基于腔体约束激光诱导击穿铝土矿光谱的参数优化

基于外加腔体约束方法,对铝土矿中Al、Si两种元素的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验参数进行了优化研究。通过设置压强、激光能量、延迟时间等参数,使用传统LIBS和外加腔体约束LIBS（CC-LIBS）分别对铝土矿样品进行激光烧蚀,选择Si Ⅰ 288.15 nm和Al Ⅰ 308.21 nm作为特征谱线对最优实验条件进行了分析。结果表明:压强为150 MPa时,谱线强度偏差最小;能量为80 mJ时,采集到的特征谱线信噪比(SNR)最大;延迟时间为1 μs时,Al、Si两种元素得到的SNR最优,从而确定了最佳实验条件。与传统的LIBS相比,CC-LIBS采集到的特征谱线强度、SNR都有所提高,为铝土矿中Al、Si元素的检测提供了新的实验依据与思路,具有一定的参考价值。     

原子发射双谱线测温常数静态标定实验研究

为了实现恶劣环境下瞬态高温的精确测量,设计了基于原子发射双谱线测温原理的光电测温器。采用高温黑体炉对光电测温器进行特定常数静态标定实验,选用CuⅠ 510.5nm和CuⅠ 521.8nm两条波长间隔小的谱线作为测温时的温标谱线,得到了测温常数A的值为0.1083,B的值为628.387。对标定后的光电测温器进行Cu燃烧温度场温度测试实验,并与计量部门标定过的M5型红外测温仪测量的标准温度进行比较。结果表明,两种方法测得温度的平均相对误差为1.3%。该研究为原子发射双谱线测温法准确测量瞬态高温提供了理论依据。     

热电偶时间常数测试中阶跃温升信号的研究

为了对热电偶时间常数进行准确测试,采用上升时间5μs、功率500W的大功率半导体激光器作为系统激励源对热电偶进行加热的方法,对时间常数进行了理论分析和实验验证。利用半导体激光器输出连续且光斑能量均匀稳定的优点,解决了原测试系统中传统激励源作用机理的限制。结果表明,由于半导体激光器输出功率恒定,利用闭环反馈控制激光功率的方法,产生激光阶跃温升信号,保证了热电偶的均匀加热,得到了期望的平衡温度;4支不同热电偶时间常数分别测得为2.806s,3.094s,2.229s和2.457s。该反馈控制器具有较强的鲁棒性,测试系统可激发较理想的阶跃温升信号,为热电偶时间常数测试提供高质量的激励源。     

基于分离变量法的瞬态高温外推测试研究

提出了一种利用蓝宝石光纤黑体腔温度传感器外推测量高温的新方法,建立了测量瞬态高温的黑体腔外推模型,利用分离变量法对其求解.在此基础上,利用CO2激光器模拟瞬态高温热源,用传感器和高速红外测温仪同时测量黑体腔内外膜层温度变化情况.实验结果表明:利用分离变量法求得的外温度和红外测温仪测得的温度在变化趋势及峰值方面表现出了比较好的一致性,从而证明了外推模型的正确性.同时,利用Ansys软件对黑体腔的瞬态受热传热过程进行仿真,从反面验证了外推模型的正确性.     

电力机车弓网接触系统故障的实时监测

目的　实时监测电力机车弓网故障 .方法　利用冲击加速度传感器以及左右限位传感器 ,实现对弓网故障的监测 .结果　设计了一套动态监测系统 ,当电力机车弓网发生故障时 ,系统能及时报警 ;同时系统还有自检功能 .结论　司机能及时了解列车运行的情况 ,避免造成不必要的损失 .整个系统操作简单、方便灵活 .     

电力机车弓网接触系统故障的实时监测

目的 实时监测和机车弓网故障。方法 利用冲击加速度传感器以及左右限位传感器,实现对弓网故障的监测。结果 设计了一套动态监测,当电力机车线网发生故障时,系统能及时报警同时系统还有自检功能。结论 同能及时了解列车运行的情况,避免造成不必要的损失,整个系统操作简单。方便灵活。     

基于半导体激光器的Tornambe控制算法研究

为了给热电偶时间常数测试中提供更加准确的阶跃温升信号,优化控制效果,提高热电偶时间常数测量的准确性,采用Tornambe控制器来反馈控制半导体激光器的输出功率,在MATLAB下的Simulink模块中实现整个系统的搭建,并对系统进行同一输入信号下的仿真研究,通过实验来比较2阶Tornambe控制器与比例-积分-微分(PID)控制在系统运行过程中的控制效果。结果表明,采用PID控制器测得CO1-K型热电偶的时间常数为456.2ms,而采用Tornambe控制器测得的热电偶时间常数为284.6ms。2阶Tornambe控制器能够有效缩短热电偶达到平衡温度的时间,且在控制器结构参量整定上也更加简便,具有较强的实用价值。     

一种高速大面积接收光电探测器

针对高速小钢珠测速过程中的特殊要求,设计了一种大面积,高速度,低噪声光电探测系统,经实测试证明其性能优良。     

电力机车弓网故障监测系统

介绍了一种电力弓网故障系统,该系统利用安装于机车电力弓上的冲击加速度传感器和限顺,监测电力弓与异物碰撞和接触导线在弓上左右位移超限的故障,通过红外发光管发送故障的编码信号,由司机室顶部的红外接收电路接收,解码并处理。本系统可发现电力机车弓网的隐患,已在电力机车上试用。     

热电偶时间常数激光测试系统中激光加热研究

为了在热电偶时间常数测试中提供可靠的阶跃温度信号，优化反馈控制效果，进一步缩短阶跃温升信号的上升延时间，确保热电偶时间常数测量的准确性，采用中温黑体炉对高速辐射测温模块进行了静态温度-电压标定，使用激光器对被校热电偶进行加热，获取单次脉宽调制波（PWM）脉宽时间与温度之间的关系式；理论分析了红外辐射测温模块电压与黑体温度、PWM波脉宽时间与温度之间非线性关系的原因，对进一步优化控制效果、建立系统数学模型提供了实验验证。结果表明，红外辐射测温模块输出电压与黑体温度呈4次方关系；单次PWM波脉宽时间与温度呈3次方关系。该实验结果可为控制器反馈控制调节PWM波脉宽时间（占空比）提供理论依据。