横向振荡板的尾流研究

目的:在不同的振频和振幅条件下找出三种典型的漩涡脱落模式,即2P、2S以及P+S模式,并在(A/H,V_∞/fH)平面上画出了旋涡脱落模式的分布图,寻找漩涡脱落规律。方法:通过风洞实验和数值模拟方法研究在Re=2 300、无量纲振幅A/H=0.5～2.0、无量纲振频fH/V_∞=0.03～0.2时,观察烟线结果与数值模拟结果是否一致,随后再通过热线测量与数值模拟的结果进行对比,进一步证明实验的准确性。结果:找到了三种漩涡脱落模式的典型工况,还发现了较为少见的模式,即2P+2S模式,四种模式下实验结果与数值模拟结果基本一致。结论:随着板振幅和振频的改变,漩涡脱落模式也不断改变,数值模拟能够较好地模拟实验时的真实情况,可以为之后研究横向振荡板的尾流提供参考。     

非色散红外CO2传感器温度补偿方法研究

针对非色散红外CO₂传感器受温度影响导致测量精度低的问题,设计了单光路双通道的非色散红外CO₂传感器,提出一种BP神经网络补偿气室温度的新方法。本文分析了温度对传感器的光源、探测器以及对气体吸收系数的影响,并将BP神经网络补偿气室温度方法与其他补偿方法进行了实验对比。实验结果表明,BP神经网络补偿气室温度方法优于其他补偿方法,在测量10%～20%浓度范围内的CO₂时,最大相对误差为2.98%,重复性实验显示RSD为1.22%,为非色散红外CO₂传感器补偿温度提供借鉴意义。     

线控制动电磁阀响应特性仿真及测试方法研究

根据电磁阀工作原理和结构特征,剖析其性能响应特性,并基于 AMESim 软件构建其仿真模型,对其增压、泄压性能进 行仿真分析。 其次结合理论仿真数据及测试需求,制定其性能测试方法,并采用虚拟仪器技术,研发了一套电磁阀测试系统,实 现自动测试电磁阀响应特性功能。 针对开关型电磁阀及线性电磁阀开展了增压、泄压性能试验测试,测得开关阀增压速率为 835 bar/ s,泄压速率为 914 bar/ s;并通过测试验证了改变控制电流能调节线性阀阀口开度。 仿真和测试结果曲线均符合预期, 验证了所设计的电磁阀性能测试系统的可行性与可靠性。     

光学锁相环的研究进展

光学锁相环（OPLL）根据其锁定的两束激光间是否存在频差可分为零差光学锁相环和外差光学锁相环。主要介绍了外差光学锁相环的研究进展,它是一种通过鉴频鉴相方式使激光间的频率差保持相对稳定的偏频锁定方法。相较于其他激光偏频锁定方法,光学锁相环具有结构简单、伺服频率带宽大、频率偏置范围宽、锁定准确度高等优势,在原子相干、冷原子系统、相干功率合成以及外差干涉测量等领域都得到了越来越广泛的应用。首先介绍了激光偏频锁定的主要方法及光学锁相环的特点;其次介绍了光学锁相环的基本模型,分析了光学锁相环的误差反馈过程,并按照光学锁相环实现方法的不同详细介绍了其采用的关键技术和研究进展,对近年来光学锁相环在不同领域的应用进展做了简要介绍;最后对该方法的发展路线进行了总结和展望。     

格子玻尔兹曼模型的图像去噪方法

为了实现快速去噪以及更好地保护图像的边缘信息,从各向同性扩散模型出发,提出了一种基于索贝尔(Sobel)梯度算子的格子玻尔兹曼去噪模型,通过该模型求解非线性扩散方程实现图像去噪.模型引入了Sobel算子作为检测边缘的工具,同时满足前向扩散的要求,保证了方程的稳定性.实验分析表明,应用该方法进行图像去噪,能够在保护图像边缘的情况下进行快速去噪.     

