学校验收（招采）小组拟定于2022年4月28日对购置的一批仪器设备进行现场验收，情况如下：

C15计算机控制亚音速风洞（Armfield C15-10-A）

一、仪器设备名称：

C15计算机控制亚音速风洞（Armfield C15-10-A）

二、仪器设备照片（斜45°全景图）：

三、仪器设备功能：

Armfield C15风洞是一款亚音速小型台式风洞，由计算机软件控制。该装置主体结构由风洞入口端；丙烯酸透明可视工作段；风洞出口端及IFD7电气控制柜构成。

  风洞入口处配置有蜂窝整流器，9:4:1的收缩比可确保气流顺利进入工作段；工作段透明底板可灵活拆装，配有模型插槽，另外侧壁和顶部自带模型及测试仪器接口，可安装多种测试模型（如升阻翼面，压力翼，阻力模型，压力缸，伯努利装置，平板边界层，项目套件等可选附件），以及测量装置（如斜管压力计，电子压力计，升阻力平衡，皮托静压管，尾流测量耙等可选附件）；风洞出口端配备有可调速风机，风速变化范围为0-32m/s，气流速度通过软件控制。IFD7电气控制柜提供了各种接口（如USB接口，电源插座，测量仪器电源接口，风机电源插座及通讯指示灯）。同时该设备具有配套的数据记录系统和教学软件，风洞可通过USB线与电脑（由客户自行提供）进行通讯，通过软件实时采集数据。

连接电源，安装好待测试模型以及测量装置后，通过软件界面开关机，风机速度亦通过软件界面调节，同步设置软件实时采集数据。该风洞适用于研究及演示测量模型周围空气流动的状态，可提供包括流动路径的视觉指示，以及静压和总压力、升力和阻力的测量，各种阻力模型表面压力的梯度变化。可通过调节风速变化以及测量仪器的采集点位置可得到不同的数据。试验完成后数据可通过软件导出进行分析研究。  

四、仪器设备用途及所服务实验项目：

用于介绍流体力学和空气动力学原理，该设备软硬件可对亚音速空气动力学进行综合全面的研究，演示各种空气动力学模型在风洞中的各种参数的变化，非常适合航空航天，流体力学等专业的高校教学演示及学生设计工作。

计算机控制的风洞使用户能够在空气动力学领域进行高级研究，包括边界层实验、流动可视化、压力分布、湍流研究，并提供开发自行设计的空气动力学剖面进行测试的可能性。包括但不限于以下的问题的实验研究：

1. 通过测量总水头分布研究平板上边界层的发展

2. 围绕机翼的流动可视化研究

3. 在不同攻角下测量机翼周围的压力分布

4. 测量气缸周围的压力分布

5. 带前缘狭缝和后缘襟翼的机翼升力和阻力的测量

6. 使用皮托管和偏航探头进行速度和压力分布测量

7. 测量不同形状但共同赤道直径的模型的阻力

8. 机翼颤振演示

9. 使用皮托管和倾斜或电子压力计校准风洞速度指示器

10. 使用尾流测量耙研究圆柱或机翼后面的尾流

11. 边界层现象的演示

五、仪器设备操作规程：

l 安装好待测模型和需要的测量仪表，并通过USB线连接到电脑

l 开启电源，根据需要选择电子电子压力计对应软件或者斜管压力计对应软件

l 加载对应的实验项目进入模拟操作界面

l 设置好采样频率并选择自动进行数据采样

l 针对电子压力计，在软件上开启风机并调节风速，软件自动采集数据

l 针对斜管压力计，在软件上开启并调节好风速，通过人读取斜管毫米水柱刻度变化换算成压力，并手动输入

l 通过调节风速大小和模型角度获得需要的参数变化，软件自动记录并收集

l 将软件中数据导出为Excel文件保存在本地；关闭设备电源

l 对实验得到的数据进行分析，并与通过方程计算得到的结果进行比较

高速动态信号分析仪  Phantom V2012

一、仪器设备名称：

高速动态信号分析仪  Phantom V2012

二、仪器设备照片（斜45°全景图）：

三、仪器设备功能：

高速相机以成千上万帧/秒的速度记录微秒毫秒级实验变化过程，通过超高的拍摄速率将每秒内的高速实验过程记录为上万个变化过程的图片，以人眼能够分辨的24帧/秒速率进行回放，就能够很清晰直观地观测到每一个快速变化的实验状态。

四、仪器设备用途及所服务实验项目：

   高速相机可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。高速摄像机技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。

所能服务的实验项目有：机械运动、力学研究、电弧放电、雷击实验、流体运动、显微运动、结构破坏试验（跌落、碰撞、冲击等）研究、振动位移、微流控、目标发射体育运动等非接触式光学测量和时间判定。

