液漏传感器多功能结构设计
发布时间：2021-03-24 14:50
在液体物资运输储存以及水下探测等领域,及时发现渗漏现象并报警对经济生产和科技探索有着重要的经济效益和可靠性保障。在检测过程中,存在一部分不规则弧形的结构使用传统液漏传感器难以进行检测,需要一种可以对这一部分结构实行实时检测的传感器,一旦由焊接节点的细小裂缝而产生的液体渗漏事件发生,立即发出警报并且准确定位渗漏事件发生的位置,避免重大泄漏事件的发生。针对上述要求,本文参考目前发展成熟的多功能结构技术的设计思路,设计出一种液漏传感器的多功能结构。本文说明了多功能结构与传统电路结构之间区别,确定了通过多功能结构技术实现液漏传感器的设计指标需求,阐述了多功能技术的发展现状,详细说明了多功能结构技术相关的几项关键性技术。针对液漏传感器的检测环境,提出了多功能结构需要具有柔性,光纤耦合结构,水密性,散热功能以及导流槽的功能指标,并根据这些功能指标提出了相关设计。通过多功能结构材料调研,比较调研结果,选择PVC材料作为多功能结构的材料。根据对PVC材料相关应力分析,设计出了液漏传感器的多功能结构。使用ANSYS软件对多功能结构进行应力和热学仿真分析,确定了液漏传感器的可行性。最后,对本文设计的液漏传...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
深空一号的多功能结构
中北大学学位论文4整性,对柔性电路与铜聚肽亚胺之间的各项异性的粘连系统进行检测[12]。第二项实验是对HLPDMMCM开关元件处于周期工作的状态进行检测。在MCM热仿真过程中,电阻芯片等放热元器件由HLPDMMCM开关元件进行长达30分钟的供电,收集这段时间产生的热信号数据并进行分析,得到MCM面板的电子元件热梯度[13]。图1-1深空一号的多功能结构Figure1-1MultifunctionalstructureofdeepspaceII在1999年发射深空二号的任务中,2颗篮球大小的太空卫星和火球如图1-2以每秒200米的最大速度连续撞击整个火星的表面,并在太空中释放出微型探测器。此时多功能结构已经在发射深空二号的任务中得到了充分的综合利用,MFS柔性集成电路的连接片和柔性电子跨接线被广泛运用于穿透器组件中的MCM模块。图1-2深空二号的多功能结构模型Figure1-2MultifunctionalstructuremodelofdeepspaceIITN公司与美国空军研究实验室的合作,将一种固态薄膜的锂离子电池物理内置在薄膜的承力结构内部,即新的LB设计方案,如图1-3[14]。一种固态内置于薄膜的锂离子电池
中北大学学位论文5通过物理沉积在薄膜的柔性承力结构基底上(例如铝箔等),制成带状,彼此相互粘合,通过一些常规的工艺将其扩展成蜂窝芯,成为一种LB蜂窝板芯,继而采用复合材料面板构成基于蜂窝板的多功能结构电池[15]。图1-3锂电池与蜂窝板组成的多功能结构Figure1-3Multifunctionalstructureoflithiumbatteryandhoneycombpanel日本三菱电机公司设计了内部用于集成集成电路的新型蜂窝夹芯复合材料半导体结构电路板,通过振动与热真空系统的试验成功证实了该设计思路的实际可行性与工作效率[16]。日本三菱电机公司设想其有朝一日的产品能够设计成为与卫星共用服务卫星舱的一种标准结构件。多功能结构发展不单单局限于结构和材料，具有多个层次：(1)功能结合，比如将在支撑结构内部嵌入供电电池，组成承力供电结构；(2)功能融合,比如直接将印刷电路板或计算机芯片做成具有承力的结构；(3)多功能材料结构，材料在微观层面上具备多种功能，通过特定设计成型的结构。多功能结构电池的技术已经出现,取代了当时多功能卫星普遍广泛使用的镍-氢、镍-镉等单体结构蓄电池。由于这些单体结构电池一般都采用了单体的结构,使用了钢制的材料对其进行独立的封装,再用卫星专用的结构连接件固定在多功能卫星上,占据了多功能卫星很大一部分的技术应用发展空间。多功能结构电池将多功能卫星的承力结构设计为与电池结合组成为整体结构封装,使得电池与卫星的结构合二为一,不在制造时需要多余的材料对锂离子电池的基体进行制造和封装。这从根本上有效地解决了蓄电池耗费大量卫星材料和内部空间的问题[17]。美国的GSFC公司率先在实际上提出了将固态的蓄电池内嵌于蜂窝夹心复合材料中的概念和设想,并将该概念和设想广泛运用进了小型飞机和卫星的导航系统设计和理念之中。之?
