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[发明专利]一种鱼雷用安保状态自主可控的MEMS起爆系统-CN202310353196.1在审
发明人： 胡腾江;赵玉龙;王柯心 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： F42B3/22 文献下载
摘要：一种鱼雷用安保状态自主可控的MEMS起爆系统，包括密封腔体，密封腔体内部装有控制电路，控制电路下方连接有MEMS安保起爆单元，MEMS安保起爆单元下方的下密封盖连接在密封腔体的下端；控制电路上方的MEMS水压传感器连接在上密封盖上，上密封盖连接在密封腔体的上端；密封腔体的侧面连接有MEMS碰撞传感器；本发明MEMS安保起爆单元采用错位式布局，保证了系统中爆轰能量传递的安全性与可靠性；匹配MEMS碰撞传感器与MEMS水压传感器，通过感知系统环境力的变化，实现安保/解锁状态的自主可控切换，满足鱼雷的小型化集成化特征，可以大幅缩小现役鱼雷的尺寸，具有安全化、智能化的优点。
一种鱼雷安保状态自主可控 mems 起爆系统

[发明专利]一种多物理场解保MEMS安保装置-CN202111307115.1有效
发明人：赵玉龙;王柯心;胡腾江 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： F42C15/24 文献下载
摘要：一种多物理场解保MEMS安保装置，包括衬底层、安保机构层及盖板层，三层装配成一体；衬底层的加速度膛与盖板层的传爆药处于固定对正状态，安保机构层中的起爆药装填在金属隔板中，安全状态下起爆药与加速度膛及传爆药处于不对正状态；安保机构层的质量块在衬底层的后坐机构衬底与盖板层的球锁机构槽之间，并在质量块上表面放有不锈钢球；安全状态下，隔板被电热执行器与后坐机构限制，加速度膛的顶部被金属隔板遮盖，起爆药与传爆药处于不对正状态，飞片无法起爆；在解保状态下，加速度膛、起爆药及传爆药处于同一轴线上，飞片起爆起爆药、传爆药，完成起爆序列能量的传递；本发明具有多物理场解保、高隔爆强度、抗高过载、智能化控制等特点。
一种物理场解保 mems 安保装置

[发明专利]一种基于液态金属的物理锁存MEMS开关-CN202010989266.9有效
发明人： 胡腾江;曹彤彤;赵玉龙;王柯心 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-09-18 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： H01H37/04 文献下载
摘要：一种基于液态金属的物理锁存MEMS开关，采用电热驱动的原理，包括盖板、金属液滴和开关驱动装置，盖板以玻璃为基底其上制作有SU8胶结构，金属液滴封装在在盖板的套筒和驱动装置的储液槽之间，盖板和开关驱动装置涂胶结合在一起；开关的固定电极与金属液滴始终保持接触，可动电极可在电热效应下产生直线位移与金属液滴接触或分离，从而使开关电路导通或断开；驱动装置设计有物理锁存结构，通过限位杆和楔形滑块的时序动作和配合可实现开关的锁定和解锁；本发明具有导通状态稳定、接触电阻低、功耗低和环保等特点。
一种基于液态金属物理 mems 开关

[发明专利]发火能量可控的多模MEMS火工品-CN202010891009.1有效
发明人：赵玉龙;王柯心;胡腾江;曹彤彤 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-08-29 - 公布日： 2021-06-22 - 主分类号： F42B3/12 文献下载
摘要：一种发火能量可控的多模MEMS火工品，包括由下而上设置的起爆器、下安保机构、上安保机构及传爆药部分，起爆器、下安保机构、上安保机构及传爆药部分通过对称分布的四个销钉进行对齐与连接，连接后下安保机构的起爆器腔室与起爆器的起爆器凸台形成间隙配合，上安保机构的传爆药腔室与传爆药部分的传爆药凸台形成间隙配合，使起爆器的起爆桥区、下安保机构和上安保机构的隔板与传爆药部分的传爆药线性对齐组成起爆序列；本发明使用发火形式进行起爆，利用位移可控的电热执行器对双层复合隔板进行驱动，实现对发火能量的控制，具有近距发火，发火能量可控性强，多种模式起爆等特点。
发火能量可控 mems 火工品