五、仪器设备操作规程：

1、准备工作（清点像机主机、镜头、电源、数据线、千兆网线、计算机、phantom软件光盘、三脚架、光源；

2、安装phantom软件、选择合适的镜头

3、设置计算机的网络IP地址（设置TCP/IP属性：IP地址为100.100.100.1，子网掩码为255.255.0.0  其他为空白）；

4、连接相机（将相机固定在三脚架上，镜头安装到摄像机上，电源线、数据线连接到摄像机，然后通电）

5、摄像机与计算机连通后，电源指示灯和网线指示灯变亮，PCC软件里能够发现摄像机对应的机器编码；

6、拍摄图像界面的参数设置（曝光时间、拍摄速率、分辨率、触发点位置的选择等），具体操作如下：

（1）打开phantom软件出现操作界面，表明连接成功，连接成功后进入PCC主界面，我们可看到软件右上角有三个标签，分别为Live、Play、Manager。他们的作用分别为拍摄、播放、文件与像机管理。

（2）初次打开Live标签时，出现界面，此时界面无任何显示。此时点击右上角Camera下拉框，出现对于连接Phantom像机序列号，点击确认后就可以在PCC软件上设置和操作像机。

像机拍摄参数主要在此选项中设置，包含：

分区显示（Cine）

分辨率（Resolution）

拍摄速率（Sample Rate）

曝光时间（Exposure）

EDR设置（EDR）

CSR（当前状态下的黑平衡）

触发点设置(Image Range and Trigger Position)

状态提示（Duration）

（3）进入live界面，进行高速摄像机的属性设置，如每秒采集帧数（FPS）、分辨率（Resolution）、快门速度（Shutter Speed）、触发方式（Trigger Mode）等，并保存。

（4）调节高速摄像机镜头的焦距，选择与运动目标合适的焦距，然后调节镜头的对焦环等，直到出现清晰的被摄目标的图像。

（5）根据设定的触发方式进行拍摄，以获取连续的运动序列图像并保存。

（6）高速摄像机将采集到的图像信号下载到电脑，便于后期进行回放和处理分析。

（7）仪器用完后，关闭电源开关，从三脚架上卸下，并移除镜头、高速摄像机及电源线、输入输出线缆等附属设备。

放电等离子烧结炉

一、仪器设备名称：

放电等离子烧结炉。

二、仪器设备照片（斜45°全景图）：

三、仪器设备功能：

电场辅助压力快速烧结，具有烧结速度快，样品致密性高等优点，可快速烧结纳米材料、梯度功能材料、热电材料、稀土永磁材料、合金玻璃非平衡态材料及生物材料等。

样品直径≮50mm，压力≮20T，升温速率≮300℃/min，真空度≮10^-3Pa。

四、仪器设备用途及所服务实验项目：

开展纳米材料专业与技术专业综合实验“纳米材料制备综合实验”的纳米材料的快速烧结实验。

五、仪器设备操作规程：

1. 开启电闸，开启水冷风冷系统点击“闸”，开启“压缩机”；

2. 登录密码为111111，在控制面板点击“工艺控制→真空控制→破真空阀”降低炉内真空度，打开炉门；

3. 依次将“碳板、石墨板、卡槽石墨板，锥形底座，模具，锥形上底座，石墨板（根据样品填充量可增加），碳碳板”稳定摆放至下压头正中，在控制面板“工艺控制→压力控制→开启液压泵”，在控制面板主菜单打开“照明”；

4. 检查上下压头热电偶测温探针是否插入对应的测温孔，且还有一个热电偶远离炉内模具，以免烧结过程中温度过高影响热电偶寿命，手动控制压机“up”和“down”控制上压头压住模具，轻压2-3次压住抬起，同时检查模具位置是否出现偏移，进行调整；

5. 升起上压头，将模套中部腰形孔对准红外仪焦点，通过转动模具调整左右，观测装置手柄调整上下位置，务必使红外仪焦点在模套中部腰形孔中心点上，降下上压头压住模具，关上炉门，对角顺序拧紧炉门上的四个螺栓；

6. 在控制面板主菜单关闭“照明”，在“工艺控制→压力控制”中点击“压头下降”；

7. 在“工艺控制→真空控制”中，打开“直联泵”在“真空阀”中打开“上阀”；

8. 若使用高真空，开启“下阀”，待真空度低于200pa时，打开“扩散泵”，预热30min（扩散泵油温达到200℃，连续使用时扩散泵预热时间可适当缩短）且真空度低于10pa，即可关闭“上阀”打开“主阀”，直至真空度满足实验要求；

9. 点击“工艺控制”进行程序写入并保存配方（温度越高功率越高，从70%到95%不等；压力设定最低0.7t，最高需要根据模具情况调整，一般不超过40Mpa，自行换算）；

10. 点击“下载到PLC”输入已保存的配方名称，点击“确定”，并运行程序，或从主菜单“工艺运行”进行程序启动；

11. 在烧结过程，需要密切关注电流、电压、真空度、水压力和炉内亮度，以及红外焦点是否还在模套中部腰型孔内，防止生产过程

中出现突发状况，如：缺水、漏气等；

12. 程序运行结束后，待控制面板中炉内环境放置的热电偶温度降低至50℃左右，可进行开炉操作；在“工艺控制→真空控制”中关闭“扩散泵”，30min后在“真空阀”中关闭“主阀”和“下阀”，待关闭完成后关闭“直联泵”，拧松炉门螺栓，点击“破真空阀”；

