激光头原理和结构
激光头原理和结构
1. 前言
自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD问世以来，数字视频光盘DVD（digital video disk）一直是新一代光盘的一个梦想，虽然在几年前出现了VCD，但是对于光盘来讲，技术上没有改变，只是对数据进行了压缩，画质也只是VHS水准，不过是过渡性产品，在国外没有形成市场。
数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化，容易被计算机处理等优点，所以能记录2小时以上高画质的数字图象的光盘，已经让人盼望已久。最近几年，短波长的半导体激光器技术，薄型化光盘基板技术，对物透镜的高数值径NA化技术等的进步，使光盘的记录密度高密度化成为可能，同时数字连续可变画面压缩技术也有很大的进步，使长时间高画质的连续可变画面收录在一光盘里成为可能。
在以上这些技术基础被奠定之后，世界上的十家大企业共同制定了新世代数字视频光盘DVD（digital video disk）的标准，既在和原有CD同样尺寸下，记录容量为原来光盘7.5倍4.7G，并采用高画质的MPEG2数字信号压缩式，使之能够存储135分的电影。
DVD播放机主要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技术组成的，其中MPEG2解码器由于是通用标准，目前开发出芯片的厂商不下十几家，而光学头的技术还主要掌握在日本厂商手中。
光盘技术就是一束被聚焦到回折界限的最小激光束照射到盘面，由于记录着信息的盘面的凹凸对光的反射不同，就可以读出盘上的信息。
对于光学头来讲，它特有的技术有如下几个：
a. 通过利用被聚焦到回折界限的最小激光束，穿过0.6mm的透
明塑料层，从凹凸信息面取出信号。
b. 使用半导体激光二极管，使用数值径NA为0.6的对物透镜，把激光束聚焦为由波长决定的回折界限为止的最小光束。
c.光盘外形的误差和不同光盘交换时带来的对物透镜的焦点位置在光盘信息记录面的位置变化，还有光盘回转时光盘面上下振动也会引起焦点位置变化，为了对焦点位置变化进行自动补正，必须把能够以精度为正负1μm对焦点位置控制的误差检出机能和控制用的伺
服机构藏在光学头里。
d.光盘的形状中心和光盘的回转中心之间的偏心补正，还有对于在轨道间距为0.74μm的轨道上，精度正负0.1μm控制激光束对轨道的追迹控制用误差检出机能和控制用的伺服机构藏在光学头里。
在这里对于光盘装置系统，能满足以上要求的光学头的基本光学系，对物透镜OL(object lens)，作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode),准直透镜CL,和其他一些光学头用的光学部品的原理及设计进
行说明。
2. 光学头基本原理
2.1.光学头的基本光学系和光学部品的收差
光学头是DVD系统的最大关键部件之一，它的基本原理图如下
光学头是由1.对物透镜，2.准直透镜，3. 偏光分光棱镜，4.分光棱镜，5.反射镜，6.1/4波长板，7.焦点误差检出光学系，8.寻轨误差检出光学系等光学部品和光学系，9.焦点控制伺服机构（F-ACT）,10.寻轨控制伺服机构(T-ACT)等伺服机械控制部品，还有11.半导体激光二极管，12.多分割光电二极管PD(photo diode)等光电部件构成的。
光学头能够读出光盘上的信号的原理是从激光二极管射出的发
散P线性偏振激光通过准直透镜，成为平行光，再通过1/4波长片时，偏振向旋转45度，变为圆偏光，这束平行的圆偏光被对物透镜聚焦到光盘的信息面，再反射回来（根据盘面的凸凹对光的反射不同），通过1/4波长片时，再一次偏振向被旋转45度，成为S线性偏振光，在偏光分光棱镜PBS处被反射到误差检出系和信号系，反射光再一次被分为两路，误差系的一路通过凸透镜、圆柱透镜，投影到四分割的光电二极管上，根据各象限光量的大小，进行运算，对聚焦和寻轨伺服机构控制，使之读出正确的信号，另一路信号系的光束由凸透镜会聚到光电二极管，把光信号变为电信号。
要想把激光聚焦成由波长决定的最小光束，必须把从LD发出的球面波的波面尽量无缺陷的传到光盘的情报记录面。也就是说，从LD发光开始到光盘为止，光学头成像系各部品全体的RMS波面收差
必须限制在0.07λ以下，不然不能把激光光束聚焦为由干涉极限决定的最小光束。构成光头的各光学部品，光盘盘面，其中也包括对物透镜设置时的调整误差，以上这些合计的成像光学系全体的波面收差，必须限制在由Warechal Criteron(δω)MC给出的允最大波面收差0.07λ以下。光盘已经由光盘标准规定，(δω）DISK=0.05λ，一般对物透镜的象差(δω）ADJT=0.025λ，要使全体(δω)MC小于0.07λ，对于其他的光学部品的收差必须格控制。从LD开始到光盘为止，光头各光学部品的最大允波面收差各用(δω）LD，(δω）CL，(δω）PBS，(δω）QWP，(δω）MR,(δω）OL表示，Warechal Criteron 给出我们如下公式；
(δω)MC≤λ/14
(δω) 2MC=(δω）2LD+(δω）2CL+(δω）2PBS+(δω）
2QWP
+(δω）2MR+(δω）2OL+(δω）2DISK
下面具体DVD的数值带入来试算一下。半导体激光二极管激光射出侧有平面玻璃窗，此外由于半导体激光器自身的特点，不可克服的有非点间隔，比理想波面要差，普通(δω）LD约为0.013λ。棱镜，反射镜等平面光学部品比较容易的以波面收差0.01～0.015λ制造出来。但是准直透镜和对物透镜等非平面光学部品，波面收差要想抑制在0.03λ之，比较困难，分别定为准直透镜0.025λ和对物透镜0.035λ，这样根据式（2）得出全体(δω)MC的波面收差为0.0694λ，满足要求。即使对物透镜的波面收差被抑制在0.035以下，如果准直透镜的波面收差大于0.025，那样被聚焦光束的直径就会变大，从信息面读出数据错误频度就会变高。由于以上的理由，准直透镜的波面收差必须小于0.025，但球面单透镜要想达到这个值非常困难，一般采用球面玻璃组合透镜。
从DVD光头的对物透镜射出的激光光束，需要一直跟踪光盘信息面上的轨道间距为0.74μm，最短凹坑长为0.4μm的轨迹，并正确读出凹坑信息。光强为光束中心强度1/e2的位置的光束直径被称为光束径ω，激光波长λ=650nm，对物透镜的数值径NA=0.6, ω=k×（λ/NA）
当对物透镜的入射光束的光强能量分布为均等分布时，系数k是0.96，光强能量分布为高斯分布时为1.34。从上式可以看出，光束径正比例于λ/NA，既要想提高光盘记录密度，缩小光束径，就需要使
激光短波长化，并且提高对物透镜的NA。
还有对物透镜的焦点深度△z正比例于λ/NA的平，DVD焦点深度与CD相比变窄56%，焦点误差的允值变小。
△z～λ/NA2
光盘的倾斜引起的象差也会增加。对于焦点误差的允值的减少，就需要提高焦点控制精度，DVD为了减少光盘的倾斜引起的收差，光盘的厚度减为CD的一半0.6mm。
2.2.成像光学系
2.2.1.激光二极管
一般LD发出的光为与PN结合面平行的线性偏振光，但短波长的LD多发出与PN结合面垂直的线性偏振光，DVD要求LD在光盘面上的能量为0.3mW左右，这就需要LD发出的激光能量是3～5mW。
2.2.2.LD的射出角特性和准直透镜
LD射出的激光是发散光，从发光点离开一段观测到的光束断面强度分布，被称为远视野象FFP(far field pattern)，FFP垂直结合面向宽，平行结合面向窄，象下面图示的一样，是纵长的椭圆形。
LD垂直结合面的放射角和平行结合面的放射角分别是θ⊥，θ∥。根据LD的放射角和对物透镜对光束强度的分布要求，确定准直透镜的焦点距离。
2.2.
