一种激光挠测量系统的实现

本文介绍了一种用于大型土木工程结构的投影式光学挠度测量系统。系统由激光器、光接收器件及其外围信号采集处理电路组成。光接收部分采用特殊的光电接收器件取代传统的CCD或PSD,使测量范围得到扩大;外围电路部分采用现场可编程逻辑阵列FPGA器件作为核心。通过这种设计,系统的量程和可扩展性得到改善,实现了通道复用。实验室证明,系统的测量范围可以达到210mm,分辨率达到0.005mm,可完成结构的静态及动态挠度测量。     

基于幅度调制的连续微波雷达测距研究

为实现实时快速的全天候、高精度、大范围测距,该文提出了基于幅度调制的微波雷达测距方法。在分析主要微波雷达特点的基础上,深入探讨了该方法测尺频率和测距范围、精度之间的数学关系,并利用调制在高频载波的低频信号满足大范围测距需求,采用基于测时技术的高精度测相方法实现高精度与高速度测距,并基于混频器、测时芯片TDC-GP2等器件搭建了雷达实验系统。实验表明,基于TDC-GP2测相单元的测相精度达(2.7110-4),并在2.4 GHz载波、150 kHz调制信号的条件下,对3.0～4.1 m内目标的测距实验证明了系统具有1000 m大范围测距的可行性,且目标处于3.0 m时测距精度为0.0187 m,系统单次平均测距时间为0.02～0.03 s。     

Ti类质同象替代对LiMn_2O_4尖晶石电化学性能影响

以尿素脱硝法按不同配比制备了Ti掺杂锂锰尖晶石正极材料,并对其晶体结构及电化学性能进行了研究。Ti掺杂后样品仍能保持单一尖晶石相;Ti掺杂对材料的晶胞参数、真密度等晶体结构特征物理参数产生影响,进而影响了其电化学性能。充放电循环测试结果表明:Ti掺杂后样品的充放电循环性能,尤其在高倍率放电下比容量及充放电效率大大提高;按配比n(Li)∶n(Mn)∶n(Ti)=1∶1.95∶0.05制备的样品表现出最优异的比容量及循环性能。充放电循环对晶体结构完整性造成的破坏与放电倍率成正比,样品LiTi0.05Mn1.95O4具有相对稳定的晶体结构。     

光纤传感技术在航空发动机温度测试中的应用

温度测试对于航空发动机设计与研制具有极其重要的意义。航空发动机的测温环境具有高温、高压、高速气流冲击、高转速、安装空间狭小等特点,还要求测温系统具有大量程、高精度和高稳定性的工作性能,可供选择的测温方法非常有限。光纤温度传感器具有体积小、抗电磁干扰、极端环境下的安全可靠和使用灵活等优点,并具有串联复用的准分布式传感能力,在航空发动机温度测试中有很好的应用前景。本文对比总结了基于光纤布拉格光栅、光纤法布里-珀罗、光纤超声和光纤辐射等几类典型的光纤温度传感器的传感原理、制造工艺和技术特点,分析了航空发动机研制中不同对象和场景的温度测试需求,对光纤温度传感技术在航发测温领域中的应用研究现状进行了分类整理和发展水平综述,对其在未来实际应用中存在的不足进行了分析,最后对其在未来研究及应用的发展方向进行了展望,为后续航发测温领域研究及应用提供参考。     

拱桥圆钢吊杆拉力监测的磁弹传感技术研究

磁弹传感技术在柔性钢缆索的拉力测量中体现出诸多优势,但在面对刚性的实心圆钢吊杆时,却面临励磁线圈难以充 分磁化圆钢吊杆的难题。 针对圆钢吊杆的结构与力学特性,通过建模与仿真,对圆钢吊杆的磁化过程进行了深入分析,并优化 设计励磁线圈,对直径 Φ85 mm/ Φ120 mm 的常规/ 超大直径圆钢吊杆研制了传感器样件,进行了静载加载实验,并与常规的振 弦应变计对比。 试验结果表明,优化的励磁线圈能够充分磁化 Φ85 mm 的圆钢吊杆;且传感器测量结果的线性度与重复性好, 满量程误差均值小于 2% (均值- 0. 15% ),明显优于振弦应变计结果(均值- 1. 95% ),满足拉力监测的应用需求;但是对于 Φ120 mm 的超大直径圆钢吊杆,则需进一步优化励磁线圈,以获得更好的效果。     