13. 在“工艺控制→压力控制”中关闭“压头下降”，打开炉门，点击“up”按钮，升起上压头，带上隔热手套，小心取出模具；

14. 实验全部结束后，从关闭扩散泵开始计时，60min后关闭水冷风冷系统，先关闭“压缩机”再关闭“闸”；关闭炉门，打开上阀抽真空至200pa；关闭总电闸，实验结束。

高速红外分析系统

一、仪器设备名称：

高速红外分析系统

二、仪器设备照片（斜45°全景图）：

三、仪器设备功能：

红外热像仪是通过非接触探测红外能量（热量），并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。

红外热像仪能够将探测到的热量精确量化，或测量，使您不仅能够观察热图像，还能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。

四、仪器设备用途及所服务实验项目：

这是我们力学技术实验室购买的基本测试仪器，将长期使用于不同的科学研究问题。目前将集中应用于以下几个研究领域。

第一个应用是细薄结构动力失稳和断裂破坏的局部温度场.随着材料强度性能的提高和大量金属材料在建筑结构的使用，做成的结构构件越来越薄细，这时就产生了一个结构稳定性的问题。这种结构一旦失稳就产生灾难性后果，目前的静力屈曲理论不能完全给出满意的答案。注意到结构失稳本质上是动力过程，其全过程就是能量变化的过程。在这个过程中变形能的积累必然使得结构局部的温度场发生变化，就是形变致热现象。我们希望通过观察温度场的变化，可以观测失稳破坏全过程的温度场并预测结构承载能力。这对于已经服义的结构力学性能判定非常重要。由于其过程复杂，没有相关的物理模型可以使用，数值计算模型就很难建立，所以需要这样的设备对失稳破坏的全过程温度场进行观测研究。

第二个应用是3D打印结构过程中温度对于固结和稳定性的影响。随着3D打印机和材料的价格越来越低，传统中的许多复杂构件制作将逐渐被3D打印所取代。普遍的材料都要被加热到一定的溶解温度以便使得材料有一定的流动性，然后被挤压出来一层一层的叠加成需要的形状。然后材料的温度会逐步冷静固结成型。目前的研究基本不考虑温度的变化而集中在力学的方面，我们希望了解打印过程的温度变化对于界面和稳定性方面的影响。考虑到打印制作过程的复杂性，数值模拟非常复杂而且不能跟踪全过程，所以借助仪器观测分析就特别重要。

超静吸油烟机和空调等设备的温度场测量，分析热噪声的影响和控制方法。

拱条动力压、扭屈曲跳跃过程中塑性区温度场的变化。

意大利面条型材料扭转动力断裂的温度场。

薄膜与基体撕开过程的断裂动力学的裂纹尖端温度场。

除了这些应用，我们将根据研究生培养的进度和设备的功能，开展其他方面的研究。

建筑工程材料的力学特征是衡量材料的非常重要的因素，在对材料的力学研究中，材料在模拟抗压条件下发生破坏的机理和方式是研究领域的一个重点。同时因为物体抗压受力过程中，塑性形变会因为形变量产生非常微弱的热量。而脆性建筑材料其力学特征的改变在其发生形变的瞬间，在断裂或者形变表面产生热量。

因此对材料的破坏过程产生的红外辐射进行了实验研究，可以有效获取被测物表面产生的热分布和趋势，从而给材料的断裂提供实际支撑，为研究力学性能提供更加形象和直观的参考和实验数据。

红外热像仪是一种非接触式的光电传感类仪器，其可以通过它的二维面阵图像探测器，对被测物进行成像，同时因为红外领域遵循热力学定律和特征，图像的光信号强度可以转换为温度，因此可以对被测物进行测温和二维温度成像，在不同的位置获得温差数据，通过伪彩色也可以显示出温差；

根据目前的材料李小叶实验表明:试件加载过程中,微破裂伴随产生红外辐射,微破裂愈强,所产生的红外辐射就愈强,在红外热像仪中显示图像就愈明显。综合需要研究的信息以及热像仪这种仪器设备的特征，因为脆性材料断裂的瞬间是很快的，且其热量是很低且很快就扩散的，同时目前部分试验件的尺寸非常小，因此需要选择一款拍摄速度快可以捕捉演示碎裂瞬间，热灵敏度高可以有效识别断裂位置和非断裂位置的温差，且测温准确且测温范围可以满足实验需要的设备。

五、仪器设备操作规程：

红外热像仪是高精度仪器设备，需严格按照设备《操作手册》使用。简易部署流程如下：

1，将热像仪固定在标准三脚架上，并锁紧固定螺丝；

2，连接电源适配器，指示灯变为绿色时，则设备初始化完成；

3，将以太网线与计算机RJ-45端口相连；请确保计算机网卡运行在千兆速率，并使其处于DHCP状态；

4，在计算机上打开FLIR ResearchIR Max软件；使用方法参考《ResearchIR 说明书》；

欢迎有兴趣或对该仪器设备有需求的老师联系我处报名并一同参与验收工作。感谢您对学校仪器设备管理工作的支持！