3.LD的噪音特性和高频叠加
LD有单模发光和多模发光两种激光发振式。单模发光的最大问题是从光盘反射回来的光进入激光共振器，形成干涉，成为噪音，影响SN,为了消除噪音，需要对驱动电流进行高频叠加。而多模的LD 抗干扰能力强，不需要高频叠加。
2.2.4.偏光分光棱镜和1/4波长板的作用
激光二极管射出的发散P线性偏振激光通过准直透镜，成为平行光，无反射折射的通过PBS,.再通过1/4波长片时，偏振向旋转45度，变为圆偏光，这束平行的圆偏光被对物透镜聚焦到光盘的信息面，携带信息再反射回来，通过1/4波长片时，再一次偏振向被旋转45度，成为S线性偏振光，在偏光分光棱镜PBS处被反射到误差检出系和信
号系，使入射光和带有信号的反射光分离。
2.2.5.对物透镜
DVD光头要求对物透镜一定要象差小，特性优良，能够把光束聚焦到回折界限，也就是能够补正各种收差，使点象的大小完全由回折界限来决定。一般使用非球面光学树脂透镜。
2.3误差检出系
非点收差法
焦点误差检出式一般采用非点收差法，非点收差法就是根据光盘反射面位置的变化，反射光的聚焦位置移动，通过圆柱面透镜对投影光形状进行变化，用4分割PD差动检出。
聚焦误差检出信号=（A+C）-(B+D)/(A+B+C+D)
寻轨误差检出信号=（A+B）-(C+D)/(A+B+C+D)
PD把光信号转变成电信号，前置放大，模拟运算，再经过相位补偿，把信号输入驱动放大器，驱动透镜驱动线圈，完成聚焦和寻轨控制。
2.4.信号系
从PBS分离的含有信息的反射光，除一部分进入伺服机构的控制系，大部分进入信号系，由PD变成电信号，前置放大，成为RF信号。
3 光学头光学系的设计
DVD光学头主要包括对物透镜驱动系ACT(ACTUATOR)和光学系,对物透镜驱动系有两个功能,一个是把从半导体激光器发出的激光聚焦在光盘的信息面上,(即聚焦focusing),另一个是使光束在轨道上并追随轨道(即寻轨tracking),因为聚焦是对于光盘的面振动,以1μm以下的误差来追随,设计聚焦伺服驱动线圈时,必须使驱动线圈的加速度超过光盘面振动的加速度.寻轨驱动线圈是以0.1μm以下的误差对轨
道进行追随,设计中特别要注意的是防止对高频的机械共振.
设计一般是以光盘的国际标准为目标值,要考虑到光盘的面振动,光学头的装配误差,光学头的移动误差,主轴电机的轴振动,光盘的放置误差等诸多因素.具体的结构,主要有轴转动型,弹性线材支持型等.ACT 的基本特性可以看成有弹簧的进退结构,驱动是由线圈和电磁回路构成.具体设计时,有PMESH、PMAG等计算机辅助设计软件.
以下主要介绍DVD光学头的光学系的设计.
3.1成像光学系
成像光学系的设计，无非是满足聚集后的光斑点足够小，以便能准确读出光盘上信息.光斑的直径ω=k×（λ/NA）,系数k与对物透镜入射光强分布有关,光强分布越接近均一分布,k值越小.在相同数值径NA的条件下，若想得到最小聚集光斑，
a. 入射光波面收差小.
b. 入射光强分布均一。
对于a，应力求使每个光学部品有最小的像差，对于b，因为从LD发出激光为发散光，经准直后，光强分布为高斯分布。如果只利用中心部的激光，可以较接近均一分布，但是对LD光能量的利用率低下，可能得不到到达盘面所要求的能量，因此要折中考虑这相矛盾的两个要求，定出横向对物透镜利用光强分布百分比Rx（Rim intensity X），纵向利用光强分布百分比Ry（Rim intensity Y），这两个条件是设计光学系的依据。
3.1.1激光二极管LD（Laser Diode）
LD是光学头中的发光器件，它发出光的特性决定了光头的结构、特性。
a.基本特性
只读型DVD光头用LD一般＝635nm或650nm，它的激光共振
阈值电流一般为40mA左右，工作电流（即LD出射激光能量约3mW 时，为50mA左右，各制造商极力减少其工作电流，以使其工作在较低温度下，因为温度变化（升高）会使其发出激光波长发生漂移，在设计光头时应尽量使其得到良好散热。
b.偏光性
LD发生的激光，多为不完全的线性偏光,在设计PBS时要考虑线性偏光的向性.
c.放射角及非点间隔
从LD半导体激光共振腔中发出的发散激光，从水平和垂直向来看，并不是从同一点发出，水平发射点和垂直发射点之间的距离，称为非点间隔，它使从LD发出的激光波面产生非点象差。
由于从LD放出激光为发散光，并且水平与垂直向发散角不同分别为θ⊥和θ∥，整形透镜和准直透镜设计要以θ⊥和θ∥为依据。
d.发振式和高频叠加及RIN
相对噪音强度RIN是评价LD的一个重要指标，
RIN=(△P/P)2/△f(单位Hz-1)
其中△P是LD射出光的交流成分，P是直流成分，△f是测量的频带宽度。
多模式的LD一般RIN较低，但抗反射光干扰能力强，驱动电流不需叠加高频，对于单模式发光LD，反射光对光信号影响很强，必须对驱动电流叠加高频，一般约在500──700MHZ围。
e.藏光电二极管PD（photo diode）
LD部为了使出射光能量保持一定，一般藏光电二极管PD，做APC（auto power control）用。
3.1.2 准直透镜
准直透镜是把LD发出的发散光转换成平行光,它由以下3个条件决定它的焦距f：
a. 对物透镜纵向的光强分布Ry。
b. 对物透镜直径φ。
c. LD的垂直放射角θ⊥
由高斯光强分布公式:
可以计算出准直透镜的焦距f。再由
a.准直透镜的焦距f。
b.对物透镜要求的光束直径.
c.公式光束直径＝（对物透镜直径）＋（光盘偏心量）＋〔裕
量〕
2f·NA=光束直径
可以求出准直透镜的数值径NA.
3.1.3整形棱镜
由于DVD使用的激光波长短，所以对光波面象差要求，所以尽量使用LD发光的中间部分，即波面收差较小的部分，同时还要考虑光能的利用效率。这样就与一般的CD用光头不同。需要整形棱镜，它的作用是把椭圆形的平形光，变换成正圆形的平行光（如图），
根据以下4个条件，可以求出整形棱镜的整形倍率m及顶角:
a.对物透镜要求的横向光强分布Rx.
b.对物透镜的直径φ。
c. LD纵向放射角θ∥。
d. 准直透镜的焦距f。
3.1.4偏光分光棱镜PBS
偏光分光棱镜的作用。是把从LD的出射光和从光盘的反射光分离，一是以便使反射光不回到LD的激光的共振腔，使出射激光不产生噪音，二是使反射回来的带有信息的反射激光束可以有最小的损失，首先使Q面滤掉入射光A的P线性偏光以外的成份，使之成为纯粹的P线性偏光，此外还必须使Q面对P线性偏光全透过，S线性偏光全反射。
3.1.5 对物透镜
对物透镜的设计，必需依赖于光盘的厚度，如果光盘的厚度与设
计值不符，将会产生球面像差，使聚集特性变坏，这也就是为什么用于光盘厚0.6mm的DVD用对物透镜读不出光盘厚1.2mm的CD光盘信号的理由。
由DVDbook规定NA＝0.6，半径一般R＝2mm
fobj=2R/2NA=3.33(mm)
一般只读型用功率较小，使用注塑非球面光学树脂即可，而记录型用功率较大，一般用多组光学玻璃透镜组合而成，对成像系的各部品的像差一定要格控制.
