基于虚拟仪器的等离子射流温度场测量

结合CCD技术和图像处理技术,进行了基于虚拟仪器的高温射流温度场测量技术的研究.实现了通用图像采集卡在LabVIEW环境下的采集以及射流的实时显示;根据图像的灰度与温度场之间的关系,利用IMAQ Vision视觉软件包中强大的图像处理功能对射流图像进行一系列处理,得到射流温度场的分布图像.研究结果表明,这种测温方法费用低、精度高、操作简单,也可应用于热电站、金属焊接、冶炼等场合的温度场的测量,具有十分广阔的应用前景.     

差示扫描量热法在食品热物性测量中的应用

差示扫描量热法是六大热分析技术（差示扫描量热法、热重分析法、热机械分析法、导热分析法、动态热机械分析法和介电分析法）之一,由于它具有快速、准确、精度高等优点,应用范围非常广泛。本文论述了差示扫描量热仪的测量原理和特性,以及在食品热物性测定方法的应用。     

等离子喷涂过程中的等离子射流特性诊断技术

等离子喷涂过程中等离子射流的温度、速度分布决定了粉末粒子的熔化状态和速度,进而影响涂层与基体的结合强度以及涂层本身的性能。等离子射流特性的诊断是等离子喷涂基础研究和各项应用中需要首先解决的问题。综述了喷涂过程中等离子射流特性的多种诊断技术,结合近年来的最新发展,介绍了典型的测试设备和研究成果,并对几种诊断技术应用的优缺点进行了对比,最后展望了其未来的发展方向。     

热等离子射流法CO_2O_3/FeS催化裂解甲烷制备碳纳米管的研究

以CO_2O_3和FeS的混和物做催化剂前驱物,利用热等离子射流法制得包含碳纳米管的固相物,通过扫描电镜、透射电镜对产物进行表征并与高纯单质金属催化碳纳米管生长的类似文献报道做对比,证实其中碳纳米管密度大、纯度高、管径分布小、大部分为50～90nm的直线型多壁管且相互独立、管壁平滑、厚度约为10nm,在数量和质量上均可与已报道文献相比.结果表明,催化剂中微量氧的存在不仅不会影响催化效果,还有助于提高产物中碳纳米管纯度.     

交流量热法测量SiO2薄膜的热扩散率

介绍了交流量热法测量薄膜热扩散率的原理和系统组建，用脉宽为纳秒级的超短激光脉冲作为热源，测量了Si衬底上厚度为100nm和500nm的SiO2薄膜水平方向上的热扩散率，实验结果表明该结构的热扩散率比SiO2体材料的要小，并且随着SiO2层厚度的减小，热扩散率也减少。     

平衡环境型房间量热计凝结水量测量设计

量热计法室内侧制冷量计算公式,未考虑测量中小冷量空调器制冷量时空气处理柜除湿造成的误差。为排除此误差对测试结果的影响,采用称重法分别测量量热计内、外室加湿水及被测机的凝结水。利用基于称重法设计的量热计测得5台被测机的2组数据并进行分析,结果表明,当空调器的额定制冷量低于测试室输入功率时,空气处理柜的除湿量会增大测量偏差,且随着空调器制冷量的降低偏差增大。并对室内侧制冷量计算公式进行修正,以提高计算精确度。     

一种基于量热法的平面换能器声功率测量的方法

介绍了一种基于量热法的平面换能器声功率测量的方法。先将超声辐射入真空绝热容器内的蓖麻油中,使其温度升高。用热电偶并联测量蓖麻油的平均温升值,计算出蓖麻油所吸收的热能,进而求得换能器的声功率。测量结果表明,在换能器两端电压峰峰值为120V时,用本方法重复10次测得声功率的平均值为5.09W,相应的用辐射力法测得声功率的平均值为6.06W,两者相差16%。该方法的其综合不确定度为±9.3%。此方法使用设备简单且准确性较好,是超声功率测量的一种简单有效的途径。     

真空电弧等离子射流蒸发法沉积超微粉

在真空电弧等离子喷涂设备上设计安装了超微粉的制备装置。制备出 Fe,Si,Ni,Mo,TiAl,Ti_3Al 和 Si_3N_4等超微粉。通过控制真空室工作压力和等离子弧电流,超微粉的粒度可分别为5,10,20和50nm。观察了粉的形状、分布,测试了沉积速率。     

七孔探针动态测量技术研究

七孔探针以其可对局部大流动角度下流场特性进行较高精度测量、便于外场使用等优势而在复杂流场的测量中得到广泛的应用.为了快速高效地获取空间速度场信息,提出了七孔探针移动扫描的测量方法.为了论证该方法的可行性,引入了七孔探针导压管的压力传递模型.通过对不同几何尺寸导压管的实验研究,测定了压力传递模型中的特性参数,并进一步讨论了导压管几何尺寸与特性参数的关系及其对传压特性的影响.以此为基础,将速度v(压力p)分布近似为一系列斜坡函数的叠加,研究了斜坡信号在导压管中的传输特性,给出了不同几何尺寸导压管对斜率为k的斜坡信号的响应函数及其对应的稳态误差,从而为移动七孔探针的设计及其扫描速度的确定提供了理论依据.通过对圆形射流出口速度分布的实验测量验证了文中方法的可行性.     