回转体积的膜式燃气表示值误差检定技术研究

为了提高膜式燃气表的检定效率,改善最小流量点检定耗时过长的问题,利用差压法,即通过检测燃气表膜盒内部往返运动件的运动情况带动的燃气表进、出气口的压差来获得当量回转体积,并设计了以双计时法和当量回转体积为基础的膜式燃气表误差快速检定装置.该装置以工控机为核心,设计了基于音速喷嘴的膜式燃气表示值误差检定装置的自动信号采集处理电路.通过LabVIEW上位机软件完成示值误差检定界面的编写.实验结果表明,该检定装置稳定可靠,能够通过缩短小流量点检定的时间来提高家用型膜式燃气表的误差检定效率.     

定容积多通道充气系统的仿真与设计

针对传统恒压供气系统普遍存在控制精度低、充气速度慢的问题,设计一套由PID算法控制的电气比例阀和电磁阀独立控制的充气系统。采用大、小管径多通道组合方式,对定积容器进行充气实验,系统采用高速数据采集卡,结合LabVIEW软件分析实验数据。基于气动系统的流量特性,分别建立单通道、双通道、三通道充气装置的充气时间与管道管径、长度的数学模型。Matlab仿真曲线表明,对于定积容器,充气管路的长度越小、管径越大、并联的管路越多,充气时间越短;目标充气压力越高,管路长度对充气时间的影响越明显。实验数据验证仿真模型的正确性,采用多通道组合供气方式缩短充气时间,提高精度。     

射线束分析仪的单轴位移精确度校准研究

射线束分析仪在大型放疗设备的校准中有重要作用,其自身定位精确度在0.1 mm.通过搭建基于激光跟踪仪的位移测试系统,对射线束分析仪水平轴的定位精度进行测量校准.将测得的位移数据进行最小二乘拟合,使得拟合曲线上的各点位移与真实位移值之差的平方和最小,此时拟合曲线上各点位移值最接近真实位移.将拟合曲线上各点位移值与标准位移值做差,即可求得各点误差值.实验结果表明,在未使用小支架的情况下位移测量系统的基本误差为0.163 6%,利用小支架使激光跟踪仪光束不穿过水箱壁时,位移测量系统的基本误差为0.061 6%.实验系统可使射线束分析仪的单轴位移精确度达到0.01 mm精度级.     

面向铁氧体裂纹检测的感应加热电源研制

针对常规感应加热电源对铁氧体加热时存在加热均匀性差和负载回路谐振频率漂移的问题,提出了一种全桥逆变拓扑结构的串联谐振式数字感应加热电源.基于负载串联谐振回路换流时电压和电流的相位差特性,通过PSPICE软件分析了阻性、感性和容性三种换流状态,仿真结果表明,串联谐振回路工作于弱感性状态,可以保证电路安全可靠运行;基于电磁耦合原理,对比分析了原边补偿和副边补偿两类负载匹配变压器,通过匹配负载等效电阻实现电源系统最大能效输出;采用Fuzzy-PI频率跟踪技术实现负载谐振频率实时跟踪.最后,将研制的数字感应加热电源成功地应用于铁氧体裂纹检测实验.     

基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统北大核心CSCD

为解决传统分离镜组式干涉仪体积较大,无法在空间受限的环境条件下应用的问题,开展了全光纤F-P干涉位移测量技术研究。根据干涉原理分析了不同反射率条件对干涉信号形式的影响,计算得出:当反射率为4%时,多光束干涉的光强信号将近似为正弦函数,并利用有限元仿真对位移测量原理进行验证。设计搭建了基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统。实验结果表明:该系统在1 min内静态噪声电压标准差为23.3 mV;在1 mm位移范围内,该系统与XL-80激光干涉仪的测量结果呈现高度线性关系,线性相关系数R 2为1,且该系统位移测量重复性优于XL-80激光干涉仪。