3.2伺服系
3.2.1聚焦伺服（Forcs Svero）
FES聚焦伺服误差信号（Forcs Error Single）的取得，有多种式，例如非点象差法、刀刃法、双刀刃法等，这里只采用光学系比较简单,应用较广的非点象差法。
自动焦距AF（auto force）光学系配置如图:
3.2.1.1. 凸透镜
凸透镜焦点和圆柱面透镜的焦点之间的距离称为焦点间隔D，光盘上的检出围是△dsk，检出围越大，敏感度越低，但伺服越不易脱轨，反之检出围越小，敏感度越高，但伺服易脱轨，D和△dsk是在设计焦点伺服误差检出系之前要确定的两个值，是设计的依据.
β是凸透镜焦点和圆柱面透镜两透镜之间的横倍率，有如下公式：
2β2＝D/△dsk
FAF=βfobj
这样就可以求出凸透镜的焦距FAF。
3.2.1.2.圆柱型透镜
对于入射光A，m向的光在S向的光距离D之前相交于光轴，这样可以求出圆柱透镜的j（power）.
其中凸透镜的屈光率为n1，厚为d1，圆柱透镜屈光率为n2厚为d3两透镜距离为e2，j为透镜之Power，入为波长，其它如上图所示，由以下公式可以求出圆柱透镜的曲率半径:
j=1/F
e=nd
an=an-1＋h n-1j n-1
hn= h n-1－en-1an
3. 2.2.光电二极管PD（Photo Diodo）的位置及PD形状设计。
PD附近的光路图及PD的位置如下图(a为入射光高,F1是AF系凸透镜的焦距,F2是圆柱面透镜焦距,x是PD的位置):
a.PD的位置
PD的位置必须在聚焦时m 、s向的光斑长度相同,即b=b`,有如下关系:
a/b=F1/(d-x)
a/b`=F2/x
可求出PD的位置.
b.PD的尺寸
普通CD用4分割PD之间间隔一般是10mm ，但DVD为提高精度一般为5mm 。由以上图中的关系，可以容易的求出所需PD的大小。
3.3. 信号取出系
从光盘面返回的带有信息的反射光，首先在PBS处全反射，然后在分光棱镜处分为伺服用光和信号用光，一般为30％和70％。信号用PD前的聚光透镜，可以很容易的由以下公式求出。
j=1/F
a=an-1＋h n-1j n-1
3.4 公差
在系统设计完成后，还必需讨论系统的公差，其中包括各部品的加工误差和组装误差。其中要讨论的是各加工误差或组装误差对光学头中某项要求指标所产生的影响,是否在可围.
3.4.1.各部品的加工误差
a·整形棱镜的公差
整形棱镜公差的评价标准是水平向的Rim intensity变化在±1％以，其中变化参数为：
1.光学玻璃屈折率的变化。
2.LD激光波长的变化（对屈折率有影响）。
3. 对整形棱镜入射角的变化。
4. 整形棱镜顶角的变化。
5. 准直透镜焦点距离的变化。
6. LD出射光放射角的变化。
首先从规格书、加工精度或调整精度中求出以上各项的变化量,再求出Rim intensity对应各项变化量的变化量,就可以根据公式σ=?(e12+ e22+…+en2)/(N-1)?-1/2
求出公差.en为某项变化引起Rim intensity变化的量，σ为Rim intensity的公差。
b·伺服系公差
评价标准是非点距离在设计值的5％以,光盘的检出围也在设计值的5％以。
变化值为：
1. 凸透镜第一面的曲率半径误差；
2. 凸透镜第二面的曲率半径误差；
3. 圆柱型透镜第一面的曲率半径误差；
4. 圆柱型透镜第二面的曲率半径误差；
5. 凸透镜和圆柱型透镜之间距离。
3.4.2.AF系组装公差
评价标准是检出围之光束的移动量不超过PD的不感带值。
变化参量：
1. 圆筒（误差检出系中凸透镜和圆柱形透镜在同一圆筒中）偏心。
2. 圆筒倾斜。
3. 凸透镜偏心。
4. 凸透镜倾斜.
5. 圆柱透镜偏心。
6. 圆柱透镜倾斜。
公差可以对光学头在物理上有一个定量的评价.
3.5光学头的评价
光学头的评价一般在物理上测量光斑的强度分布和大小,在电特性上测量FE、TE、Eye pattern和Jitter等..
以上主要是光学头光路的设计，对于光路中各光学部品所附着的框体，在设计上也有一定的要求，例如平面精度，可调整性，散热性,刚性，振动响应特性等。
光学头根据使用的需要（例如如用于Disco man的小型光学头，用于车载的抗恶劣环境的特殊光学头，用于DVD－R，DVD－RAM的大功率的光学头等），设计的侧重点不同。但基本设计原理大体相同。
光学头的组装、调整也非常重要.在筐体设计中要考虑光学头某些部品的可调整性,一般调整时采用用CCD摄像机监看的光学滑轴.某些时候为了测量波面相差,也要用到干涉仪.
DVD光学头结合了半导体、激光、光学、控制、机械等几个领域最新技术，是DVD光盘装置中的最重要部件之一。
风电机的基本原理以及基本组成结构Word版
风电机的基本原理和部件组成如下： 大部分小功率风电机具有恒定转速（定速定桨），叶片尖端的转速为64米/秒，在叶轮轴心部分转速为零。距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。但是，随着大功率风电机的研发并投入使用，风电机的转速不再恒定（变速变桨），叶片尖端的转速也随着叶轮转速的变化和叶片长度的不同而变化。所以站长推荐对不同类型的风电机单独查看其技术数据。（请参考产品信息） 风电机结构 一般风电机结构图（双馈机型） （1.轮毂 2.齿轮箱 3.机舱罩 4.联轴器 5.电控系统 6.发电机 7.冷却器 8.泵站 9.偏航驱动 10.偏航制动 11.偏航轴承 12.底座 13.弹性底座 14.叶片） 机舱：机舱包容着风电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱前端是风电机叶轮，即叶片、轮毂和轴。 叶片：捉获风，并将风力传送到轮毂。在600千瓦级别的风电机上，每个叶片的长度大约为20米；而在5兆瓦级别的风电机上，叶片长度可以达到60米。叶片的设计很类似飞机的机翼，制造材料却大不相同，多采用纤维而不是轻型合金。大部分叶片用玻璃纤维强化塑料（GRP）制造。采用碳纤维或芳族聚酰胺作为强化材料是另外一种选择，但这种叶片对大型风电机是不经济的。除此之外，已经有厂家用竹子做叶片，实际运行情况还有待试验。木材、环氧木材、或环氧木纤维合成物目前还没有在叶片市场出现，尽管目前在这一领域已经有了发展。钢及铝合金分别存在重量及金属疲劳等问题，目前只用在小型风电机上。。实际上，叶片设计师通常将叶片最远端的部分的横切面设计得类似于正统飞机的机翼。但是叶片内端的厚轮廓，通常是专门为风电机设计的。为叶片选择轮廓涉及很多折衷的方面，诸如可靠的运转与延时特性。叶片的轮廓设计，即使在表面有污垢时，叶片也可以运转良好。
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电动机的基本结构及工作原理 交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。 一、异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子： 定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分，为减少铁心损耗，一般由0.35～0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。 电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内（每组间隔120O），构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采用星形接法（Y接），3KW以上的电机采用三角形接法（△接）。