浮力变化的量热法与辐射力天平法测量超声功率比较研究

辐射力天平法测量超声功率,一般只适合测量较小功率的平面波超声功率。根据介质吸收热量发生体积变化、浮力变化的原理,设计并实现了蓖麻油吸收靶,建立了采用天平的量热法超声功率测量装置,解决了传统量热法需精确测量温度场分布的问题。经与辐射力天平法装置的比较,验证了所建立超声功率测量装置的有效性,并将进一步推广至大功率、非平面波超声功率的测量。     

计算机图像技术在高温锻件尺寸测量中的应用

利用彩色CCD和红外滤光片等搭建了高温锻件的尺寸测量平台,通过数字滤光与物理滤光技术提高锻件图像质量,采用比较测量法精确测量锻件二维尺寸。通过采集标准量块图像并应用畸变校正、噪声抑制、亚像素边缘提取等标定出系统的像素尺寸当量,然后选用其它标准量块进行验证,测量系统的横向测量不确定度为0.005 1 mm,纵向测量不确定度为0.008 7 mm。温度在1 000 ℃时采集45#锻件的图像并进行解算,所得测量尺寸与理论值的绝对误差小于1 mm,满足该系统的测量精度要求。     

表面淬火等离子体束温度及宽度测量方法

等离子体表面淬火技术是一种新型表面处理技术。该技术通过等离子体发生器产生高能等离子体束作用于金属材料表面,使材料表面温度快速升高超过相变温度,再依靠自身快速冷却达到淬火效果。目前在缺少对淬火过程中等离子体束温度的测量方法。本文研究出一种数字图像处理与双色比色法相结合的方法能够测量出等离子体束在表面淬火过程中的温度。实验结果显示本方法可以有效观测到淬火过程中的等离子体束温度与宽度及其变化,为等离子体表面淬火技术提供了支持。     

壁稳弧等离子体温度测量

介绍壁稳弧等离子体温度测量方法的理论依据和测量装置,并进行了误差分析。     

电子回旋共振等离子体源的朗谬尔探针诊断

电子回旋共振(ECR)等离子体以其密度高、工作气压低、均匀性好、参数易于控制等优点在超大规模集成电路工艺中获得了广泛的应用.利用朗谬尔探针对ECR等离子体进行了初步的诊断研究,测量了等离子体的单探针伏安特性并计算出电子温度,电子密度和等离子体电势等参量.实验证明,ECR等离子体源能够稳定地产生电子温度较低的高密度等离子体.     

大气压等离子体射流装置及应用研究进展

大气压等离子体射流(APPJ)能够在开放空间而不是在狭窄放电间隙中产生高活性非平衡低温等离子体,APPJ已经成为国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一。本文首先介绍了4种典型的等离子体射流装置,包括单针、针-环、单双环以及微腔结构,并分析了各自的结构特点。然后介绍了APPJ近几年的研究进展,包括射流装置结构、活性粒子探测方法、射流与外界物质相互作用及应用等方面。最后对APPJ面临的一些关键问题和发展方向进行了展望。     

大气压宽径向空气等离子体射流装置的设计、实验和仿真研究

大气压空气等离子体射流 (空气APPJ) 能够在开放的大气环境中产生高活性低温等离子体, 在细菌灭活、材料表面处理和生物医学应用等方面有广泛应用前景, 但是目前空气放电击穿电压高, 放电稳定性较差, 射流长度较短、径向尺寸小等限制了它的应用。为了降低放电电压及维持放电稳定性, 本文在高压电极上包裹一层介质, 设计出一种介质包覆的针-金属喷嘴结构的空气APPJ枪, 利用COMSOL的静电场模块对枪体的电学特性进行仿真, 研究针尖曲率半径、电极间距以及针电极直径等参数对电势和电场的空间分布的影响, 发现针尖曲率半径对于场强最大值有较大影响。据此, 选择合适的参数, 设计并制备了枪体。该枪在交流驱动下能够稳定放电, APPJ径向尺寸3 mm左右、长度达到17 mm。分析了射流长度、功率和气体温度随气流流速的变化, 并与氮气和氩气放电进行了比较, 其放电参数与氮气基本相当, 与氩气相比, 放电功率大, 温度高, 但射流长且径向尺寸宽, 更适合活性反应场合的应用。     

一种可同时测量发射率及温度的被动式测温系统

介绍了一种实用化实时测温系统.该系统采用了PIN硅光电二极管作光接收器件,由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.从系统的相对测温灵敏度及探测器的温度分辨率与波长间的关系出发,结合大气对红外辐射的透射特性,确定了系统的工作波长;从系统的抗反射辐射能力出发,并结合探测器的最小可探测光功率要求,确定了系统的波长带宽.从辐射能P1、P2的测量不确定度出发,讨论了待测目标的发射率及温度的测量精度.结果表明,当λ=0.80 μm、△λ=20 nm时,在测温范围600～2 500℃内,系统的测温不确定度优于0.3%,满足设计要求.     

探针法测量低温下食品导热系数研究

在分析了探针法测量原理的基础上,用探针法对低温下食品材料的导热系数进行了测量研究。实验表明探针在用甘油和蒸馏水进行标定后,可以方便准确地测量不同水分的土豆在25℃-50℃温度范围内的导热系数。     

微孔光纤测头的研制及应用

基于微孔测量中测头不能做得足够小的技术难题,文中提出采用标准多模通信光纤,按特定的工艺技术方法烧熔光纤测球,再进行封装制成测头,应用在微孔测量中.重点介绍了这种测头的技术参数和成形方法、原理,并对研制的φ0.1 mm光纤测头几何形貌进行实际测量,应用于φ0.6 mm小孔孔径的测量分析,标准偏差不超过0.5μm,取得了很好应用效果.