南京航空航天大学主页平台管理系统 lyh--Home-- Investigating the use of interference fringe of spherical film for detecting micro-force

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Investigating the use of interference fringe of spherical film for detecting micro-force

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Affiliation of Author(s):机电学院

Journal:Adv. Intell. Sys. Comput.

Abstract:Measuring Nano-Newton force is a difficult matter in biomedical domain and industrial field. A novel type of spherical film, with about 700 nm thickness and around 50 mm diameter, was used as sensing element to detect the nano-Newton (nN) level force. The spherical film is a kind of water-soluble film, and an interference fringe will be presented on its surface. Distortions are observed when nN-level particles are placed on the bottom of WSSF (water-soluble spherical film), which results in a width change of the interference fringe. From the variable of interference fringe, we can obtain the gravity of the particle or applied force. The relation among the nN-level force, the diameter of spherical film, and the change of interference fringe is investigated, and the least square method is utilized to obtain the equation among upon parameters. The error analysis of experimental and computational data showed that when controlling the force in the range of 65–1105 nN, the detecting error was in the range of −5.7%–6.2%. © Springer Nature Switzerland AG 2020.

ISSN No.:2194-5357

Translation or Not:no

Date of Publication:2020-01-01

Co-author:lijinghua,Zhang, Chi,wz,Liu Changjiang

Correspondence Author:lyh

Next One:Research on beam bunching and deflection characteristics of low-power laser under the electromagnetic effect

Profile

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陆永华，教授，博士生导师，2005年获南京航空航天大学机械电子工程专业博士学位，后留校工作，中国航空学会会员。主要研究方向是智能检测与控制、测试系统、机器人、传感器等。近年来主持了国家自然科学基金面上项目2项、青年科学基金项目1项；参与研究国家自然科学基金项目3项；主持完成航空科学基金、国防预研子课题项目多项；主持完成沈飞、成飞、5701厂、航天803所、洛阳凯迈等航空航天类研究所横向合作课题多项，与美的集团无锡小天鹅、中兴通讯、徐工机械等大型企业建立了长期产学研合作关系。2011年8月-2012年8月在美国圣母大学航空机械系做访问学者1年。在国内外学术期刊发表学术论文50余篇，其中SCI、EI收录的学术论文20余篇。获得授权的国家发明专利近20项。指导硕博士研究生40余名，毕业22名，其中国际研究生2名。2002年获南航优秀硕士论文，2007年获南航优秀博士论文；2008年，获南航科学技术进步奖三等奖1项；2015年获中航工业集团科学技术三等奖1项；2016年获江苏省高等学校科技进步三等奖1项。2017年获江苏省教学成果二等级一项。

研究方向：

学科研究方向一：机械电子工程

智能检测与控制、机器视觉、光电检测

学科研究方向二：航空宇航制造工程

机器人

发表学术论文,出版专著情况：

[1] Xiang Zhang, Yonghua Lu, Yang Li, etc. Numerical calculation and experimental study on response characteristics of pneumatic solenoid valves. Measurement and Control. 2019, 52(9-10): 1382–1393.

[2] Chi Zhang, Yonghua Lu, Guancheng Liu, etc. Research on one-dimensional motion control system and method of a magnetic levitation ball. Review of Scientific Instrument, 2019, 90(115005).

[3] Zhang Chi, Lu Yonghua, Li Jing, etc. Research on beam bunching and deflection characteristics of low-power laser under the electromagnetic effect. Measurement and Control. 2019, 52(5-6): 379–386.

[4] Lu Yonghua, Li Jing, Zhang Xiang, etc. The thrust measurement system research for combined nozzle in small space. Transactions of the Institute of Measurement and Control. 2019, 41(4): 1149-1160.

[5] Okuwobi, Idowu Paul, Lu, Yonghua. Analysis and prediction of electrochemical machining (ECM) workpieces quality using statistical wavelets techniques. International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2015, 79(9): 1411-1423.

科研成果获奖：

2002年南航优秀硕士论文

2005年南航优秀博士论文

2008年南航科技成果三等奖

2015年南航教学成果二等奖

2015年中航工业集团科学技术奖三等奖

2016年江苏省科技成果三等奖

2017年江苏省教学成果二等奖1项。

承担的5项代表科研项目：

[1] 国家自然科学基金，51975293，面向微小流体弯管的磁性小球力失衡外磁场驱动方法研究，2020-01至2023-12，主持；

[2] 国家自然科学基金，51575277，磁约束激光聚束性能及基础理论研究，2016-01至2019-12，主持；

[3] 航空科学基金，2019ZD052010，航空燃油管路内表面测量球外磁驱动与控制方法研究，2019-10至2021-9，主持；

[4] 中兴通讯合作课题，KFA20001，3D机器视觉柔性接线技术研究项目, 2019-12至2021-12，主持；

[5] 中国人民解放军第5701工厂项目，齿轮齿环跳动光电测量系统研究，2019-07至2020-12，主持。

招生情况：

每年招收1~2名博士生，2-4名硕士生。