实验原理   金属中存在大量的自由电子，但电子在金属内部所具有的能量低于在外部所具有的能量，因而电子逸出金属时需要给电子提供一定的能量，这份能量称为电子逸出功。研究电子逸出是一项很有意义的工作，很多电子器件都与电子发射有关，因此研究这种材料的物理性质，对提高材料的性能是十分重要的。另外本实验还可以利用磁控法测量电子荷质比，研究真空中电子能量遵从费米-狄拉克分布。   仪器概述 本实验装置的核心部件是一只理想（真空）二极管和套在理想二极管外的通电螺线管线圈。本实验通过测量金属钨的电子逸出功，将钨丝作为“理想”二极管阴极材料，阳极做成与阴极共轴的圆柱，把阴极发射面限制在温度均匀的一定长度内而又可以近似的把电极看成是无限长的无边缘效应的理想状态。金属电子逸出功(功函数)的测定实验，综合性地应用了里查逊直线测定法、外延测量法、补偿测量法和磁控法等基本方法。在数据处理方面有比较好的技巧性训练。因此，这是一个比较有意义的实验。   仪器特点 独立的理想真空二极管座：理想真空二极管插在独立的管座之上，并且配有透明的亚克力保护罩，既可以直观的观察真空二极管的工作状态，还可以有效地保护玻璃器件。独立的管座上刻有清晰的实验原理图，可以使得学生更好的理解整个实验原理。   精确的阳极电流测量模块：阳极电流测量模块采用微安级电流放大器，采用四位半数显表，测量范围可达0.1uA~20mA，可以准确、精细、稳定地测量到微弱的阳极电流。 稳定的阳极电压输出模块：阳极电压输出采用线性电源，输出幅度达到0~160.0V，可以稳定、高效地提供真空二极管的阳极电压。 便捷的数据采集接口：每个实验电源都配置模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。   实验内容及典型数据 实验一：金属电子逸出功的测定 表1：在不同阳极电压和灯丝温度下的阳极电流及其对数值，作　lgIa～√Ua 图，得到不同温度下的截距　lgI 填入表2。     表2: 在不同温度T时所算得的　lg( I / T2) 和　1/T　的值 根据表2作 lg( I / T2) ～1/T 图，求直线斜率 m 直线斜率：m = -22802 逸出电势: φ = 4.53 (V) 逸出功（功函数）eφ = 4.53 eV 与逸出功（功函数）公认值　eφ=4.54eV　相比的相对误差：Er = 0.33%   实验二：电子在径向电场和轴向磁场中的运动（磁控法测量电子荷质比）   实验三：费米-狄拉克分布的研究     实验四：理想真空二极管的伏安特性   部件清单 金属电子逸出功实验仪   BEM-5715    可调直流 (恒压恒流) 电源I，12V/1A   BEM-5055    理想真空二极管盒   BEM-5716    螺线管线圈   BC-105236    连接导线，2mm护套香蕉插头，红   BC-105238   【2】 连接导线，2mm护套香蕉插头，黑   BC-105239   【2】 连接导线，4mm香蕉插头，红   BC-105084    连接导线，4mm香蕉插头，黑   BC-105083    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 红   BC-105074    连接导线,4mm护套香蕉插头1m, 黑   BC-105073    电源线   BC-105075    用户手册   CD-M-BEX-8510B  

该设备主要用于我国西北村镇集雨窖水饮用水处理。设备主要包括微絮凝投药设备、石英砂过滤装置、活性炭过滤器及紫外杀菌器等四部分组成，可有效解决我国西北干旱半干旱地区以窖水为水源的人饮安全问题。设备具有如下特点：①该设备集微絮凝过滤、活性炭吸附于一体，可以有效去除水中的悬浮物及胶体等污染物，简化了水处理工艺流程，降低了能耗和人工管理费用。②可通过手动多路阀的调节来控制过滤器的运行及反冲洗，控制方便简单、操作方便。本设备出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006），出水浊度稳定在1NTU

陈乐尧和黄麓升两位老师与湖南萌境智能三维技术有限公司联合开发的是一款3D打印设备，该产品已进入可靠性实验阶段，取得了阶段性的成果。有望在今年推向市场，实现首台套销售。 该产品是在两位老师的通力合作下，通过自主设计机械电气等结构，自主开发控制程序，经过近三年的刻苦攻关完成的。3D打印技术是一个新兴高科技产业，市场正在快速成长，方兴未艾。针对公司本身的产业布局，我们较早地联合湖南萌境智能开展了3D打印设备的研发，也期待这个产品成为萌境智能未来的盈利产品。在目前抗疫的关键时刻，陈乐尧老师还指导公司设计了多款疫情防控急需产品，并利用SLS技术快速打印出来。这些产品可以解决医护人员口罩佩戴时间久了之后勒耳朵的问题。同时，双方还在积极合作研究新型的护目镜产品。