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析防渗漏改造施工中油罐上浮事件的原因及预防对策[J]. 李华斌. 建设监理. 2019(10)
[2]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 梁建长. 电子测试. 2019(16)
[3]基于侧向耦合结构的准分布式光纤液漏传感器[J]. 高小龙,王刚,翟成瑞,张彦军,侯钰龙. 光学技术. 2019(04)
[4]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 俞新江. 电子测试. 2019(08)
[5]3D-MCM高集成微波模块的热设计研究和应用[J]. 胡永芳,孙毅鹏. 电子机械工程. 2019(02)
[6]柔性印刷电子技术解析及发展趋势[J]. 崔铮,王展. 集成电路应用. 2019(02)
[7]注塑工艺及模具设计 第七讲 注塑模CAD及其智能系统（一）[J]. 洪慎章. 橡塑技术与装备. 2018(24)
[8]核装置机械部件设计和建造规则中1、2和3级设备设计要求差异分析[J]. 李国青,王文华,李昱昉,李向宾,罗峰,吴凤凤,刘富贵. 核聚变与等离子体物理. 2018(02)
[9]带式漏水传感技术及定位方法的研究[J]. 刘佳,李大全,刘文怡,侯钰龙,苏珊. 科学技术与工程. 2016(27)
[10]中国与世界航天强国深空探测对标分析[J]. 任杰,高峰,李意,何楠,金岩. 军民两用技术与产品. 2016(15)
博士论文
[1]一类多功能减振结构的动力学建模与分析[D]. 郝东.国防科学技术大学 2016
[2]电力电子器件及其装置的散热结构优化研究[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2015
[3]超级计算机子系统的热管理与无线传感网3D-MCM的设计制造及热机械可靠性研究[D]. 徐高卫.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]电热式过载电流测量方法及过载保护算法研究[D]. 王晓翠.沈阳工业大学 2019
[2]多功能结构系统设计及其MCM实现[D]. 尹鹏亮.中北大学 2015
[3]牵引变流器水冷散热器研究[D]. 王龙绪.西南交通大学 2015
[4]基于热固性树脂的复合电解质制备与研究[D]. 吴斌.国防科学技术大学 2014
[5]基于热应力的多物理量MCM封装可靠性研究[D]. 李文吉.西安电子科技大学 2013
[6]弹载多功能结构集成技术研究[D]. 梁炜.中北大学 2009
[7]毫米波LTCC收发前端技术研究[D]. 辜霄.电子科技大学 2009
[8]电路板装配优化软件数据提取的研究与开发[D]. 石亮.上海交通大学 2008
[9]基于MCM技术的线性调频脉冲发射机设计与实现[D]. 盖儒虎.电子科技大学 2007
[10]多功能结构在行星探测器中的应用[D]. 程延礼.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3097914
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
深空一号的多功能结构
中北大学学位论文4整性,对柔性电路与铜聚肽亚胺之间的各项异性的粘连系统进行检测[12]。第二项实验是对HLPDMMCM开关元件处于周期工作的状态进行检测。在MCM热仿真过程中,电阻芯片等放热元器件由HLPDMMCM开关元件进行长达30分钟的供电,收集这段时间产生的热信号数据并进行分析,得到MCM面板的电子元件热梯度[13]。图1-1深空一号的多功能结构Figure1-1MultifunctionalstructureofdeepspaceII在1999年发射深空二号的任务中,2颗篮球大小的太空卫星和火球如图1-2以每秒200米的最大速度连续撞击整个火星的表面,并在太空中释放出微型探测器。此时多功能结构已经在发射深空二号的任务中得到了充分的综合利用,MFS柔性集成电路的连接片和柔性电子跨接线被广泛运用于穿透器组件中的MCM模块。图1-2深空二号的多功能结构模型Figure1-2MultifunctionalstructuremodelofdeepspaceIITN公司与美国空军研究实验室的合作,将一种固态薄膜的锂离子电池物理内置在薄膜的承力结构内部,即新的LB设计方案,如图1-3[14]。一种固态内置于薄膜的锂离子电池