当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子： 转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2～1.0mm，大型三相异步电动机的气隙为1.0～1.5mm。 三相异步电动机的转子绕组结构型式不同，可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条（铜条或铝条）组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上，形成一个整体。如去掉转子铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子，即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条；绕线转子绕组与定子绕组相似，由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成，绕组作星形形联结，三个绕组的尾端连结在一起，三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上，通过电刷与外电路的可变电阻相连，用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌： 每台电动机上都有一块铭牌，上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明： 型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特
激光头调整技巧
用万用表来调整激光头的功率 凡是使用过电脑的朋友都知道，光驱只要用了差不多一年，就该挑盘了，有的盘能读，有的盘不能读。这种情况越来越越严重，最后干脆一张盘也不读了，把盘放进去，“稀里哗啦”地转了半天，可一点光盘图标，只听“铛”一声，“设备未准备好”。其实，光驱读盘差，主要是因为电脑的使用环境差，光头上落了一层灰尘，这层灰尘阻挡了激光束的通过，同时随着使用时间的增加，激光头的发射能力也逐渐下降，最后导致无法读盘。对于这类小毛病维修起来很简单，打开光驱，清洗一下光头的透镜，再适当调节一下激光头的发射功率就OK了。 其实，这类文章已经很多了，但对调节激光头功率的方法上却没有一个好方法，都是说左拧一点或者右拧一点，最后拧来拧去，竟把小小的电位器给拧下来了。这可是我亲自遇到的，还好，自己焊接水平高，从别的报废光驱上拆了一个小电位器换上去修好了。 控制激光头功率大小的电位器是一个2K的无限位电位器，可以任意左右旋转，因此我们如果只凭感觉来调节激光头的功率大小，是很难把握的。 今天，我就详细介绍一下如何用万用表来调整激光头的功率。 1.打开光驱的外壳。以索尼CDU5221光驱为例。 2.用大头针强行弹出托盘，取下带有“SONY”标志的塑料档板。 3.用小螺丝刀按下塑料销子，取下前面板。 4.取下底板。 5.小心的取下上盖板。 6.实际我们看到的是透镜，实际激光头在透镜下方。 7.拔下光头与电路板的连接柔性电缆，要不我们在测量电位器阻值时不方便。 8.把光驱架反转过来，让激光头向下，这时我们就看到光头组件背部的形状。在下方*近柔性电缆的位置就是光头功率调节电位器。 9.注意电位器有三个引脚，如果用万用表测试时，其中有两个引脚为0，我们只测试量有阻值的两个引脚的阻值的变化。 10.用万用表测量功率调节电位器的当前阻值的大小。 11.观察万用表的表头读数。 12.使用小十字螺丝刀，向顺时针方向，轻轻旋转5－10度。 13.再用万用表测试电位器的电阻值。 14.读其数值，应为原数值的2/3最好。如果过大或过小，再调再测，直到符合要求为止。 15.再精清洗透镜后，把光驱按拆卸的反顺序装好，加电试机，一般情况下，光驱的读盘性能有很大的提高，和新光驱差不多。 让老光驱重现活力激光头功率调整详解 作者：李玉华 出处：电脑报 责任编辑：马玺 2004-03-03 16:07
离心泵的基本构造是由六部分组成的
一、离心泵的基本构造是由六部分组成的 离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。1、叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前 要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。 2、泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。 3、泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的 主要部件。 4、轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛油作为润滑剂加油要适当一般为2/3～3/4的体积太多会发热，太少又有响声并发热！滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的,加油到油位线。太多油要沿泵轴渗出并且漂贱，太少轴承又要过热烧坏造成事故！在水泵运行过程中轴承的温度最高在85度一般运行在60度左右，如果高了就要查找原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理！ 5、密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低！间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间 隙保持在0.25～1.10mm之间为宜。 6、填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却！保持水泵的正常运行。所以在水泵的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要注意！在运行600 个小时左右就要对填料进行更换。 二、离心泵的过流部件 离心泵的过流部件有：吸入室，叶轮，压出室三个部分。叶轮室是离心泵的核心，也是流部件的核心。泵通过叶轮对液体的作功，使其能量增加。叶轮按液体流出的方向分为三类：（1）径流式叶轮（离心式叶轮）液体是沿着与轴线垂直的方向流出叶轮。 （2）斜流式叶轮（混流式叶轮）液体是沿着轴线倾斜的方向流出叶轮。 （3）轴流式叶轮液体流动的方向与轴线平行的。 叶轮按吸入的方式分为二类： （1）单吸叶轮（即叶轮从一侧吸入液体）。
激光头原理和结构
激光头原理和结构 1. 前言 自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD问世以来，数字视频光盘DVD（digital video disk）一直是新一代光盘的一个梦想，虽然在几年前出现了VCD，但是对于光盘来讲，技术上没有改变，只是对数据进行了压缩，画质也只是VHS水准，不过是过渡性产品，在国外没有形成市场。 数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化，容易被计算机处理等优点，所以能记录2小时以上高画质的数字图象的光盘，已经让人盼望已久。最近几年，短波长的半导体激光器技术，薄型化光盘基板技术，对物透镜的高数值径NA化技术等的进步，使光盘的记录密度高密度化成为可能，同时数字连续可变画面压缩技术也有很大的进步，使长时间高画质的连续可变画面收录在一光盘里成为可能。 在以上这些技术基础被奠定之后，世界上的十家大企业共同制定了新世代数字视频光盘DVD（digital video disk）的标准，既在和原有CD同样尺寸下，记录容量为原来光盘7.5倍4.7G，并采用高画质的MPEG2数字信号压缩式，使之能够存储135分的电影。 DVD播放机主要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技术组成的，其中MPEG2解码器由于是通用标准，目前开发出芯片的厂商不下十几家，而光学头的技术还主要掌握在日本厂商手中。 光盘技术就是一束被聚焦到回折界限的最小激光束照射到盘面，由于记录着信息的盘面的凹凸对光的反射不同，就可以读出盘上的信息。 对于光学头来讲，它特有的技术有如下几个： a. 通过利用被聚焦到回折界限的最小激光束，穿过0.6mm的透
