应用光声效应检测粉煤灰中碳含量仪器的研究

通过介绍应用光声效应检测粉煤灰中碳含量仪器的结构设计，提出了一种光声光谱测试仪器设计的新方法，并用样品检测实验数据说明了这种方法的可行性及实用性。     

用于无创血糖检测的光声池设计与研究

基于光声光谱的无创血糖监测方法具有灵敏度高、特异性好等突出优势,其光声池发挥着至关重要的作用,主要表现在如何提供一个优越的光声转换环境和增强光声信号的作用。现主要以RG理论为基础,分别对两种光声池进行设计和研究,给出光声池的设计方法及其结构参数计算过程,并通过具体实验来检验光声池结构参数设计的正确性、实用性和可行性。这两种光声池一种是非共振双腔差分光声池,适用于固体检测;另一种是非共振单腔光声池,适用于固液体样品检测。     

用于植物光合作用研究的光声光谱仪

研制了一台用于光合作用研究的光声光谱仪.对于一般直径为10mm的活体叶片样品,在平均光强为50μmol·m~(-2)·s~(-1)的412Hz调制光激发下,光声池的信号输出不小0.1μV.整机在设计波段(400～800nm)范围内具有相当好的归一化性能.在412Hz高频测定中,只要光声信号强度不超过40μV,光声信号强度与调制激发光强度之间有很好的线性关系,低频情况下线性关系也极为理想.仪器的特点是能兼做光声光谱波长扫描测定和光合放氧测定,可用于活体叶片无损性深度剖面分析和植物光合作用理论及环境生理等领域的研究.     

MTEC100型光声池在FTIR—PAS中的应用

ＭＴＥＣ－１００型光声池是一新型高灵敏度固体光声池。本文介绍了该光声池的设计特点，使用方法和提高检测灵敏敏度的技术。将该光声池与Ｐｅｒｋｉｎ－Ｅｌｍｅｒ１８００型傅里叶变换红外光谱仪联用，作了高聚合物结构分析，表面深度分析和吸附物研究。     

光声信号幅度谱和连续相位谱的提取

一般的光声光谱仪都只给出光声信号的幅度谱,而没有给出连续相位谱。然而光声信号的相位信息可提供所测样品的许多重要特性。本文提出了利用正交数字相敏检测方法,同时提取光声信号的幅度谱和连续相位谱。     

基于相干因子的高斯加权合成孔径聚焦技术的光声信号处理

光声成像是近年来快速发展的一种新型医学成像技术,具有分辨率高、对比度好、无电离辐射等优点,为多种组织以及细胞成像提供了一种有力的成像工具和检测手段。其中光声显微成像具有高分辨率,可达微米级。因为光声显微成像采用点对点扫描方式,使得光声显微成像图像质量依赖于光声信号质量。由于存在背景噪声等因素,光声信号质量受到严重影响,因此需要对检测到的光声信号进行去噪处理。本文在合成孔径聚焦技术基础上进行改进,提出了高斯加权合成孔径聚焦技术,并采用相干因子对合成后信号进行加权处理。实验得出相干因子的高斯加权合成孔径聚焦技术相较于传统合成孔径聚焦技术能够更好地减少背景噪声,提高信噪比从而提高重构图像质量。     

光声光谱信号的检测与处理

针对微型光声光谱气体检测实验中背景噪声严重,微音器信号无法被准确提取的问题,借助计算机及其声卡设计了PAS传感器信号检测系统.首先,分析实验中锁相放大技术的基本原理,提出利用虚拟仪器技术实现光声信号检测的方法;通过分析实验中可虚拟化的仪器原理,最终利用LabVIEW开发出自动检测系统,实现了硬件仪器软件化,有效减少实验中硬件噪声源的存在,采样频率192 kHz,采样位数24 Bit,存储深度极大.结果与结论:结果表明它能从5 mV的噪声中提取0.1 mV的光声信号,误差为0.9%,能够很好的应用于光声试验中,满足稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等实验要求.     

基于负折射率声透镜的亚波长分辨率光声实时成像方法

基于负折射率材料的信号处理技术为光声图像的研究提供了新的思路。光声成像是一种全新的非破坏性生物光子技术,是一种基于生物组织内光吸收差异的成像方法。然而,当前的光声成像方法主要依靠传感器扫描工作,而传感器阵列有其固有的缺点,导致实时性较差,因此,普通的光声成像方式具有一定的局限性。但是,利用具有负折射率的声透镜特性(如聚焦、滤波、定向等)构成的成像方式可以解决普通光声成像中的这些局限性问题。本文在对负折射率声透镜的负质量响应和负折射率成像进行优势分析后,提出了利用声透镜改变当前扫描成像的方法。模拟分析实验结果表明,所设计的声透镜直接成像方案达到了预期效果,透镜成像后像点的声压分布与吸收体原始的声压分布基本一致。此外,0.6倍波长的实验图像结果说明本文实现了亚波长的光声成像效果。     

激光焊接声、光信号监测仪的研究

介绍了激光焊接过程实时监测技术的理论根据，阐述了激光焊声、光信号监测仪的设计原理、方法及应用电路。试验表明：该仪器精度高、响应速度快、工作可靠，能满足实时监测的要求。     

基于半导体激光器的乙炔气体光声光谱检测及其定量分析

油中溶解乙炔是变压器等油浸式电气设备早期放电性故障的重要特征气体。基于半导体激光器的光声光谱传感技术具有灵敏度高,选择性好等优点,能很好地应用于微弱气体检测中。论文构建了基于分布反馈半导体激光器光声光谱检测装置,并分析了光声池的特性参数;实验研究了光声信号与激光功率、乙炔气体浓度之间的关系;并借助激光器的波长调制特性,研究了乙炔分子在近红外区第一泛音带1.5μm附近的光声光谱;提出了一种基于最小二乘回归的光声光谱定量分析方法。理论和实验结果为乙炔的光声光谱在线检测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

