 8 实验操作 将刚体陀螺仪器平放在桌面上，仪器周转保留一定空间。 1）接通电源，打开开关； 2）设置转子转速：大、中、小； 3）启动陀螺，观察陀螺转子转速是否已经稳定； 4）定轴性实验 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。 当陀螺转子高速旋转稳定后，手持基座分别绕刚体陀螺三个轴转动，观测刚体陀螺仪转子轴 的指向的变化。 分别改变转子转速大中小，观测陀螺转子轴的变化。 5）进动性实验 进动性是三自由度陀螺仪的一个基本特性。陀螺仪绕着与外力矩矢量相垂直的方向的转动， 叫做进动，其转动角速度叫做进动角速度。 进动角速度的方向取决于转子动量矩H和外力矩M的方向。外加力矩沿陀螺自转方向转动 90°即为进动角速度( )矢量方向。或者用右手定则记忆：从动量矩H沿最短路径握向外力矩M的 右手旋进方向，即为进动角速度方向。 通过控制器可改变转子飞轮正反转、转速，从而控制动量矩H的方向和大小，通过内框两侧 不同一侧加挂已知重量砝码，改变外力矩M的大小和方向，动量矩H为转子转动惯量和转速的乘 积，方向符合右手定则 进动角速度计算公式：ω=M/H sinθ 当θ=90°时，sinθ=1，所以 ω=M/H =M/Iωr 6）关闭电源，断开开关；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 6 页 7）撤收仪器设备。 9 适用课程 惯性传感器原理、惯性导航原理、导航制导与控制、飞行控制原理、无人机实训实验、基础 力学、刚体力学、陀螺力学、理论力学、新型传感器原理及应用等。 10 注意事项 1）陀螺飞轮高速旋转时，不可用手触摸或试图阻止其转转； 2）实验系统工作时，尤其是陀螺转子处于高速旋状态下，必须有人在场； 3）刚体陀螺仪属于精密机械结构，操作中应当轻拿轻放，以免损坏设备。

原理介绍： 光在与微粒的相互作用中，会将自身携带的动量传递给微粒，对微粒施加力的作用。在光镊中，处在激光中的粒子所受的力有两种：一部分是电磁场分布不均匀导致的梯度力，梯度力将微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子与粒子相互作用导致的散射。针对不同大小的粒子，大致可以分为三类： 一、微粒的尺度远大于激光波长，可以采用几何光学近似模型，光线在微粒经过折射反射，将动量传递至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波长相近，这种情况下可以通过电磁场麦克斯韦方程组求解； 三、微粒尺度远小于激光波长，微粒在光场中被激发为偶极子，受到偶极子与强聚焦光场的相互作用力； 相关内容： 动手调节光路，利用光镊捕捉并操控小球； 基于空间光调制器的光镊系统，通过研究不同算法从而得到加载在空间光调制器上的全息图、更加深入地研究特殊模式光束在光学微操纵中的应用、拓展光镊与其他学科交叉的应用前景以及对光场偏振态、相位、振幅的联合调制等等。 应用领域： 作为非侵入型的力学操控系统，光镊可以应用于细胞生物学、气溶胶科学、物理化学等交叉学科的基础研究，包括细胞微环境的改变、形变拉伸、微粒力学参数的测量等等。将全息光镊与图像识别结合，可以做到自动捕获粒子和分拣， 将全息光镊与光学显微镜相结合，可以量化细胞、分子的动力学特性，在细胞生物学中有巨大的研究空间； 方案介绍： 光路图：   上图为本方案全息光镊装置的光路示意图。首先激光经过扩束后，直径与空间光调制器有效区域的短边直径相等，扩束后的激光依次通过线偏振片、半波片和非偏振分光棱镜。用半波片旋转线偏光角度，使之工作在相位模式下，空间光调制器的入射角控制在在 5°以内。 经过空间光调制器反射的光经过由两个傅里叶透镜组成的缩束系统，该系统能改变光斑尺寸确保光束直径与显微物镜的入瞳直径匹配。对于外围光强较弱的高斯光束，利用此缩束系统将激光直径稍大于显微物镜入瞳直径。 经过缩束系统的激光经过 45°直角反射镜，二向色镜将激光透射进入显微物镜，同时让照明光源透过，从而使 CMOS 相机采集到样品像。空间光调制器位于第一个傅里叶透镜的焦距处，全息图与物镜入瞳是共轭像面，所以全息图经过显微物镜做傅里叶变换后在显微物镜焦平面即样品面上再现期望的光场分布。   特点： 此方案采用的开普勒式缩束系统透镜间的焦平面与样品面是共轭的，在透镜焦平面加入高通滤波器或在空间光调制器上叠加闪耀光栅后，后续光学元件按照一级像排列，从而移去零级光的影响。 加载全息图后 X-Y 位置可实时调整，快速叠加不同焦距菲涅尔相位图、闪耀光栅相位图等； 空间光调制器可供多种语言调用（labview、C、Python 等）；可编程实现不同数目、不同排列的光阱阵列；   配置标准：   序号 配置 规格 序号 配置 规格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 显微物镜 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空间光调制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波长470nm 功率760mw 3 CMOS相机 1280*1024 60FPS 6 相机筒镜 f=200mm 等系列其他配置