明塑料层，从凹凸信息面取出信号。 b. 使用半导体激光二极管，使用数值径NA为0.6的对物透镜，把激光束聚焦为由波长决定的回折界限为止的最小光束。 c.光盘外形的误差和不同光盘交换时带来的对物透镜的焦点位置在光盘信息记录面的位置变化，还有光盘回转时光盘面上下振动也会引起焦点位置变化，为了对焦点位置变化进行自动补正，必须把能够以精度为正负1μm对焦点位置控制的误差检出机能和控制用的伺 服机构藏在光学头里。 d.光盘的形状中心和光盘的回转中心之间的偏心补正，还有对于在轨道间距为0.74μm的轨道上，精度正负0.1μm控制激光束对轨道的追迹控制用误差检出机能和控制用的伺服机构藏在光学头里。 在这里对于光盘装置系统，能满足以上要求的光学头的基本光学系，对物透镜OL(object lens)，作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode),准直透镜CL,和其他一些光学头用的光学部品的原理及设计进 行说明。 2. 光学头基本原理 2.1.光学头的基本光学系和光学部品的收差 光学头是DVD系统的最大关键部件之一，它的基本原理图如下
激光原理与技术实验指导书
《激光原理与技术实验指导书》实验报告 广东技术师范学院电子与信息学院
目录 仪器要求与安全保护 (2) 实验一、LD泵浦ND:YVO4固体激光器的基本概念与主要参数测量 (3) 实验二、LD泵浦ND:YVO4固体激光器光斑尺寸的测量 (12) 实验三、LD泵浦ND:YVO4固体激光器远场发散角的测量 (16) 实验四、声光调Q技术 实验五、HE－NE激光器谐振腔调节 (28) 实验六、HE-NE激光器的模式分析 (31)
仪器要求与安全保护 1、仪器安装在干燥、无灰尘、通风良好、远离热源和强（电）磁场的地方。 2、工作温度： 10～15o C 3、相对湿度：＜70% 4、工作电源： 220V±15% 50HZ 5、安全防护 （1）使用 He-Ne 激光器时，“+”，“-”（正，负）极不要插（接）错 （2）激光管的电流不要调的过高，否则容易击穿，烧毁管子。（最好接厂方给定的最佳电流） （3）激光出光后，眼睛不要直接直射观察激光点，否则容易损坏眼睛。 （4）He-Ne 激光管都是玻璃制品，易碎，小心轻拿轻放。调节螺钉不要拧的太紧。 6、日常维护 （1）外腔（或半内腔）激光管，外部活动的谐振腔，不要弄脏布儒斯特窗面，不要沾上灰尘否则不出光。 （2）激光管不要放在潮湿的地方，长时间不用时，最好隔几天点燃一次（特别是夏天）时间 20～30 分钟。 （3）半导体泵浦激光器实验装置应注意防潮，放置于比较干燥的地方。在不使用时请将仪器上盖盖好，端盖旋紧，防止灰尘进入仪器。 注意： 1激光对人眼睛有伤害，注意眼睛不要直接对着光源。 2激光器的电源电压上千伏，注意小心，不要触摸。
复印机的基本结构和工作原理
1复印机能快速、便捷的将文件、图片、书稿等图文资料进行复制，是办公室不可缺少的现代办公设备，因而得到了广泛的应用。 1、复印机的种类特点 由于复印机大都采用静电的方式进行复印，又被称之为静电复印机。新一代复印机从曝光、图文稿件的识别和图像信号的处理等过程中采用了数字技术，这种复印机被称为数码机（复印机）。 静电复印技术通常指的是利用静电和某些具有光电导特性的材料（感光鼓）在光的作用下从绝缘体变为导电体这一原理对被摄物（原稿）进行照相并以复印品的形式快速输出的复制技术。 在数码复印机中，曝光灯照射到放在原稿台上的原稿，得到的光照图像经过反光镜、镜头等光学系统照射到CCD图像传感器上，CCD将光图像变成电信号，再进行数字信号处理，CCD输出的电信号数字化后，再用数字信号控制激光器对感光鼓进行曝光，使感光鼓形成静电潜像。 2、复印机的基本结构和工作原理 2.1 静电复印的基本过程 静电复印过程可分为七个过程，即：预曝光、充电、图像曝光、显影、转印分离、定影和清洁七个步骤。如图1所示。 图1 静电复印的基本过程 如图2所示为一部典型复印机的内部结构示意图。有关成像和复印的结构图示于图3。
图2 复印机的整机结构示意图 图3 复印机的成像和复印相关部件示意图 感光鼓是复印机的核心部件，它位于复印机的中心部位，如图4所示。欲取下鼓组件要操作代码程序：打开前盖，接通电源开关，用细螺丝刀（或牙签）触发维修模式开关→面板上会显示“S”字符，然后操作*→3→*→006，复印机便自动使显影器与鼓组件分离。卸 下固定螺钉便可将鼓组件分离。鼓组件的结构如图5所示。
图4 复印机的内部结构（佳能NP-3825） 图5 鼓组件的结构 感光鼓是在旋转的过程中进行复印的，在旋转的过程中，连续复印直至完成一页的复印过程。因而许多零部件都安装在感光鼓的周围，如图6所示。 图6 感光鼓及相关部件
IH型化工离心泵结构图及操作
IH型化工离心泵结构图及操作 一、IH型化工离心泵的结构特点： 泵盖通过止口固定在中间支架上，然后通过泵体与中间支架止口的联接把泵盖夹紧在中间，泵体是轴向吸入，径向排出，脚支承式，可直接固定在底座上。悬架部件通过止口固定固定在中间支架上，并用悬架支架支撑在底座上。为拆卸方便，设计了加长联轴器，检修时可以不拆卸进出口联接管路，泵体和电动机。只需拆下联轴器的中间联接件，即可退出转子部件进行检修。这是国际上通用的一种结构形式。 IH型化工离心泵的旋转方向： 泵通过加长联轴器由电动机直接驱动，从电动机端看，按顺时针方向旋转。 IH型化工离心泵的轴封型式： 填料密封：泵盖内设有填料函，采用软填料密封，填料函内可通入有一定压力的水，供密封冷却，润滑、清洗用。 机械密封：单端面机械密封和双端面机械密封两种型式，密封腔内通入一定压力的水，冲洗磨擦两端面，同时起冷却作用。 泵的密封型式采用填料密封或机械密封，由用户根据需要适用，同时根据需要允许采用适合于ISO3069规定的密封空腔尺寸和其他结构的轴封型式，如带波纹管的机械密封和付叶轮密封等等。 IH型化工泵输送介质温度为-20℃～105℃，需要时采用双端面密封冷却装置，可输送介质温度为20℃～+280℃。适用于化工、石油、冶金、电力、造纸、食品、制药、环保、废水处理和合成纤维等行业用于输送各种腐蚀的或不允许污染的类似于水的介质。 二、IH型化工离心泵拆卸与装配
拆卸： 由于采用了加长联轴器，拆卸泵时，不必拆卸进、出口管路，泵体和电机，只需拆下加长联轴器中的中间联轴器，即可拆出转子部件，进行维修、保养。 1、拆下泵体上的泄液管堵和悬架体上的放油管堵，放净泵内液体和悬架体内的润滑油。（注：如泵上还有另外附加管路亦应拆下）。 2、拆开泵体与中间支架的联结、并将中间支架、悬架部件和泵盖等全部转子部件从泵体中一起退出。 3、拆下,叶轮螺母、取下叶轮和键。 4、将泵盖连同轴套、机械密封端盖和稞械密封等部件一起从轴上退出。注意勿使轴套相对于泵盖等发生滑动，然后再拆下机械密封端盖，将机械密封连同轴套一起取下，再将轴套和机械密封拆开。 如果密封采用填料，则可从泵盖中直接拆下轴套，再顺次拆下填料压盖，填料和填料环等。 如果密封采用特殊结构，应注意不同的拆卸方法。 5、拆下中间支架与悬架支架。 6、拆下泵联轴器和键。 7、拆下悬架体两端的防尘盘和轴承的前、后盖，再将轴连同轴承一起从悬架体内取下。 8、从泵轴上拆下轴承。 装配 与拆卸程序相反进行。 起动、运行和停止