[发明专利]一种低加速度延时MEMS安保装置-CN202010511964.8有效
发明人： 胡腾江;王柯心;赵玉龙 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-06-08 - 公布日： 2021-04-27 - 主分类号： F42C15/24 文献下载
摘要：一种低加速度延时MEMS安保装置，包括通过键合方式结合到一起的盖板层和器件层，器件层为SOI硅片分为顶硅和衬底，二者通过腐蚀工艺分离，利用硅齿条、硅齿轮及硅卡摆等机构，对硅隔板进行惯性驱动，实现装置的延时性能，提高了安全距离控制精度；利用质量块、硅弹簧及硅卡摆等机构，使加速度锁对卡摆在单一方向不同的加速度值作用下产生不同的控制效果，提高了器件对外界加速度的识别性；利用非对称齿轮的力臂效果，硅弹簧的回复力及一对卡齿机构，使装置具有复位及锁死的功能，本发明具有机械滤波、高强度、可靠性高、抗过载等特点。
一种加速度延时 mems 安保装置

[发明专利]一种具备状态自检功能的高结构强度MEMS安保装置-CN202010177864.6有效
发明人： 胡腾江;赵玉龙;房旷 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-03-13 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： F42C15/40 文献下载
摘要：一种具备状态自检功能的高结构强度MEMS安保装置，整体呈叠层结构，从顶至底依次为含能药腔层、驱动芯片层、盖板层、微起爆器层以及Y型光纤，相邻层通过胶结键合的方式实现连接，盖板层中设有导电锡球，导电锡球用于实现驱动芯片层与微起爆器层的电信号连接；本发明利用光纤传感器实现机构内部运动状态的实时监测，并设计金属/硅复合隔板结构大幅提高器件的结构强度，具有状态自检、高结构强度、抗过载、大位移输出、状态自持等特点。
一种具备状态自检功能结构强度 mems 安保装置

[发明专利]一种具有惯性延时功能的双稳态MEMS安保装置-CN202010190641.3有效
发明人： 胡腾江;赵玉龙;任炜 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-03-18 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： F42C15/40 文献下载
摘要：一种具有惯性延时功能的双稳态MEMS安保装置，整体呈叠层结构，从顶至底依次为盖板层、隔断层以及起爆层，相邻层通过金‑金键合的方式实现连接；隔断层通过胶结键合的方式与Y型光纤连接，隔断层和Y型光纤位于同一平面，Y型光纤用于实现隔断层内部状态的监测；本发明设计了大质量的隔板机构，提高了惯性力在MEMS安保装置中的作用效果；考虑到炮口发射的安全距离，设计了以齿轮‑齿条‑平面扭簧机构组成的惯性延时机构，提高了武器发射时的安全性；设计了双稳态触发的电热驱动机构，实现了多物理场解保的冗余设计；设计了光纤传感器，实现了机构内部运动状态的实时监测；具有惯性延时、双稳态触发、状态自持、状态自检、抗过载等特点。
一种具有惯性延时功能双稳态 mems 安保装置

[发明专利]一种硅基MEMS后坐保险机构-CN201910035452.6有效
发明人：刘加凯;赵玉龙;李娜;胡腾江 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： F42C15/24 文献下载
摘要：一种硅基MEMS后坐保险机构，采用SOI和DRIE相结合的工艺，在一块SOI基板上一体化加工而成，SOI基板为背衬底层，背衬底层上设有SiO2绝缘层，SiO2绝缘层上设有顶层硅器件结构层；顶层硅器件结构层由弹簧‑质量块后坐敏感模块、弹性梁齿型延时机构、悬臂梁闭锁机构和弹性梁后坐缓冲机构的柔性结构组成，弹簧‑质量块后坐敏感模块的上部和弹性梁齿型延时机构连接，弹簧‑质量块后坐敏感模块的下部和悬臂梁闭锁机构配合连接，并通过弹性梁后坐缓冲机构对弹簧‑质量块后坐敏感模块进行缓冲；本发明提高抗高过载能力和环境识别能力，保证MEMS后坐保险机构在勤务跌落高过载、短脉冲时间条件下的安全性，以及在发射环境下高过载、长脉冲时间条件下的作用可靠性。
一种 mems 后坐保险机构