智慧设施 实验室智能控制箱 智能电子课牌系统 门禁系统 智能电源控制系统 智能多媒体中控系统 智能传感系统 智慧服务 实验室开放设置、发布 实验室预约查询 用户实验室预约 实验室预约信用评估 实验室预约数据统计 智慧管理 实验教学管理 物联设备管理 终端设备管理 实验室安全管理 智慧大数据运营决策 运维管理分析大数据看板 运营决策规划大数据看板 应用场景

NEWLab 是新大陆教育基于新大陆集团在物联网行业长期积累与物联网专业教学领域多年经验，推出的面向物联网、电子信息及计算机专业的教学，包含硬件设备、软件平台和教学资源库三部分的完整教学实验体系，可应用于相关课程的原理展示、动手实验及综合实训。本体系由实验平台、实验模块、实验软件、实验开发工具4 个部分所组成。可完成单片机技术、ARM 嵌入式系统、RFID 技术、二维码技术、无线通讯技术、传感器技术、数据采集、无线传感器网络、物联网应用程序开发、智能终端开发以及电路设计等诸多课程的实验实训。 产品优势:统一平台，无限扩展NEWLab 实验平台提供了完善的实验环境保障。集成通讯、供电、测量等功能，实现了在一个平台支持所有实验应用。随着新技术的发展和应用热点更新，不断丰富新的实验内容 , 避免了过去一类实验一个箱子，重复投资、浪费实验室资源、不便于使用管理、知识更新慢等问题 。体系完善，涵盖全面NEWLab 实验模块由：传感器实验系列、单片机开发系列、ARM 开发系列、无线通讯实验系列、自动识别实验系列组成。可涵盖传感技术、嵌入式技术、自动识别、通讯工程、自动化、电子工程和物联网工程等诸多学科的实验。实验生动，资料丰富NEWLab 实验软件具备背景知识、安装指南、关键代码解析和演示程序等丰富内容，学生易上手，老师易教学。配套的电子版实验指导书，包含实验的背景资料 、操作步骤、扩展知识和创新思考等内容，为教师开展课程改革和教学创新提供了丰富资源。自由组合，扩展升级NEWLab 实验平台包含 8 个通用实验模块插槽，支持最多 8 个模块联动实验。NEWLab 可在单个知识点学习的基础上，进行多模块综合应用，支持复杂系统实验。模块组合可模拟真实的行业设备及业务场景 。配套教学资源《C#应用程序开发》《Android应用程序开发》《传感器技术及应用》《无线传感网络技术与应用项目化教程》《嵌入式系统原理与应用实验教程》《单片机应用技术》《自动识别技术及应用开发》《ARM嵌入式开发》《物联网创新课题原理与设计》《物联网应用案例开发与实践》……

提供实验教学的二次排课功能，利用教务系统现有的课程，根据实验室管理的实际情况进行灵活调整，更加贴近实际管理需求。 课表获取：可通过与教务系统数据对接或EXCEL表格导入的方式实现相关课表的获取； 手动排课：按实验室实际的管理需求，对导入到系统的课表进行手动调整（包括实验室名称、周次课节、课程、项目、主讲教师、辅导教师、上课班级等条件设置）； 临时调整：遇到特殊情况时，可对已有的课程进行临时调整，调整后系统可自动判断是否存在课程冲突情况，哪有将进行信息提示； 课程查询：学生及老师可对自己所涉及到的课程进行在线查询；

轴系部件拆装与分析实验是针对轴系结构开设的实验。实验分组进行，每组2人，课内4学时。为使学生了解并掌握更多不同类型的轴系结构形式，实验中为学生提供12种不同结构形式的方案，配有相关零部件实验箱。学生自行选择方案，按所选方案自行组装，然后画出轴系部件结构草图并进行测绘。每个环节指导教师逐一进行检查，实验课结束前指导教师在草图上签字。课后按要求做实验报告，并画正规轴系部件结构图一张。该实验为学生完成轴系部件设计大作业和课程设计奠定了良好基础。该实验装置2009年获黑龙江省教学成果二等奖。