光纤结构和基本原理
光纤基本结构及原理 2011-08-16 12:04 2.6.1 光纤通信的概念与基本原理 多种多样的通信业务迫切需要建立高速率的信息传输网。在传输网，特别是骨干网中，高速数字通信的速率已迈向每秒G（109）比特级，正在向T（1012）比特级迈进。要实现这样高速的数字通信，依靠无线媒质或是以传统电缆为代表的有线媒质均是不可想象的。这一难题直到光纤作为一种传输媒质被人们发现之后才得以破解。光纤的潜在容量可达数百T，要比传统电缆的容量至少高出5个数量级。 纵观通信发展史，不难发现，人们一直在不断开拓电磁波的各个频段，把如何利用电磁波作为通信技术的重要研究方向。在大学物理课程中我们已经学到，光可以看作是可见光波段的电磁波。因此，开发光波作为通信的载体与介质是很自然的。在光通信的发展历史中，两大主要的技术难点是光源和传输介质。在上世纪60年代，美国开发了第一台激光器，相对于其他普通光源，激光器具有亮度高、谱线窄、方向性好的特点，可以产生理想的光载波。另一方面，激光如果在大气中传播，会受到变幻无常的气候条件的影响。因此人们设想利用可以导光的玻璃纤维——光纤进行长距离的光波传输。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/1km的石英玻璃光纤，达到了实用水平。目前实用的光纤直径很小，既柔软又具有相当的强度，是一种理想的传输媒质。目前，在朗迅（Lucent）、北电（Nortel）、阿尔卡特（Alcatel ）、西门子（Siemens）等公司的实验室中，光纤传输技术已经达到数千公里无中继的先进水平。 光纤通信的定义：光纤通信是以光波为载频，光导纤维为传输媒介的一种通信方式。光纤通信一般在发送方对信息的数字编码进行强度调制，在接收端以直接检波的方式来完成光/电变换。 2.6.2 光纤的工作窗口 1．工作窗口的定义 光波可以看作是电磁波，不同的光波就会有不同的波长与频率。我们知道，透明的彩色玻璃之所以有颜色，是因为它只允许一种颜色的光波通过，而其他颜色的光波通过较少。石英光纤也具有类似的选择特性，对特定波长的光波的传输损耗要明显小于其它波长的光波，这些特定的波长就是光纤的工作窗口。工作窗口是随着原材料工艺的不断发展和对光纤传输特性研究的不断深入而一个接一个被打开的。
激光原理与技术习题集三
《激光原理与技术》习题十三（调Q技术--原理部分） 班级序号姓名等级 1、调Q激光器的脉宽为量级。 （A）μs (B) ns (C) ps (D) f s 2、为什么调Q时增大激光器的损耗的同时能造成上能级粒子数的积累？ 3、实现调Q对激光器的基本要求是什么？ 4、普通脉冲激光器的峰值功率不高的主要原因是什么？ 5、简述调Q技术的基本思想 6、红宝石调Q激光器输出镜反射率为r1=0.96,另一镜反射率在r2=0.1到r2=1之间变化, 红宝石棒与腔长同为L=20 cm,截面积S=10mm2,红宝石发射截面σ21=2.5×10-24m2,设Q开关在反转粒子数达到r2低反射率所对应的阈值时开启, 求?m及Pm(光波长λ= 694.3nm,折射率n=1.76)。 7、若调Q激光器的腔长L大于工作物质长l，η及'η分别为工作物质及腔中其余部分的折射率，试求峰值输出功率P m表示式。
《激光原理与技术》习题十四（调Q技术部分） 班级序号姓名等级 1、试画出带偏振器的KDP电光调Q激光器结构示意图，并简述其工作原理。 2、在双45 LN电光调Q激光器中，常采用光预偏置技术。请问何为光预偏置技术？ 3、脉冲透射式调Q技术又称“腔倒空”技术，请解释“腔倒空”，并举例说明。 4、声光调Q激光器的机理是什么？试举例说明 5、请解释利用可饱和吸收体调Q激光器的工作原理，“漂白”的含义是什么？试举例说明。
《激光原理与技术》习题十五（锁模） 班级序号姓名等级 一、选择题 1、右图是某锁模脉冲激光器输出的RF频谱,则此脉冲激光器 的重复频率为: GHz。 (A) 2.5 (B) 5 (C) 10 (D) 50 2、如上题图,则此脉冲激光器的重复周期为: s。 (A) 200 (B) 2.0×10-8 (C) 2.0×10-10(D) 2.0×10-12 3、某一锁模激光器输出谱线形状近似于高斯函数，在变换极限下，其时间--带宽乘积约为。 (A) 0.441 (B) 0.315 (C) 0.882 (D) 1.321 4、一锁模He-Ne激光器振荡带宽为600MHz，输出谱线形状近似于高斯函数，其相应的脉冲宽度为：。 (A) 0.74ns(B) 1ns(C) 1ps(D) 1fs 二、填空题 1、在相关测量法中，设被测光场的光强为I(t)，则二阶相关函数的定义为。 2、设多模激光器的所有振荡模均具有相等的振幅，超过阈值的纵模共有2N+1个，与自由 运转的激光器的平均功率相比，由于锁模，其峰值功率增大了倍。 3、利用可饱和吸收体锁模的激光器，称为激光器。 三、简答题 1．可饱和吸收体可压缩输入的脉冲信号，试说明其机理。 四、计算题 1、一锁模氩离子激光器，腔长1m，多普勒线宽为6 000MHz，未锁模时的平均输出功率为3W。试粗略估算该锁模激光器输出脉冲的峰值功率、脉冲宽度及脉冲间隔时间。
离心泵的结构和工作原理
水泵在我们的生活中起到了很好的作用，比如给高层供水，很多人想了解离心泵是怎么工作的，这个就要从离心泵的机构来讲了。 离心泵顾名思义，通过旋转叶轮产生的离心力带动流体，从而实现流体运输。离心泵应用广泛，具有体积小、操作简单、使用寿命长等优点，是流程系统中最常见、不可缺少的一类设备。 叶轮是离心泵的做功零件，离心泵依靠叶轮高速旋转使液体做功，实现液体输送。叶轮一般由轮毂、叶片和盖板三部分组成，根据结构不同可以分为以下三种： 闭式叶轮的两侧均有盖板，叶片位于盖板之间。它效率最高、应用最广，适用于不含固体颗粒及纤维的清洁液体，如淡水和海水。 半开式叶轮的叶轮入口处是开放的，只有一块后盖板。它适用于输送易于沉淀或含固体悬浮物的液体。 开式叶轮的两侧均没有盖板，它的结构十分简单，叶片通过筋板连接在轮毂上，制造也较为容易，但效率较低，通常适用于需输送含有大量固体悬浮物或纤
维的场景，如污水处理系统。 离心泵根据流体流出叶轮的方向可以分为径流、轴流和混流。径流离心泵的泵压力完全由离心力产生，它是工业应用中最常见的泵之一。其出口处的流体与泵轴垂直，因此能充分利用离心力，是许多高压、大流量应用的理想选择。轴流离心泵用于低压、大流量应用，几乎没有径向力施加在流体上，但泵内的一部分流体仍然会沿径向作离心运动，因此也属于离心泵。 离心泵也可以根据叶轮数的不同进行分类，如单级离心泵就是只有一个叶轮的离心泵。图中是一个多级离心泵，它具有五个叶轮，因此也叫五级离心泵。 离心泵的叶轮数和扬程成正比，这是因为串联的多个叶轮，可以分段进行吸水和压水，从而提升泵的总扬程。多级泵的优点是可以用于矿山排水、城市工厂供水等高扬程、大流量工况应用，相对地，它在设计、使用、维护上也有更高的技术要求。 离心泵根据叶轮进水方式的不同，可以分为单吸式泵和双吸式泵。单吸式泵即只在叶轮一侧有进水口，流体在轴向上被吸入，并向上径向吐出。双吸式泵可以看作两个单吸泵的组合，但多了一个密封腔，因此成本较高。双吸泵的优点是运行平稳，不容易产生汽蚀，可以用于大流量高扬程场合。当泵的流量要求很高时，使用双吸泵可以显著降低泵的转速要求，提高容积效率。 如果说大家发现家里供水不是很好或者水泵出问题了，建议先找专业人咨询一下，看一下怎么处理。四川凯扬立方供水设备有限公司是一家多年从事水泵、水处理、水箱及变频式供水等生活、消防给水产品的安装、设计、制造及营销服务的专业公司，公司生产的不锈钢水箱畅销省内外。
图文详解离心泵内部结构及特点!
