该装置可满足《技术与设计2》教材中关于设计过程的试验要求，既可由老师演示、分析，也可由学生自行试验，体验设计过程；能分别播放内置歌曲；旗杆可以伸缩固定以便调节高度；能通过不同直径皮带轮的组合，实现升旗的多级皮带变速试验，实现升旗速度变化；可实现升旗时手动或自动启动所选乐曲播放；可手动或自动控制电机的转速，实现升旗速度变化；能通过限位传感器实现升、降旗的自动停止；在自动升降旗过程中可实现手动辅助控制旗帜长升降；装置组成：底座、旗杆、线绳及国旗、变速轮、限位传感器、电源、小电机及皮带、连接线等。

该装置可满足《技术与设计2》教材中关于闭环控制内容的试验要求；能让学生动手组装、了解水塔的组成结构和工作原理；双水泵可以各自独立控制；装置既能手动控制供水也能自动控制供水，还可定时延时控制供水；可以模拟水箱水位自动控制过程，具备单传感器、双传感器等多种自动控制方案；装置组成：底座、上水箱及托盘支柱、下水箱及托盘支柱、水泵、控制器、水位传感器、电源、输水管、止水夹。

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。

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。

该专利针对造纸废水污染负荷高、难降解有毒有机污染物含量大的特点，首次通过反应器内区域分割，实现产酸、产甲烷两相分离，产甲烷两阶段处理的模式，优化了厌氧微生物菌群，有效解决目前造纸废水厌氧处理效率低、易酸化崩溃、运行稳定性差的问题。参评专利目前已在国内37家企业推广应用，近三年累计实现节支效益超过3.4亿元，在造纸废水领域产生了显著的经济效益，专利发明人因该专利取得的良好应用效果而获得2015年广东发明人奖和2014年度中国造纸蔡伦科技奖。并获得了广东专利优秀奖。

本发明提供一种黄姜皂素废水生化处理出水的电混凝深度处理系统及方法，以廉价铁板作为极板，通过电混凝产生的新生态铁氧化物的絮凝作用，有效去除色度和有机物，电混凝出水中投加次氯酸盐后，亚铁离子和有机物等与次氯酸盐进一步发生氧化还原反应，强化对水中色度和有机物的去除。该发明的处理方法依次包括如下步骤：电混凝；次氯酸盐氧化；斜板沉淀池固液分离；砂煤双层滤料过滤。本发明采用电混凝与次氯酸盐氧化相结合的方法，有效解决了传统的黄姜皂素废水生化处理出水中有机物和色度难以达标的难题，操作简单，易于对现有废水处理工艺进行改进，处理后水可以回用于黄姜皂素生产工艺，大大减轻了其对环境造成的污染，加强了水资源的可持续利用。

本课题组研究开发的新型高聚物材料能特异性吸附多种工业废水中的重金属离子，如：铬、锌、铅、铜、镍等，并可通过改变流动相将吸附的重金属离子洗脱回收。实现了重金属离子污染废水的净化处理，并可以使重金属离子得到回收再利用。  特点：对农药残留的吸附回收，即使废水能达标排放，同时，吸附回收的农药又提高了企业产品的得率。  该类型吸附材料化学稳定性好，粒径均匀，吸附效率高。如：有毒重金属离子铬，工业废水经过该材料的吸附，富集的铬离子浓度提高了6倍，吸附材料可重复使用十次。  应用领域：使重金属污染废水得到纯化，并特异性吸附重金属离子，将其回收再利用；农药草甘磷的吸附回收等。该技术在国内处于领先。  投资规模：需根据废水或污泥的日处理量确定，主要设备包括：层析柱、在线检测器

硫化氢是一种有毒气体，它的存在严重地威胁人身健康，浓度越高,对人体危害越大,当达到1000 mg/m3时,数秒钟很快出现急性中毒,呼吸加快,麻痹而死亡[2-6]。我国对环境大气、车间空气中H2S的浓度也已有严格规定：居民区环境大气中H2S的最高浓度不得超过0.01 mg/m3；车间工作地点空气中H2S最高浓度不得超过10 mg/m3。尤其是地处低洼地带的集输站，通风不好，挥发气体不宜扩散，很容易发生中毒事件，给国家财产和人民生命安全造成巨大的损失。 原油是多种物质的混和成份，多为烃类。主要分布于地层中的孔隙和裂缝中。目前在石油中所含有众多硫化物中，H2S所占的比例较大，其它含硫物质在一定的条件下有时也可能转化为H2S。原油成分中多为烃类物质，在其中H2S溶解能力比较强，地层中的H2S也就溶解在原油中或是在原油中形成。随着原油的不断开采，H2S也就随着原油被遗弃带出了地层。一般情况下，在不含水的原油中H2S几乎不会析出，但是在油井酸化增产作业过程中以及生产工艺的要求加入了水，使H2S渐渐析出，当原油输送到联合站在储运的过程中会产生硫化氢气体逸出，通过储油罐顶的呼吸阀、取样孔等位置排入大气。因此，对石油工业的生产过程，特别是原油储运的生产过程进行监控，及时发现并控制有毒有害气体的排放已成为一项非常迫切的任务。

本实用新型公开了一种等离子体催化反应器及其空气净化器，该反应器中从下至上依次设置相互平 行的下多尖端电极层、网状电极层、高比电阻多孔催化剂层和上多尖端电极层;铺设有高比电阻多孔催 化剂层的网状电极层设置在贴近下多尖端电极层处。高比电阻多孔催化剂层在放电环境下容易出现反电 晕现象，此时电晕电流迅速增大，使得放电功率增大，从而产生高密度的等离子体。本实用新型利用多 电极放电和催