中北大学学位论文5通过物理沉积在薄膜的柔性承力结构基底上(例如铝箔等),制成带状,彼此相互粘合,通过一些常规的工艺将其扩展成蜂窝芯,成为一种LB蜂窝板芯,继而采用复合材料面板构成基于蜂窝板的多功能结构电池[15]。图1-3锂电池与蜂窝板组成的多功能结构Figure1-3Multifunctionalstructureoflithiumbatteryandhoneycombpanel日本三菱电机公司设计了内部用于集成集成电路的新型蜂窝夹芯复合材料半导体结构电路板,通过振动与热真空系统的试验成功证实了该设计思路的实际可行性与工作效率[16]。日本三菱电机公司设想其有朝一日的产品能够设计成为与卫星共用服务卫星舱的一种标准结构件。多功能结构发展不单单局限于结构和材料，具有多个层次：(1)功能结合，比如将在支撑结构内部嵌入供电电池，组成承力供电结构；(2)功能融合,比如直接将印刷电路板或计算机芯片做成具有承力的结构；(3)多功能材料结构，材料在微观层面上具备多种功能，通过特定设计成型的结构。多功能结构电池的技术已经出现,取代了当时多功能卫星普遍广泛使用的镍-氢、镍-镉等单体结构蓄电池。由于这些单体结构电池一般都采用了单体的结构,使用了钢制的材料对其进行独立的封装,再用卫星专用的结构连接件固定在多功能卫星上,占据了多功能卫星很大一部分的技术应用发展空间。多功能结构电池将多功能卫星的承力结构设计为与电池结合组成为整体结构封装,使得电池与卫星的结构合二为一,不在制造时需要多余的材料对锂离子电池的基体进行制造和封装。这从根本上有效地解决了蓄电池耗费大量卫星材料和内部空间的问题[17]。美国的GSFC公司率先在实际上提出了将固态的蓄电池内嵌于蜂窝夹心复合材料中的概念和设想,并将该概念和设想广泛运用进了小型飞机和卫星的导航系统设计和理念之中。之?
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析防渗漏改造施工中油罐上浮事件的原因及预防对策[J]. 李华斌. 建设监理. 2019(10)
[2]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 梁建长. 电子测试. 2019(16)
[3]基于侧向耦合结构的准分布式光纤液漏传感器[J]. 高小龙,王刚,翟成瑞,张彦军,侯钰龙. 光学技术. 2019(04)
[4]热仿真在电子设备结构设计中的应用研究[J]. 俞新江. 电子测试. 2019(08)
[5]3D-MCM高集成微波模块的热设计研究和应用[J]. 胡永芳,孙毅鹏. 电子机械工程. 2019(02)
[6]柔性印刷电子技术解析及发展趋势[J]. 崔铮,王展. 集成电路应用. 2019(02)
[7]注塑工艺及模具设计 第七讲 注塑模CAD及其智能系统（一）[J]. 洪慎章. 橡塑技术与装备. 2018(24)
[8]核装置机械部件设计和建造规则中1、2和3级设备设计要求差异分析[J]. 李国青,王文华,李昱昉,李向宾,罗峰,吴凤凤,刘富贵. 核聚变与等离子体物理. 2018(02)
[9]带式漏水传感技术及定位方法的研究[J]. 刘佳,李大全,刘文怡,侯钰龙,苏珊. 科学技术与工程. 2016(27)
[10]中国与世界航天强国深空探测对标分析[J]. 任杰,高峰,李意,何楠,金岩. 军民两用技术与产品. 2016(15)
博士论文
[1]一类多功能减振结构的动力学建模与分析[D]. 郝东.国防科学技术大学 2016
[2]电力电子器件及其装置的散热结构优化研究[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2015
[3]超级计算机子系统的热管理与无线传感网3D-MCM的设计制造及热机械可靠性研究[D]. 徐高卫.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]电热式过载电流测量方法及过载保护算法研究[D]. 王晓翠.沈阳工业大学 2019
[2]多功能结构系统设计及其MCM实现[D]. 尹鹏亮.中北大学 2015
[3]牵引变流器水冷散热器研究[D]. 王龙绪.西南交通大学 2015
[4]基于热固性树脂的复合电解质制备与研究[D]. 吴斌.国防科学技术大学 2014
[5]基于热应力的多物理量MCM封装可靠性研究[D]. 李文吉.西安电子科技大学 2013
[6]弹载多功能结构集成技术研究[D]. 梁炜.中北大学 2009
[7]毫米波LTCC收发前端技术研究[D]. 辜霄.电子科技大学 2009
[8]电路板装配优化软件数据提取的研究与开发[D]. 石亮.上海交通大学 2008
[9]基于MCM技术的线性调频脉冲发射机设计与实现[D]. 盖儒虎.电子科技大学 2007
[10]多功能结构在行星探测器中的应用[D]. 程延礼.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3097914
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