图文详解离心泵内部结构及特点！ 离心泵较其他类型泵有很多优点，如：离心泵具有流量均匀、运转平稳、振动小、转速高、设备安装和维护费用低、适用范围广（包括流量、扬程及对介质性质的适应性）。因此离心泵是工业生产中应用极为广泛的一种泵。 泵房 在石油石化生产企业中，大量使用着各种离心泵，在国民经济的其他部门离心泵也被广泛使用着。 离心泵结构 离心泵一般由电动机带动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘（流速可增大至15～25m/s），动能也随之增加。 当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。 与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处的压强Pa比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。 叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。由于离心泵之所以能够输送液体，主要靠
离心力的作用，故称为离心泵。 工作原理 离心泵的分类 一、按工作叶轮数目来分类 1、单级泵：即在泵轴上只有一个叶轮。 2、多级泵：即在泵轴上有两个或两个以上的叶轮。单级离心泵
多级离心泵 二、按工作压力来分类 低压泵、中压泵、高压泵 三、按叶轮进水方式来分类 1、单侧进水式泵：又叫单吸泵，即叶轮上只有一个进水口；
2、双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口。 单侧进水式泵 双侧进水式泵 四、按泵轴位置来分类 1、卧式泵：泵轴位于水平位置。 2、立式泵：泵轴位于垂直位置。
喷墨打印机基本结构和原理
图示喷墨打印机基础知识：分类、工作原理、结构 1、喷黑打印机的分类 按墨水滴形成的方法：滴落式、高频振荡断裂式、喷雾式和电脉冲加热式。 按墨水滴的偏转控制：电场偏转式、磁场偏转式、机械偏转式 按控制墨水的方式：电荷控制式（又称充电控制式）、电场控制方式（又称静电发射式）、压电喷墨式（又称脉冲控制式）、气泡式喷墨式 2.喷墨打印机的工作原理 （1）电荷控制方式喷墨打印机 组成：喷墨头、充电电极、偏转电极、墨水供应与过滤系统（包括墨水泵、墨水槽、过滤器、收集槽、回收器管道等）、相应的控制电路、电源组成。 工作时，导电的墨水在墨水泵的高压作用下进入喷嘴，通过喷嘴形成一束极细的高速射流： 1）射流通过高频振荡发生器，断裂成连续均匀的墨水滴流。 2）在充电电极上施加一个静电场给墨水滴充电，所充电荷多少与墨滴喷在纸上的位置高低成正比。在充电电极上所加的电压越高，充电电荷就越多。 3）带不同电荷的墨滴，通过加有恒定高电压偏转电极形成的电场后，垂直偏转到所需的位置，电荷一直保持到墨滴落到记录纸上为止。 4）若在垂直线段上某处不需喷点，则相应的墨滴不充电。这些墨滴在偏转电场中不发生偏转而按原方向射入回收器中。 （2）电场控制式喷墨打印机 电场控制式打印机是在静电场中用滴落法来形成墨滴的。 墨水射流上的静压力使墨水在喷嘴孔口处形成一个凸出的新月形面。墨水不会流出，墨水的表面张力和静压力处于平衡状态。如果在凸出的新月形面和位于喷嘴前面的加速电极上一个高电压（一般为2000V），就会形成一个轴向电场力作用于新月形面上，使其发生变形，形成一滴墨水。墨水滴在电场方向加速，其速度正比于加速电压，反比于墨滴直径。墨水形成，喷嘴随即又从墨水容器中得到补充。这样就形成一串墨水滴链。被充电的墨滴形成后，在不同的偏转电场电压作用下，在X和Y方向进行偏转，落在记录纸上相应位置而形成字符。 （3）压电喷墨式打印机
离心泵的工作原理及构造 [离心泵的结构原理]
1、什么是泵？ 泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。 泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。 泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名。如，按驱动方法可分为电动泵和水轮泵等；按结构可分为单级泵和多级泵；按用途可分为锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分为水泵、油泵和泥浆泵等。 泵的各个性能参数之间存在着一定的相互依赖变化关系，可以画成曲线来表示，称为泵的特性曲线，每一台泵都有自己特定的特性曲线。 2、泵的分类依据是什么？ 泵的种类繁多，按工作原理可分为①动力式泵，又叫叶轮式泵或叶片式泵，依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，使液体的动能（为主）和压力能增加，随后通过压出室将动能转换为压力能，又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。②容积式泵，依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周期性地传递给液体，使液体的压力增加至将液体强行排出，根据工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。 ③其他类型的泵，以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合，进行动量交换以传递能量；水锤泵利用制动时流动中的部分水被升到一定高度传递能量；电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。另外，泵也可按输送液体的性质、驱动方法、结构、用途等进行分类。 3、泵的基本参数有哪些？ 表征泵主要性能的基本参数有以下几个 1、流量Q 流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。 体积流量用Q 表示，单位是m 3/s，m 3/h，l/s等。 质量流量用Q m 表示，单位是t/h，kg/s等。 质量流量和体积流量的关系为 Q m=ρQ
激光的原理及激光器分类
激光器的原理及分类 一、基础原理 量子理论认为，所有物质都是由各种微观”粒子”组成,如分子,原子,质子,中子,电子等。在微观世界里,各种粒子都有其固有的能级结构。当一个粒子从高能级掉到低能级时，根据能量守恒定律，它要把两个能级相差部分的能量释放出来，通常这个能量以光和热两种形式释放出来。 二、自发辐射、受激辐射 1、自发辐射 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。但是处在高能级（E2)的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。辐射光子能量=E2-E1。过程各自独立、互补关联，所有辐射的光在发射方向上是无规律的射向四面八方，并且频率不同、偏振状态和相位不同。 2、受激辐射 在原子中也存在这样一些特定高能级，一旦电子被激发到这个高能级之上，却由于不满足跃迁的条件，发生跃迁的几率很低，电子能够在高能级上的时间很
长，就所谓的亚稳定状态。但在能在外界光场的照射下发生往下跃迁，并且向下跃迁时释放出一个与射入光场相同的光子，在同一个方向、有同一个波长。这就是受激辐射，激光正是利用这一原理激发出来。 二、粒子数反转 通过受激辐射出来的光子，不仅可以引起其他粒子受激辐射，也可以引起受激吸收。只有在处于高能级的原子数量大于处于低能级原子数时，所产生的受激辐射才能大于受激吸收。但是在自然条件下，原子都是都处于稳定的基态，只能通过技术手段将大量的原子都调整到高能级的状态，才能有多余的辐射向外产生。这个技术叫粒子数反转。 三、光放大过程
离心泵的结构与工作原理
．离心泵的结构与工作原理 1．1 离心泵的结构 离心泵的结构基本上可按轴的位置分为卧式离心泵和立式离心泵两大类，同时根据压出室型式、吸入方式可分为涡壳式和导叶式。离心泵组成比较简单，主要由四部分构成：原动机、叶轮、泵壳与轴封装置。原动机是离心泵的动力装置，一般通过联轴器传动或其他传动方式将其与泵体连接，提供动能；叶轮内一般有6-12片后弯曲的叶片，其主要作用是将原动机的机械能传给被输送的液体；泵壳又称为蜗壳，是一个转能装置，同时汇集由叶轮抛出的液体；轴封装置是泵轴与泵壳之间的密封。其作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周漏出或外界空气以向内进入泵壳。 1．2 离心泵的工作原理 以常见水泵为例，启动前，泵壳内应先充满液体，启动后叶轮在电动机带动下高速旋转，当叶轮转动时，叶轮入口处水的压强降低，低于大气压，而沿着叶轮半径方向水的压强不断升高，远高于大气压，这样，在进水管内形成一定的吸力。在外界的大气压强下，低处的水推开进水阀门，沿进水管进入泵壳，又被叶轮甩进出水管。这样低处的水可被不断地抽往高处[3]。 2．离心泵的常见故障及修理建议 造成离心泵故障的原因多种多样，常见的有设备固有故障、安装故障、运行故障和选型错误。如：泵不能正常启动、泵不出水或流量不足、泵振动与噪音、轴承发热、泵超功率、汽蚀等[4]。判断离心泵故障时，应该结合设备状态基本指标和丰富的维修经验进行诊断，以下介绍一些常见的故障。 2．1 启动故障 2.1.1 电机不能正常启动 如果是电动机作为原动装置，首先用手拨动电机散热风扇，看转动是否灵活：如果灵活，可能为启动电容失效或容量减小，当更换相同值的启动电容；如果转不动，说明转子被卡死，当清洗铁锈后加润滑油脂，或清除卡转子的异物。 2.1.2 水泵反向旋转 遇到此类情况多出现在第一次使用，此时应立即停机，如为电动机，应调换三相电源中任意两相，可使水泵旋转方向改变，若以柴油机为动力，则应考虑皮带的连接方式。 2.1.3 离心泵转动后不出水 如转动正常但不出水，可能的原因有1）吸入口被杂物堵塞，应清除后安装过滤装置；2）吸入管或仪表漏气，可能由焊缝漏气，管子有砂眼或裂缝，接合处垫圈密封不良等；3）吸水高度过高，应将之降低4）叶轮发生气蚀；5）注入泵的水量不够；6）泵内有空气，排空方法为关闭泵出口调节阀，打开回路阀；7）出水阻力太大，应检查水管长度或清洗出水管；8）水泵转速不够，应增加水泵转速。 2．2 运转故障 2.2.1 流量不足或停止 可能的原因是：1）叶轮或进、出水管堵塞，应清洗叶轮或管路；2）密封环、叶轮磨损严重，应更换损坏的密封环或叶轮；3）泵轴转速低于规定值，应把泵速调到规定值；4）底阀开启程度不够或逆止阀堵塞，应开打底阀或停车清理逆止阀；5）吸水管淹没深度不够，使泵内吸人空气；6）吸水管漏气；7）填料漏气；8）密封环磨损，应更换新密封环或将叶轮车圆，并配以加厚的密封环；9）叶轮磨损严重；10）水中含砂量过大，应增加过滤设施或避免开机。 2.2.2 声音异常或振动过大 水泵在正常运行时，整个机组应平稳，声音应当正常。如果机组有杂音或异常振动，则往往是水泵故