[发明专利]一种硅基金属触头自锁定MEMS开关-CN201910930557.8有效
发明人： 胡腾江;曹彤彤;赵玉龙 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-09-29 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： H01H1/00 文献下载
摘要：一种硅基金属触头自锁定MEMS开关，包括制作有三个驱动器的基板，第二执行器、第三驱动器与第一执行器垂直设置，且第二执行器、第三驱动器相对应第一执行器对称分布，第一执行器驱动第一可动触头动作，第二执行器、第三执行器驱动第一限位杆和第二限位杆动作，第一限位杆、第二限位杆和第一可动触头的连接座两侧的齿形槽配合，第一可动触头的前方和第二、第三可动触头配合；可动触头由上下两层构成硅和金属的复合结构，下层为硅结构层，利用干法刻蚀的侧向侵蚀现象得到上宽下窄的结构，可动触头接触时实际上为上层的金属表面的接触；可动触头在未接触时开关电路断开，接触时开关电路导通；本发明具有可靠性高、接触电阻低等特点。
一种基金属触头锁定 mems 开关

[发明专利]一种加速度筛选延时MEMS安保装置-CN201910857955.1有效
发明人： 胡腾江;王柯心;赵玉龙 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-09-09 - 公布日： 2020-06-16 - 主分类号： F42C15/24 文献下载
摘要：一种加速度筛选延时MEMS安保装置，包括通过键合方式结合到一起的盖板层和器件层，器件层包括置于齿条滑道和衬底滑道中的齿条，齿条和齿轮一侧啮合，齿轮另一侧与卡摆配合，卡摆和惯性锁配合，惯性锁位于惯性锁滑道中；利用硅齿条、硅齿轮及硅卡摆等机构，对硅隔板进行惯性驱动，实现装置的延时性能，提高了安全距离控制精度；利用质量块、硅弹簧及硅卡摆等机构，使质量块在单一方向规定范围的加速度环境下产生规定范围的位移使卡摆可以起摆运动，提高了器件对外界加速度的筛选性，本发明具有机械滤波、高强度、可靠性高、抗过载等特点。
一种加速度筛选延时 mems 安保装置

[发明专利]一种MOEMS引信安全系统-CN201910035445.6有效
发明人：刘加凯;赵玉龙;李娜;胡腾江 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2019-01-15 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： F42C15/00 文献下载
摘要：一种MOEMS引信安全系统，采取微机械后坐保险机构和微驱动电保险机构相结合的一体化设计，在一块SOI基板上加工而成；微机械后坐保险机构是第一道保险，包括弹簧‑质量块模块，弹簧‑质量块模块和其下方的闭锁机构配合，通过后坐缓冲机构对弹簧‑质量块模块实现缓冲，弹簧‑质量块模块上方连接有弹性梁齿型延时机构；微驱动电保险机构是第二道保险，包括能量输入光纤，能量输入光纤和能量输出光纤配合，能量输入光纤的下端左侧连接的弹簧‑梭结构和微机械后坐保险机构形成时序保险结构；能量输入光纤的下端右侧通过V型电热驱动器和第二闭锁机构连接；本发明提高引信电子安全系统状态控制的安全性，增强其抵抗引信内、外强电磁干扰的能力。
一种 moems 引信安全系统

