多丝正比室结构优化模拟设计

对超低本底多丝正比室的结构优化进行模拟设计,采用ANSYS有限元分析软件对正比室内部结构进行建模,SRIM软件计算α粒子射程,Garfield程序模拟次级电子在不同参数设置的正比室中的漂移轨迹。模拟结果表明,优化后的正比室可以对不同入射方向的α粒子进行筛选,有效抑制了来自探测器的本底干扰,得到最优的正比室结构设计参数。     

U型截面薄壁件测量精度优化方法研究

为提高三坐标测量机在测量一种U型截面薄壁件时的测量精度,分别从温度和测量力两方面研究精度优化方法。基于物体热膨胀效应的原子热振动原理分析铝合金材料的热膨胀影响因素,将温度影响引入测量能力评估算法,得到可实施温度补偿的边界条件,利用Minitab对变温测量实验数据进行分析并拟合出该薄壁件在径向方向上的热膨胀函数,实现在温度边界范围内对测量结果进行精度优化;针对RDS XXT测头系统的内部构造,通过对测头结构进行力学分析并建立采点触发力学模型,确定该测头系统的采点触发模式为力矩触发,利用材料力学理论分析力矩触发模式下的被测件形变机理。测力及测量截面位置交叉测量实验结果表明:测杆长度越长,测力越小,且越靠近工件底部,测量误差越小,测量精度越高。     

闪电电场传感与测量系统的研制

针对目前电场测量装置存在带宽窄、共模噪声大等问题，提出以新型FPGA器件Artix-7为核心，结合传感和调理、宽带放大、单端转差分、高速采集、北斗定位等设计的电场探测系统，软核 Microblaze实现数据处理和控制，等精度测量时间参数保证了高精度，FPGA驱动 19英寸液晶，分析了信号链的阻抗，利用平行电极板构造变化电场对系统进行了测试，带宽达到20ＭＨｚ，电场强度的测量误差在±10％以内，线性度良好，脉冲电场的频率和占空比的最大测量误差分别为±0.4％和±１％。     

基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统

针对现有截齿磨损测量方法存在过程繁琐、精度低和成本高等问题,设计了一种基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量系统。该系统利用聚焦形貌恢复技术对采集的截齿顶部圆锥序列图像进行处理,获得截齿顶部圆锥三维形貌恢复图,在此基础上得到截齿顶部圆锥表面的深度信息,从而计算出截齿顶部圆锥体积,并结合差值法得出截齿磨损体积。测试结果表明,该系统测量精确度达97.68%。     

基于架间行走机器人的液压支架直线度测量方法

针对目前液压支架直线度测量方法存在测量维度低、误差较大、易受粉尘影响等问题,提出了一种基于架间行走机器人的液压支架直线度测量方法。该方法主要用于支撑掩护式支架,在架间行走机器人上布置传感器,用于直接测量液压支架底座的横向偏移、纵向偏移、横向斜角和纵向倾角等多维位置偏移信息,从而通过支架位置偏移量表征液压支架的直线度信息。试验结果表明,相邻两架偏移误差值在0.2cm以内,相邻两架角度误差在10′以内;当模型增加到100架支架,依据常规液压支架1.5m的中心距计算,在工作面长度为150m时,预计会产生位置偏移累计误差10cm,角度累计误差8°20′,对于长度不超过150m的短距离综采工作面,这个累计误差在可接受的范围内,可满足液压支架直线度的测量需求。相比于传统的一维测量信息,该方法通过4维位置偏移信息可为液压支架群的控制提供参考。     

基于STM32的雨水发电测量装置设计

为了实现在晴天的时候可以模拟雨天雨水从楼顶下落时的情景,同时记录雨水所能产生电压的大小,设计了一个基于STM32单片机的雨水发电测量装置实验平台。实验平台通过滚珠丝杠机构装置调整雨水下落的高度;利用AS-136液位变送器将所采集到的水压信号经RS485通讯传送到STM32单片机上;利用ADC0808将发电机电压传送到STM32上的LCD液晶显示屏上显示;利用矩阵键盘来控制液晶显示屏上显示的是发电机的电压还是所测量水压的值;根据测量水压的大小,通过光电耦合器控制继电器的开关,从而达到控制电动机的停转。实验表明:此套装置可以模拟雨天雨水从楼上降落的过程,并可以调整雨水落下的高度,对探究雨水发电的可行性及稳定性做了分析。研究对开发新能源测量装置有借鉴意义。     

靶面激光光斑尺寸原位测量的研究

提供了一种简便易行的靶面激光光斑尺寸原位测量的方法。从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了激光烧蚀斑半径与辐照激光能量、光斑尺寸、烧蚀阈值间的关系式,模拟分析发现辐照激光光斑尺寸对烧蚀斑半径随辐照能量变化曲线有较大影响。对于脉宽为2 ms,波长为1064 nm的激光,实验测量了不同能量激光辐照下相纸烧蚀斑半径,并用推导出的关系式拟合测量数据,获得了靶面处光斑尺寸和样品烧蚀阈值。同时,也测量了不同位置处的光斑尺寸和样品烧蚀阈值,对高斯光束束腰位置和样品烧蚀阈值的光斑尺寸效应进行了验证。研究结果表明该技术结果可靠,简单高效。该技术可以为高能激光与固体物质相互作用的基础研究和激光加工等应用领域中实现简单方便地测量靶面光斑尺寸提供帮助。