局部LSSVM方法在飞灰含碳量软测量中的应用

电站锅炉飞灰含碳量的测量仪表往往精度较差且难以维护,因此对其实施软测量具有现实意义。作为一种新型的机器学习方法,最小二乘支持向量机（LSSVM）已被应用于工业过程软测量研究中,文章将该方法应用于火电锅炉飞灰含碳量建模并引入局部学习思想,利用某电站机组实测工况参数进行飞灰舍碳量建模仿真实验,结果表明局部学习方法相比全局学习具有更高的模型预测精度。     

基于模糊分类的炭制品X图像的缺陷识别研究

在炭素制品的缺陷检测中,通过炭素制品的X射线图像对其缺陷进行分类是一个比较困难的问题,为解决这一问题,设计了模糊分类识别器。首先选择从缺陷特征中优化提取的参数作为分类器的输入,由于得到的优化参数空间尺度分布大,且数量级不一,通过建立数学模型,对参数在空间尺度进行处理,使参数分布更加集中,然后计算各样本间的相似度,进而确定分类的阈值,最后通过决策算法对炭素制品X射线图像中的缺陷进行分类,从而实现对炭素制品缺陷的分类识别。     

磨损微粒识别的模糊决策树方法

磨损微粒识别是在磨损工况监控中确定机器磨损类型的关键步骤。本文基于非单调模型推理方法，依据磨粒识别过程中所依赖特征的层次关系，建立了磨粒识别的模糊推理决策树。这一决策树开发的软件试验结果表明，本文所提出的方法在实现磨粒的自动识别方面是有效的。     

机械模糊优化设计与求解方法分析

对机械模糊优化设计的分类、模糊优化数学模型的建立以及求解方法进行了探讨,分析了模糊隶属函数的表示方法,并结合该理论对齿轮减速器的齿轮传动进行设计,利用复合形法进行寻优计算,最后给出了普通优化设计和模糊优化设计的计算结果比较,证明了模糊优化设计更接近客观实际。     

Photoacoustic detection of CO2 based on LABVIEW at 10.303 μm

A detailed study on a photoacoustic carbon dioxide detection system, through sound card based on virtual instrument, is presented in this paper. In this system, the CO(2) concentration was measured with the non-resonant photoacoustic cell technique through measuring the photoacoustic signal caused by the CO(2). In order to obtain small photoacoustic signals buried in noise, a measurement software was designed with LABVIEW. It has functions of Lock-in Amplifier, digital filter, and signal generator; can also be used to achieve spectrum analysis and signal recovery; has been provided with powerful function for data processing and communication with other measuring instrument. The test results show that the entire system has an outstanding measuring performance with the sensitivity of 10 μv between 10-44 KHz. The non-resonance test of the trace gas analyte CO(2) conducted at 100 Hz demonstrated large signals (15.89 mV) for CO(2) concentrations at 600 ppm and high signal-to-noise values (～85:1).     

Characterization of a derivative photoacoustic spectrometer

A design of derivative photoacoustic spectrometer is presented in this article. It mainly includes a wavelength-intensity splitter and a complementary chopper. In our design, a dual wavelength derivative method is introduced to implement a derivative operation. Through the wavelength-intensity splitter, two beams are obtained and then complementarily modulated by the complementary chopper to satisfy the first derivative requirements as well as to achieve the differential of photoacoustic signals. As examples, the first derivative photoacoustic spectra of He-Ne laser and xenon lamp are also presented in this article. The results show that the first derivative photoacoustic spectrum can provide a superior fine spectral structure and spectral resolution compared to the photoacoustic absorption spectrum.     

单输出自适应模糊逻辑系统在传感器故障分类与诊断中的应用

本文提出了一种基于泛函构造思想及其辨识的故障分类诊断新方法。为了实现传感器故障分类,首先在系统各模型（包括故障与正常模型）与设定分类标志之间进行泛函构造,然后利用自适应模糊逻辑系统的辨识功能,对构造好的泛函进行辨识,最终利用单输出实现分类功能。仿真实验证实了本文方法的正确性和有效性,同时还表明该方法对噪声有很强的抑制能力。     

不规则三角形和四边形的模糊识别方法研究

不规则多边形的识别是图形识别的重要内容,本文研究不规则三角形和四边形的模糊识别问题。首先采用最小二乘法对不规则三角形和四边形的不规则边进行直线拟合;然后计算两拟合边夹角并构造其隶属度函数;最后根据模糊分类判决法对不规则三角形和四边形进行分类。实验结果表明,本文的方法是可行的。     

故障事件严酷度类别的模糊模式识别法

运用模式识别的主要思路,即针对一个事物进行特征提取并采取最大隶属原则归类。并基于模糊数学理论,建立了严酷度的隶属函数,从而使不易归类的故障事件的严酷度得到相对精确的归类。这里探索了用模糊模式识别法识别故障事件严酷度类别的方法,为今后产品可靠性分析过程中的故障模式影响分析的自动化、机械化、程序化提供一定的理论参考。     

制造网格环境下模具制造资源的模糊动态聚类分析

为提高模具网格资源的搜索率与利用率,在分析模具网格资源特点的基础上,提出了基于F检验的模具网格资源模糊动态聚类方法.采用层次分析法确定模具网格资源各评价指标的权重,在此基础上应用模糊聚类分析法对模具网格资源进行分类,并利用概率统计中F检验找出合理分类数,从而选出最佳资源分类,将具有最大相似性的模具网格资源聚在同一资源域内.最后,结合具体应用对模具网格资源分类进行了仿真实验,结果表明该方法是有效的,可以使模具网格资源得到合理分类.