面向高速动态测量的光纤光栅传感信号解调技术研究进展

以光纤光栅为传感元件的测量系统在航空航天、石油化工、国防军事等领域得到了越来越多的应用，在需要对振动冲击、动态应变等进行测量的场景中，对光纤光栅特征信号进行高速高精度解调是保障光纤光栅传感技术有效应用的关键。本文对光纤光栅高速动态信号解调方法的国内外研究现状进行了综述，按照光谱、光强、相位、微波频谱等对光纤光栅解调方法进行分类，介绍了各解调方法的原理与典型应用，对现阶段各解调方法所能实现的主要技术指标进行了分类整理。最后，对各方法的优缺点进行了对比分析，对一些涉及高速动态测量的场景以及对应可能采用的高速解调方法进行了梳理，并对高速光纤光栅解调方法的未来发展方向进行了展望。     

新型挡轮装置的研究及应用

针对回转窑挡轮装置轴承数量和布置不合理，以及挡轮、挡轮轴是分体结构等因素造成的挡轮轴径向变形量大、轴承损坏率高的问题，通过理论计算与有限元分析，设计了一种新型挡轮装置。新型挡轮装置改变了轴承数量和分布，且挡轮和挡轮轴为整体锻造而成，使挡轮径向受力和变形大幅减小，使轴承的损坏问题得到改善。     

基于碳市场设定水泥熟料过程碳排放默认值的探讨

水泥熟料的过程碳排放主要来源于碳酸盐的分解，可通过熟料中MgO、CaO含量进行计算。在稳步推进全国碳交易市场建设和保证碳排放数据质量的迫切需求下，对水泥熟料的过程碳排放开展基础性研究具有重要现实意义。本文梳理了水泥熟料过程碳排放因子的研究进展，首次基于通用水泥熟料质量控制目标，给出了未使用替代原料时熟料过程碳排放的理论范围和平均水平。结合我国碳交易市场的发展现状，提出在现阶段，水泥行业碳市场可直接设定通用水泥熟料过程碳排放的默认值，亦可用于我国碳排放因子库的建立、碳核查结果的校对等。     

垃圾衍生燃料在水泥窑分解炉内的减氮效应

将垃圾衍生燃料(RDF)作为替代燃料投加到水泥窑炉内进行高温焚烧，是水泥工业降低熟料生产过程中化石燃料消耗的主要技术手段之一。本文在管式炉中研究了粒径和助燃空气温度这两个因素对RDF热解燃烧气体组分的影响，并利用CFD软件模拟了RDF在分解炉内的减氮效应。研究结果表明：对不同粒径的RDF颗粒，总体上呈现出热解燃烧气体中CO、C_mH_n和H₂还原性小分子气体浓度随着助燃空气温度的升高而增加。基于华新某工厂的运行工况进行了CFD模拟计算，当RDF的粒径分布取<50 mm(占80%)，三次风温度为900℃时，过剩空气系数取1.2，燃烧室出口NO_x浓度小于280 ppm，减氮效果明显，与实际情况一致。     

基于双激光位移传感器的超长深孔圆度检测研究

面向超长深孔管道内壁截面圆度的高精度与快速检测难题,针对基于单个激光位移传感器的传统检测方式存在效率 低,受轴心晃动影响大的不足,本文提出了基于两个激光位移传感器的点式检测方案,并通过建立数学模型与数值仿真的方式, 对检测装置旋转轴的偏心参数与两个激光位移传感器的安装偏差参数进行了仿真,分析了各参数对深孔管道圆度评价结果的 影响。 在此基础上,提出了存在安装误差的两个激光位移传感器数学校正模型,并搭建了管道圆度检测实验系统,验证了该模 型的有效性。 结果表明,相比于两个激光位移传感器所采集的数据直接进行圆度评价,对校正之后的数据进行圆度评价,其圆 度值从 0. 30~ 0. 50 mm 范围降低到 0. 05~ 0. 15 mm 范围,测量时间由 18. 7 s 缩短到 9. 8 s。