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。

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。

发明(设计)人：陆朝阳, 张纪文, 徐遵主, 蒋海涛, 李明, 孙永嘉。本发明公开了一种用于VOCs处理的蓄热式催化燃烧装置，包括支撑座，所述支撑座的顶面上设有换气装置和催化燃烧装置；通过监控装置实时监测催化燃烧装置内部的压降变化，根据压降变化判断金属网型催化剂表面积碳的严重情况，压降越大，积碳情况越严重，同时监控装置能够在压降的作用下获取动能，使监控装置能够驱动传动装置运动，通过传动装置对催化燃烧装置、换向装置、上出气装置、下出气装置进行控制，使两个金属网型催化剂能够自动交替投入使用，同时能够自动对积碳情况严重的金属网型催化剂进行清理作业，自动化程度高，人工成本低，而且不需要终止VOCs废气处理过程，VOCs废气处理效率高，提高了该用于VOCs处理的蓄热式催化燃烧装置的实用性。

本实用新型公开了一种用于缩短火焰喷出长度的燃烧口装置，包括筒体，筒体的内腔中沿径向方向隔设有阻挡片，阻挡片上均布有火焰分散孔。所述燃烧口装置设置在燃烧器一侧，燃烧器包括燃烧器主体，燃烧器主体的进口端上连通设有氧气管与燃料气管，所述燃烧口装置的筒体安装在燃烧器主体的出口端。本实用新型结构简单，构造合理、新颖；能够有效缩短燃烧器的火焰喷出长度，大大的降低了对试验试件性能破坏的风险。

1、几乎 100%保存细胞的形态结构和数量。2、能有效分解粘液、红细胞。3、含有梯度处理成分，将有效细胞与标本中黏液、碎片、血细胞等分层，使有效细胞沉积到细胞保存液瓶底部。4、制片后剩余样本仍有足够的细胞，可进一步直接做 HPV、DNA、衣原体、淋病及免组化测试。5、标本瓶既可存放标本，也可作为离心管使用，标本瓶底锥形内胆，便于收集细胞。

本实用新型提供一次性引流液留取装置，包括无菌留取容器、负压管引流管、注射器;所述无菌留 取容器包括瓶身和瓶盖;所述瓶盖上设置有滑槽;所述滑槽内设置有两个通孔和能沿滑槽滑动的活动盖 板;所述负压管、引流管一端分别通过两个通孔和瓶盖连接;所述负压管另一端与注射器的乳头端连接; 所述引流管另一端设置有 Y 形分支，分别为子引流管和末端连接有头皮针的头皮针引流管;所述头皮针 引流管和子

项目简介 1、在石油化工、石油加工（石油加氢裂化、渣油加氢脱硫等）、化肥（合成氨等）、 海水淡化、制冷空分、水泥、钢铁冶金、污水处理等工业流程中存在大量富含中高压余 能的液体或汽（气）液两相流体，目前大多通过减压阀等减压或直接排放，能源浪费巨 大，环境污染严重。 2、对于低、中余压流体介质，开发有液力透平泵、透平膨胀机、全流螺杆动力机等 进行能量回收及动力转换；对于中高余压流体介质，开发有双作用活塞式能量回收机、 双螺杆马达、水力马达等进行能量回收及动力转换。 性能指标 流量：5.0～

仪器概述 pH自动控制加液系统(单泵)是集pH值实时在线或静态控制、测量与自动加酸、加碱调整于一体的新型自动化控制设备。pH精度高，稳定性好。广泛应用于高等院校、科研院所实验室：组织培养特定pH溶液的配制，pH自动滴定。制药、生化、化工、喷涂、电镀厂：反应器、反应罐、反应釜、溶液池中pH调节控制加液。生物工程反应器及食品发酵工厂：pH缓冲液的配制及培养过程调节控制。植物提取物车间：离子交换柱的酸碱洗涤调节控制。医院分析室：制剂、检验中调节控制pH值。环保发电、循环水、自来水净化、工业废水与市政污水处理过程的pH控制等场所。 技术参数 1、工作电源：AC220V±10%，50Hz 2、控制范围：0～14 pH 3、测量精度：±0.05 pH 4、分 辨 率：0.01 pH 5、泵头速度：0.1～300转/分 无级调速 6、转速显示：OLED高清液晶窗口显示 7、加液速度：0.12～190ml/min(自来水) 8、加液泵头：单泵 9、测量电极：pH三复合电极 或玻璃电极 10、温度补偿：自动温度补偿(PT1000) 11、pH控制器：高精度智能控制器 12、pH电极适用温度 ：0～80℃ 13、pH标准液：6.86/4.00 14、外形尺寸：330*310*230mm 15、环境温度：室温～40℃ 相对湿度：<80% 16、整机重量：约8kg 性能特点 1、高精度智能pH控制器，大屏幕液晶即时显示动态pH值与温度值，超出范围报警。 2、 多种控制测量模式：自动、手动、停止,可自由转换，实现一机多用。 3、单泵实现加酸或加碱，适用于只用一种液体(酸液或碱液)来调节控制PH值。 4、采用OLED高清液晶窗口，单独显示当前电机转速及工作状态，加液速率可无级调速。 5、pH值上下限自由设定，设定值与实测值同时显示。 6、pH电极可单点或两点校正，pH值与温度自动测量，pH值能根据温度自动校正。 7、采用步进电机控制蠕动泵加液,液体接触进口泵管，不接触泵体，无污染。 8、选配不同形式的pH精密复合电极，及配四氟材质的电极护套和延长杆可在高温、反应釜、反应器中适用实现特殊容器内pH值的监控与调整。 9、控制方式：自动、手动、停止 A:自动方式：仪器会根据实时检测的pH值与设定值，自动启动/停止加酸(加碱)，调整pH值至设定范围。 B:手动方式：不受pH控制器控制，一直转动，人工启动/停止加酸(加碱)，调整pH 值至设定范围。也可用于快速调整，或驱赶管内气泡，或用于其它液体的输送 C:停 止：停止加液动作，但pH值实时检测并显示;用于待命或调整结束时，也可作为在线pH值测量显示终端时使用。 本产品荣获国家发明专利,专利号为：ZL 201420406055.8 ZL 201420406067.0 ZL 201410349779.8  

项目简介 在钢铁企业中，炼铁高炉会产生大量的低热值副产燃气——高炉煤气，同时又在烧 结、轧钢、炼钢、热处理等过程中需要消耗大量的燃气资源，本来应该形成互补的关系。 但是，高炉煤气的热值很低，燃烧温度不够，难于适应生产的需要，结果形成高炉煤气 的放散和低级应用。本技术利用钢铁企业的氧气资源，采取富氧助燃措施，提高高炉煤 气的实际燃烧温度，使低热值的高炉煤气资源能够在温度要求较高的场合得到有效应用， 并且保证使用设备的安全运行。该技术可以明显地减少企业的燃气费用支出、减轻高炉 煤气的放散