复印机的基本结构和工作原理
复印机的基本结构和工作原理
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1复印机能快速、便捷的将文件、图片、书稿等图文资料进行复制,是办公室不可缺少的现代办公设备，因而得到了广泛的应用。 1、复印机的种类特点 由于复印机大都采用静电的方式进行复印,又被称之为静电复印机。新一代复印机从曝光、图文稿件的识别和图像信号的处理等过程中采用了数字技术,这种复印机被称为数码机（复印机)。 静电复印技术通常指的是利用静电和某些具有光电导特性的材料(感光鼓)在光的作用下从绝缘体变为导电体这一原理对被摄物(原稿）进行照相并以复印品的形式快速输出的复制技术。 在数码复印机中,曝光灯照射到放在原稿台上的原稿，得到的光照图像经过反光镜、镜头等光学系统照射到ＣCD图像传感器上,ＣCＤ将光图像变成电信号,再进行数字信号处理，CCD输出的电信号数字化后，再用数字信号控制激光器对感光鼓进行曝光,使感光鼓形成静电潜像。 2、复印机的基本结构和工作原理 2.１静电复印的基本过程 静电复印过程可分为七个过程，即：预曝光、充电、图像曝光、显影、转印分离、定影和清洁七个步骤。如图1所示。 图1 静电复印的基本过程 如图２所示为一部典型复印机的内部结构示意图。有关成像和复印的结构图示于图3。
图２复印机的整机结构示意图 图3 复印机的成像和复印相关部件示意图 感光鼓是复印机的核心部件,它位于复印机的中心部位,如图4所示。欲取下鼓组件要操作代码程序：打开前盖，接通电源开关,用细螺丝刀(或牙签）触发维修模式开关→面板上会显示“S”字符，然后操作*→3→＊→00６，复印机便自动使显影器与鼓组件分离。卸下固定螺钉便可将鼓组件分离。鼓组件的结构如图5所示。
激光脉冲原理与调Q原理
激光脉冲原理与调Q原理 按照输出激光的时间特性，激光器可以分为连续激光器和脉冲激光器，脉冲激光的脉宽主要是纳秒，微秒和飞秒。 连续激光器连续不断地输出激光，输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作(激光通信，激光手术等)的场合；以连续光源激励的固体激光器，以连续电激励方式工作的气体激光器及半导体激光器，均属于连续激光器。 脉冲激光器：是指每间隔一定时间才输出一次激光的激光器，一般具有较高的峰值功率，适合于激光打标，切割，测距等应用。常见的脉冲激光器包括：固体激光器中的钇铝石榴石(YAG)激光器，红宝石激光器，蓝宝石激光器，钕玻璃激光器等，还有氮分子激光器，准分子激光器等。 脉冲激光器的关键参数： 平均功率：表征在一个完整的周期内(脉冲周期)能量输出的平均速率 峰值功率：表征一个脉冲内(脉宽)输出的能量的速率 脉冲周期：从一个脉冲开始到下一个脉冲的开始之间的间隔(和重复频率是倒数关系) (重复频率：每秒内输出的脉冲个数)
脉宽：一个脉冲的持续时间(例如，一台激光器每秒内输出一个能量为0.5J的激光脉冲，那么它的平均功率就是0.5W；如果相同一台单脉冲能量为0.5J的激光器的脉宽为1微妙，那么它的峰值功率为500000W) 脉冲激光器的分类： 1.长脉冲激光器： 长脉冲激光也被称为准连续激光器，一般产生毫秒ms量级的脉冲，占空比为10%(比较大)；脉冲时间通常为1.5—100ms不等，常用的长脉冲激光包括翠绿宝石激光，半导体激光，Nd:YAG激光，染料激光，红宝石激光，超脉冲CO2激光，铒激光等 2．巨脉冲激光器(调Q激光器)： 在激光腔体内人为的加入损耗，使其大于工作物质的增益，这时抑制激光输出。但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转，不断积累能量。在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄，峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。 调Q： 调Q是许多商用激光器产生脉冲激光的主要方式，为研究出真正具有实用价值的激光器，需不断改进其性能，提高效率和功率、压缩脉冲宽度、改变输出频率。为此，发明了多种激光调制技术、传输技术、调Q技术、锁模技术、选模技术、稳频技术、频率变换技术等。 实现调Q技术的方法：
激光器原理及其应用讲解
激光器原理及其应用 应用化学0402班宋彬 0120414450201 摘要由于激光器具备的种种突出特点，因而被很快运用于工业、农业、精密测量和探测、通讯与信息处理、医疗、军事等各方面，并在许多领域引起了革命性的突破。关键词激光器激光工作物质激励(泵浦系统光学共振腔分类及应用 正文： 激光器 laser 能发射激光的装置。1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。1958年A.L. 肖洛和C.H. 汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，并指出了产生激光的方法。1960年T.H. 梅曼等人制成了第一台红宝石激光器。1961年A. 贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N. 霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器。以后，激光器的种类就越来越多。按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类。近来还发展了自由电子激光器，其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束，激光波长可覆盖从微波到X 射线的广阔波段。按工作方式分，有连续式、脉冲式、调Q 和超短脉冲式等几类。大功率激光器通常都是脉冲式输出。各种不同种类的激光器所发射的激光波长已达数千种，最长的波长为微波波段的0.7毫米，最短波长为远紫外区的210埃，X 射线波段的激光器也正在研究中。 除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同，装置的必不可少的组成部分包括激励（或抽运）、具有亚稳态能级的工作介质和谐振腔（见光学谐振腔）3部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的定向性和相干性。
摄像机的基本结构和原理
第二章摄像机的基本结构和原理（2012年2月29日星期三） 第一节摄像机的原理及分类 一、摄像机的基本结构和原理： １、基本结构：通常摄像机是由光学系统，光电转换系统，图像信号处理系统，自动控制系统组成。（其中，自动控制系统包括白平衡调整、自动光圈调整、自动变焦、自动增益、自动聚焦等装置。光学系统由变焦镜头、红绿蓝分光系统、滤色片组成，这里主要指的是镜头。光电转换系统主要由CCD或摄像管构成）另外摄像机还有一些附属部件，主要有录像机、彩条信号发生器、寻像器、电源等。 ２、基本原理：通过摄像机光学系统对光学图像（光能）的摄取，经过分光、滤色等过程，可以得到成像于摄像器材（如CCD）靶面上的红绿蓝三幅基色光像。再由摄像器械（如CCD）为主体的光电转换系统，将成像于靶面上光像转换成电信号，然后经图象信号处理系统放大、校正和处理并同时完成信号编码工作记录在磁带或存储卡上，最终形成彩色全电视信号输出。光—电—磁—电视信号（电、光） 二、摄像机的分类和发展 从不同的角度出发，摄像机不同的分类方法，以下我们介绍几种常见的摄像机分类方法： 1、按质量分类：家用级、专业级、广播级。
（1）广播级，摄像机的各项技术指标最优，图像质量最好，适合各级电视台、电视传媒使用。一般要求其水平方向分解力达550线，垂直方向分解力达575线，信噪比达54分贝以上，在允许的工作范围内达到较低失真或无失真。价格比其他类型的摄像机昂贵，体积大，重量也比较重。索尼的BETACAM系列、BETACAMS—X系列，松下的DVCPRO050系列，JVC的数字D—9格式的产品都属于广播级的摄像机。 （2）业务级，图像质量较好，一般用于各单位的闭路系统中，多见于广播电视以外的专业领域。其清晰度达450线以上，信噪比达50分贝以上(信噪比：signal-to-noiseratio信号杂讯比，信噪比是信号电压对于噪声电压的比值，通常用符号s/n来表示。由于在一般情况下，信号电压远高于噪声电压，比值非常大，信噪比的单位用db来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在agc（自动增益控制）关闭时的值，因为当agc接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。信噪比的典型值为45~55db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。。典型值为46db，若为50db，则图像有少量噪声，但图像质量良好；若为60db，则图像质量优良，不出现噪声。)，对于一些有特殊功用的专业级摄像机来说，需要有特殊的功能，如夜间监视交通的摄像机，要求对红外线有高灵敏度。索尼的DVCAM系列，DSR—250P/390P/570P系列，松下的DVCPRO系列、SG— D410AMC/D610WA等，JVC的专业DVGY——DV5001EC/550EC等。