成果简介铁矿石品位下降及铁矿石质量劣化的现状下， 合理选择性价比高的铁矿粉对钢铁企业配矿和生产具有重要意义和经济价值。 单种铁矿粉综合性能评价模型根据铁矿粉化学成分及其物理性能、 冶金性能、 烧结基础特性和单烧性能， 结合钢铁厂的实际炼铁参数和铁矿粉市场行情， 分简单型和科学型对铁矿粉的综合性能作出科学合理的计算， 对当前条件下的铁矿粉采购价格作出预测， 为钢铁企业合理高效采购铁矿石、 降低炼铁成本， 提高生产效率， 加强原燃料管理提供量身定做的模型软件。 既可以为采购部采购铁矿石提供价格底线参考， 也可以为烧结厂优化配矿提供基础数据。成熟程度和所需建设条件采用 VC 程序设计语言开发的模型软件， 系统稳定、 成熟， 分单机版和网络版（网络版的参数可以网络共享）。 只需在计算机上安装模型软件， 不需要任何其他条件。技术指标根据铁矿石的种类与用途， 按直接入炉矿（生块矿、 球团矿） 和铁矿粉（精矿粉、 富矿粉） 四类分别进行评价。评价模型分为简单型和科学型， 简单型从化学成分进行计算与评价； 科学型在简单型基础上从化学成分、 物理性能和冶金性能、 矿石基础特性、 单烧性能进行全面的计算与评价。设置基准矿， 即以同期市场和企业生产条件下某种已知价格和性能的矿粉为基准矿， 待评价矿的性能与之对比， 从而预测相应的价格。 预测的价格与铁矿粉实际性能吻合度 90%以上。市场分析和应用前景该模型可用于钢铁企业采购部门、 烧结厂、 炼铁厂等多个部门使用， 联合使用可以选用网络版。 全国近 300 家钢铁企业都是潜在的客户， 铁矿粉贸易商也可以购买， 为合理定价提供技术依据。社会经济效益分析以产能 1000 万吨的钢铁厂为例计算， 需要采购铁矿粉 2000 万吨， 采用该模型， 为其中的 30%矿粉提供采购底价指导， 每吨节约保守以 5 元计算， 一年可以降低采购成本 3000 万元， 因此具有非常可观的经济效益。合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 龙红明 0555-2311571 13956233905 yaflhm@126.com

为实现自治区农业综合开发工作的高效管理和科学决策，使农业综合开发管理工作者在研究解决自治区农业综合开发的重大问题、开展农业综合开发的项目的规划与管理时，能够及时全面了解相关的基础地理条件、农业资源环境条件、项目专题资料、工程建设进展等资料信息，并充分利用已有农业综合开发项目经验和政策法规与标准规范等知识体系，需要利用信息技术构建一个能为领导、管理者以及各级业务人员提供农业综合开发信息资源管理、应用、决策规划等辅助支持功能的综合信息系统，即“宁夏农业综合开发管理信息系统”。以实现农业综合开发办对全区农业综合开发信息资源的管理、信息资源的深度应用、决策规划、效果评估、分析预测、汇报演示等核心业务的信息化与智能化管理，并利用该系统实现全区农业综合开发信息资源管理与综合应用的信息化、网络化和可视化。 农发综合信息管理系统是以农发信息资源为基础，以农发项目管理、地理信息应用与农发规划决策支持为应用核心，辅以其它相关管理功能和数据的可视化展示、分析挖掘等智能分析处理等功能。系统主要实现了以下功能：①项目管理：实现农业综合开发项目申报、审批、上报、实施、验收、监测等环节全流程的数字化、可视化实时动态管理。②地理信息：利用GIS系统，实现对各类基础地理数据和农发专题数据的采集、存储、管理、运算、分析、标准制图输出等功能。③决策辅助：通过对数据的概括、归纳、以及汇总分析，建设决策规划知识库，为决策与规划提供数据、信息、知识等层面的辅助支持。④移动应用：利用GPS的定位、导航和GIS的地图操作功能，对项目现场地物的真实性和相关信息的准确性进行现场调查、记录和实时判断。⑤三维可视化：应用中高分辨率卫星影像和数字高程模型叠加，建立全区数字化三维场景，通过叠加农业综合开发专题信息资料和项目成果，可直观显示项目规划和建设的效果。本系统可用于农业项目管理、地理信息等行业。