多矩形空腔阵列的发射率研究

为形成可调节的温差,该文设计一种多矩形空腔阵列,阵列由3个分体单元组成,每个单元包含有确定深度和宽度比的矩形空腔。使用红外热像仪对阵列上端面拍摄热图像,不同单元的表观温度各不相同。通过理论计算给出单元表面发射率的计算公式,通过实验测量单元表面发射率,并将理论计算值与实验测量值进行对比。结果表明:在深度和宽度较大时,计算值与测量值较为接近,在深度和宽度较小时两者差值较大。实验证实多矩形空腔阵列可用于红外成像设备的测试和校准等用途。     

医用运动平板校准装置标准信号发生器的研制

医用运动平板参数的准确性直接关系到冠心病诊断的准确性,但目前国内尚无用于医用运动平板心电分析系统溯源的标准信号发生器。为此,通过Matlab得到正弦波、方波和标准心率信号的波形数据,并存入单片机的内部Flash中,采用12位DAC和高频晶振来保证输出信号峰峰值和频率调节的精度,将输出信号经过电压跟随器后通过衰减器进行幅值的衰减以得到微弱信号。实验表明:该标准信号发生器输出的3种微弱信号频率的最大相对误差分别为1.6×10-2%、4.3×10-3%、-3.3×10-3%,峰峰值的最大扩展不确定度分别为0.38%、0.38%、0.54%,均达到设定的技术指标要求,满足医用运动平板心电分析系统的溯源要求。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

基于图像处理的内衬套表面缺陷检测

为了提高内衬套的检测速度和精度,保证内衬套的使用寿命,提出结合图像处理技术实现内衬套表面缺陷的自动检测.通过采用CMOS相机在近红外背光源暗域照明环境中获取图像并进行处理,实现对内衬套的毛刺及擦痕的自动检测.本检测系统主要通过图像形态学滤波和GrabGut图像分割算法分别实现对内衬套表面毛刺和擦痕的检测,通过轮廓拟合提取检测毛刺和擦痕的图像,从而实现对内衬套的表面缺陷检测.实验表明,所提出的内衬套表面缺陷的自动检测方法具有高效、准确的优点,且该系统运行稳定,因而具有推广价值.     

激光雷达IMU紧耦合的室内大范围SLAM方法

针对激光雷达SLAM算法在室内大范围场景中建图与定位精确度低、鲁棒性差的问题，提出一种激光雷达IMU紧耦合的SLAM方法。该方法基于LeGO-LOAM算法，在点云去畸变环节引入惯性测量单元（IMU）数据，将IMU预积分的结果作为初始位姿，消除点云畸变；在点云配准环节，将IMU预积分的结果作为迭代优化时的初始位姿，提升点云配准精度，从而提高机器人位姿估计的准确性；在后端优化环节，通过构建因子图的方式引入激光里程计因子、IMU预积分因子及回环因子，得到全局最优解，进一步提升建图与定位的精度。为验证所提方法的可行性，设计不同场景下LeGO-LOAM算法与改进SLAM算法的对比实验。实验结果表明，在室内大范围场景下，改进的SLAM算法能够减少轨迹波动，提升建图效果及轨迹精度，增强算法的鲁棒性。     

医用体外碎石机焦点声场特性检测与校准

为了检测医用体外碎石机焦点位置的声场特性,判断是否符合国家标准要求,特采用直接测量的方法,使用针式水听器在时间和空间域内进行逐层扫描,寻找焦点位置并测量焦点位置的声压强度;通过能量图直观显示焦点位置的能量分布,通过测量采集到焦点位置连续10次冲击波的声场强度、脉冲上升时间、脉冲宽度.这样所得到的医用体外碎石机焦点声场特性符合国家标准的要求.     

有机聚硅氮烷先驱体陶瓷涂层的耐高温氯腐蚀性能

在TP347不锈钢片表面制备了有机聚硅氮烷先驱体陶瓷涂层,对有无涂层试样分别进行高温HCl气体和KCl堆盐腐蚀试验,并采用增重法对试样的腐蚀质量增加曲线进行分析。结果表明:制得的涂层表面均匀致密,与基体紧密连接;在500,525,550℃HCl气体中,涂层试样的腐蚀速率较空白试样的均有所降低;在KCl堆盐中,无涂层试样的质量随时间的延长呈先增加后减小的趋势,涂层试样的耐蚀性较好,且在500℃下基体内部未检测到Cl元素,在550℃下基体内部Cl含量较高,表明Cl~-逐渐向试样内部扩散;服役温度在涂层玻璃粉软化温度以下时,涂层可有效阻隔Cl~-扩散至基体内部,提高涂层的保护性能。     

基于相位偏折术的大像差透射波前检测

针对各种复杂光学与工业元件的表面面形等加工误差检测需求,提出了基于相位偏折术的透射波前检测方法。为获得由透射元件加工误差引入的波像差,建立相位偏折检测系统并对模型化系统进行光线追迹,由实际测量结果相对光线追迹结果的变化计算得到待测元件波像差。并用计算机辅助的结构误差校正方法,对系统结构误差进行校正。为验证检测方法的可行性和大动态范围,分别进行Zygo干涉仪比对实验与工业透射元件检测实验,并对工业透射元件检测中的全反射问题及影响进行分析。结果表明,所提出的检测方法不仅能达到与干涉检测方法相当的检测精度,还能实现大动态测量范围,为各种光学及工业透射元件提供了一种可行有效的波前检测方法。     

基于坐标法的特大齿轮螺旋线偏差计算方法研究

为了解决特大齿轮的测量难题,提出一种计算特大齿轮螺旋线偏差的方法,并建立了相应的数学模型.使用三坐标测量机测量斜齿圆柱齿轮,得到齿面坐标数据,计算出齿轮螺旋线偏差,并与齿轮测量中心结果进行比较和分析.结果表明,对于任意圆柱齿轮,该方法计算得出的齿轮螺旋线偏差与齿轮测量中心评定结果误差小于14μm,该方法可运用于特大齿轮螺旋线偏差的计算.