设备管理已经发展成为影响企业生产效益的重要原因。企业推行基于TPM的全面设备管理和点检定修设备管理制度的零缺陷已经为企业带来了显著的经济效益。但现有维修的主要策略是“在计划预防修的前提下，逐步实施状态修、换件修和主要零部件的专业化集中修”。经过学习研究考察，我们在该课题中提出的“设备可靠性维修”策略属于预防性维修，是符合先进维修理论思想的。由于采选主体设备是矿山企业生产中承担关键工序的环节，其一旦出现故障将导致整个生产线，乃至整个企业的减产甚至停产，严重影响着企业的效益。通过调研，本课题以采厂主体设备中的电动轮为研究对象建模，通过对电动轮车的结构和故障统计数据入手，改进可靠性分析和维修时机决策方法和模型，针对复杂设备的特点，从维修方式抉择、寿命分布确定和维修时机决策三个环节提出具有可行性和适用性的预防性维修决策方法和模型，进而得到合理的维修策略，解决复杂设备维修中存在的问题。 系统采用了以可靠性为中心的设备维修决策建模技术，基于威布尔分布的主体设备寿命分布决策建模技术，主体设备计划性维修周期决策建模技术，维修决策模型建模、优化与仿真技术，基于设备管理与维修语义的模型映射与互操作技术。通过这些技术的采用，结合需求调研分析，形成了系统的、整体的基于可靠性模型的采选主体设备管理与维修决策技术研究并形成了软件系统。系统主要实现了以下功能：①设备信息管理：对设备结构树进行查看、添加、编辑、删除，从而构建更加合理的设备结构树。②故障信息管理：对设备的功能、功能故障、故障模式以及故障影响进行管理统计评估。③维修策略管理：使用逻辑决断方法以及建立的维修模型分析确定每一类故障模式的维修策略，形成预防性维修大纲。本系统可用于矿山生产等行业。

①基本工艺： 真空密封造型铸造是一种不用粘结剂、水和其它添加剂，而是应用塑料薄膜和抽真空进行造型的铸造技术。其工艺：烤塑料薄膜→模型覆膜→喷涂料→套砂箱→加干砂子→震动→砂箱覆膜→抽真空→起模→合箱→浇注→冷却→撤真空落砂→取出铸件。 ②工艺特点： 所生产的铸件表面光洁、轮廓清晰、尺寸精确、铸件内在质量好；金属利用率高；设备简单，一次性投资少；原料和动力消耗少；模型和砂箱使用寿命长；工作环境较好。 ③成熟程度：达到生产中成功应用程度。 ④获奖情况： “特种耐热钢铸件技术在窑尾预热分解系统的应用开发”，1998获国家建筑材料工业局，部级科技进步3等奖。⑤授权专利： 一种抽气和箱带一体的真空密封造型砂箱，专利号：ZL94211906.1 可调面积、功率和位置的模型薄模加热器，专利号：ZL96207246.X 一种轧辊真空密封造型工艺，专利号：ZL97100233.9⑥项目来源： 国家八五重大技术引进消化吸收一条龙项目：“日产4000吨水泥装置”的子项“新型耐热特种铸钢内筒开发”。 适合于铸造合金、各种铸件批量的生产。尤其适用于大、中型比较精密铸件和表面不需要或难于机加工铸件的生产。

高校科技成果尽在科转云

据联合国粮农组织的调查，全球性粮食因收获后干燥和储藏不当造成的损失约为5～10%；据经验估算和局部统计，在我国年产四亿多吨粮食中，因不能及时干燥入库造成的损失约有三千万吨。从某种意义上说搞好粮食的干燥和储存比耗费人力和物力去生产更多的粮食更有意义。此外，我国农业正向着集约化和机械化的方向迅速发展，特别是在我国的北方地区，小型收割机专业化大军随着季节由南向北进行快速专业化和机械化收割作业。但是，和专业化机械化收割技术相比，谷物的干燥还基本停留在场院或道路人工摊晒阶段，给粮食的安全入库留下了隐患。开发一种高效、节能、符合环保要求和安装移动灵活的谷物干燥设备配合机械化转业收割已成为社会和农业发展的迫切需要。

脉冲红外热波（热像）无损检测设备以闪光灯为热激励源，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和金属板壳结构内部缺陷检测的可视化、数字化、定量化的检测设备。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘、异物和撞击缺陷；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱胶；铝蒙皮和金属板背面的腐蚀；热障涂层的内部脱粘、厚度不均；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 脉冲能量：3000～6000J；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：10～20s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

调制红外热波（热像）无损检测设备以频率可调的余弦波(Look-in法)或阶跃函数方式对检测对象进行连续光热激励，以红外热像的相位信息检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、非接触、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于大型复合材料和多层胶接结构内部缺陷检测的可视化检测设备。与脉冲热像法相比检测设备简单、检测深度更深，但检测时间较长。主要检测对象有：航空航天复合材料结构的内部分层、脱粘；蜂窝结构和夹层结构的内部分层、脱粘、积水；各类多层胶接结构的脱粘；固体发动机绝热层和包覆层脱粘；壁画空鼓，等等。该设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 加热功率：1000～4000W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：20-300s；单次检测面积：300mm*200mm以上。