[发明专利]一种双向驱动MEMS安保装置-CN201811058808.X有效
发明人： 胡腾江;房旷;赵玉龙;张志铭;尹强;蒋小华 -专利权人：西安交通大学;中国工程物理研究院化工材料研究所
申请日： 2018-09-11 - 公布日： 2020-03-31 - 主分类号： F42B3/10 文献下载
摘要：一种双向驱动MEMS安保装置，包括盖板层和安保装置层，二者通过涂胶的方式黏贴，装配完成后，盖板层的横向绝热槽与安保装置层的横向绝热腔分别位于安保装置层的横向V型电热执行器的两面，安保装置层的硅隔板位于盖板层的滑道观察窗内，安保装置层的硅通孔以及硅加速膛通孔呈同轴布局；安保装置层整体结构呈轴对称布局，安保装置层的中央设有可动隔板，可动隔板置于限位滑道中，可动隔板的两端通过T型梁与安保装置层连接，可动隔板四周对称设有四组驱动单元；制作完成后，T型梁通过外力折断，可动隔板只受驱动单元限制；本发明对硅隔板进行双向驱动，实现器件工作状态的相互转换，具有高强度、抗过载、大位移输出、结构自锁等特点。
一种双向驱动 mems 安保装置

[发明专利]一种爆炸箔起爆器驱动飞片的测速方法-CN201710319038.9有效
发明人：赵玉龙;王磊;胡腾江;赵友;李秀源 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-05-08 - 公布日： 2020-01-14 - 主分类号： G01P3/66 文献下载
摘要：一种爆炸箔起爆器驱动飞片的测速方法，先根据待测爆炸箔起爆器的陶瓷片厚度,设计制作多组陶瓷片，每组陶瓷片中心处含相同直径的加速膛，再集成制备上述多组爆炸箔起爆器；取一组爆炸箔起爆器，将爆炸箔起爆器和电源、示波器连接，示波器记录起爆时间信号，起爆桥电爆炸起爆后，聚酰亚胺被剪切出与加速膛形状相同的飞片，飞片穿过加速膛撞击PVDF压电薄膜，PVDF压电薄膜根据压电效应产生电荷，示波器得到记录该电信号；两信号的时间差为飞片的飞行时间；重复此过程得到多组数据，进行曲线拟合得到飞片飞行距离与飞行时间近似的函数关系式，求导得到飞片速度与时间的关系及其曲线，也能够得到飞片加速度与时间的关系；本发明方法简单易行。
一种爆炸起爆驱动测速方法

[发明专利]一种宽频带切削力测量装置-CN201710452012.1有效
发明人：赵友;赵玉龙;张琪;梁松博;王鹏;葛晓慧;胡腾江;邵一苇;孙登强 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-06-15 - 公布日： 2019-04-09 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：一种宽频带切削力测量装置，包括刀柄前端的刀垫，刀垫中嵌入有三轴振动加速度传感器，刀柄前端粘贴有由电阻应变片连接组成的惠斯通测量电桥，三轴振动加速度传感器、惠斯通测量电桥的输出端和切削力信号预处理与采集设备的输入端连接，切削力信号预处理与采集设备的输出端和上位机系统的输入端连接；本发明同时满足高精度数控机床切削加工过程中对低频段和高频段切削力信号的准确测量，具有可靠性高、实用性强的优点。
一种宽频切削力测量装置

[发明专利]一种集成式可变延时MEMS安保装置-CN201710280596.9有效
发明人：赵玉龙;胡腾江;赵友;李秀源;任炜 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2017-04-26 - 公布日： 2018-07-03 - 主分类号： F42C15/00 文献下载
摘要：一种集成式可变延时MEMS安保装置，包括按顺序相互键合的上药剂层、安保装置层以及下药剂层，安保装置层的传爆孔与上药剂层的上药剂以及下药剂层的下药剂错位放置，安保装置层的离心滑块位于上药剂以及下药剂之间；安保装置层包括硅衬底层，在硅衬底层中心处制作有工艺通孔，硅衬底层上依次制作有二氧化硅层以及可动硅结构层，在可动硅层中制作有后坐机构、离心机构以及可变延时机构，后坐机构与离心机构通过互锁槽以及互锁齿相互锁死，离心机构与可变延时机构通过延时槽以及延时齿相互锁死，本发明将MEMS技术应用到安保装置中，具有低成本、高智能、易集成的特点。
安保装置可变延时药剂层硅衬底层离心机构集成式可动锁死制作二氧化硅层错位放置工艺通孔硅结构层离心滑块传爆孔低成本高智能互锁槽延时槽中心处硅层互锁键合延时应用

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