基于动态散斑的颗粒流模式转变机理研究

颗粒流模式转变的研究具有重要的理论和现实意义,以滚筒内的颗粒流作为研究对象,采用动态散斑测量法研究了颗粒流的间歇崩塌和连续流动2种模式之间的转变机理。目的是利用动态散斑方法对滚筒颗粒运动进行研究,并尝试从两种状态持续时间的概率分布上对其转变机理做出阐述。通过CCD相机得到散斑图像,对散斑图像做对比度分析得到滚筒内颗粒运动速度跟时间的图像,进而提取出崩塌时间、连续时间、崩塌持续时间、崩塌间隔时间,并对其进行分布统计、曲线拟合、结果显示,两种状态转变不是突变性,而是存在一个2种状态共存的过渡状态,并且是随着各自的存在概率变大或者变小而逐渐地稳定下来。     

动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法的研究与分析

多重散射是传统动态光散射法测量纳米颗粒溶液浓度上限受到限制的主要原因。为此文中提出了动态线偏振光散射纳米颗粒粒度测量法,通过改变颗粒入射光和散射光的偏振状态,降低颗粒间多重散射的影响。现利用Mie散射理论分析了入射光与散射光偏振状态之间的关系,并通过实验方法探知偏振光在散射介质中的传输特性,揭示了在动态光散射中使用垂直偏振光作为入射光的实验依据。最后对动态线偏振光散射颗粒测量法和传统光子相关光谱测量法进行了实验及分析,通过两种方法的比较,验证了上述理论的正确性。     

多色光散斑表面粗糙度测量方法的研究

本文研究了具有均匀光强迭加的多色光象光斑测量表面粗糙度的方法。给出了多色光象光斑对比度C 与表面粗糙度参数Ra,Sm 的近似表达式。实现了对Ra,Sm 的非接触、快速测量。对磨削、端铣等试件的测量表明,在0.1μm≤Ra≤6.0μm 范围内,理论分析和实验结果是一致的,所测得的Ra 值与轮廓仪测量值相比较误差在15%左右。     

动态光散射颗粒分布软测量

考虑传统动态光散射颗粒粒度分布测量用的反演算法复杂、精度不够、抗噪能力差,本文基于大数据思想,提出了一种动态光散射颗粒分布软测量方法。该方法通过调节颗粒粒度分布形状参数获得大量自相关函数及其对应颗粒分布的数据;使用这些数据对子学习机进行训练。最后,针对训练数据维数较高的特点对传统Bagging算法进行改进,并利用改进的Bagging集成算法集成子学习机以提高软测量模型的精度及泛化能力。通过模拟单峰数据和对300nm标准粒径进行软测量开展了验证实验。结果表明,该方法能够较好地测量出不同动态光散射颗粒分布的峰值及分布宽度,模拟单峰数据测量峰值精度可达1nm,300nm和503nm,标准粒径测量精度分别可达3nm和4nm,优于一般的反演算法。该软测量方法为动态光散射颗粒分布测量开辟了新的途径。     

双孔载频剪切散斑干涉法测量表面动态形变

为了精确地测量物体表面的动态形变并得到形变高度和梯度信息,提出了一种基于双孔衍射结构的空间载频剪切散斑干涉法.该方法采用双孔产生固定的载频条纹,利用双旋转光楔实现剪切量的连续调节,采用正弦拟合算法进行相位计算.首先,分析了双孔调制的相位载频与双孔距和像距之间的关系,讨论了双旋转光楔得到线性剪切量调整的实验参数.然后,设计了测量光路参数;采用孔距为3.8 mm的双孔径配合焦距为80 mm的成像镜头在物距为300 mm时得到了载频为π/2的散斑场.最后,对动态形变的薄金属板进行了测量.实验结果表明:配合实时图像处理系统,该方法可以在帧率为15 frame/s的采集速度下实现动态形变的测量与显示,可测形变峰值为0.11～1.15 μm.本系统结构简单,易于集成,适用于动态形变的实时检测.     

显微动态散斑法测量压电陶瓷位移特征曲线

采用显微动态散斑相关法来测量压电陶瓷的压电位移特性并标定其线性区间.推导了透射相位衍射体在显微系统中的散斑光强互相关函数,并讨论了显微系统分辨率与放大倍率对测量微位移的影响.为在计算中避免散斑去相关的影响,采用了逐级位移相关叠加法.设计了显微散斑采集系统并测量了压电陶瓷的位移磁滞曲线.实验结果表明:使用放大倍率为l00...     

用动态光散射时间相干度法测量纳米颗粒粒径

针对传统动态光散射法测量纳米颗粒粒径算法复杂、速度慢、成本高等问题,提出了一种通过改变动态散射光信号时间相干度来测量纳米颗粒粒径的方法,并对其所采用的算法和测量系统进行研究.首先,介绍了动态光散射测量法的基本原理,并引出系统相干度的概念(包括时间相干因子和空间相干因子).接着,从光电探测器的统计特性出发,通过对光子计数...     

便携式数字散斑测振仪研究

本文介绍一种便携式数字散斑测振仪,该仪器具有全场同时测量,灵敏度高,抗干扰能力强和完全自动定量分析的优点,可广泛应用于高精度机械的振动特性分析。     

用光子相关光谱法测量多分散颗粒系的颗粒粒度分布

光子相关光谱 ( Photon Correlation Spectroscopy,简称 PCS)技术是测量亚微米及纳米颗粒粒度的有效方法 ,其测量原理始基于颗粒的布朗运动。设计完成了 PCS颗粒粒度测量装置 ,并进行多分散颗粒系的粒度分布测量 ,测量结果与样品标称值相吻合     

精密测量中激光成像系统散斑的抑制因素

对采用激光照明的测量系统中散斑形成的三个重要因素,即入射光束的相干性、相位差和偏振特性进行了详细的理论分析,并给出了这些因素与散斑对比度的变化关系。计算表明,相干长度降到低于1 mm时,散斑对比度减小到0.5左右,得到的图像细节相对比较清楚,易于检测。基于计算分析,提出了相应的解决及优化方法,为抑制散斑、提高激光照明质量和测量准确性提供了理论依据。     

针灸疗效评估中激光散斑衬比图像稳定性研究

激光散斑衬比成像技术可以为中医理疗提供无创、高效的疗效评估手段,但目前该评估方法的稳定性有待提高。基于能产生稳定散斑衬比的近红外激光光源,对针灸疗效进行散斑成像实验并获得原始实验数据,分析对比Roll算法与基于此算法加入时间抽样形成新的衬比处理RT(Roll with time-sampling)算法的数据处理结果。从衬比随时间分布的规律可以看出,RT算法处理所得的衬比分布更加均匀,消除了部分噪声干扰,因此RT算法能够提升激光散斑衬比分布的稳定性。     

Measurement optimum condition of speckle interferometry based on dual-camera technique

The speckle interferometer based on multi-camera technology using two cameras is applied to a dynamic deformation measurement of the package of an electronic device. To perform high precise measurement by this method, the optimum conditions for measurements are discussed concerning the size of speckle and the frequency of carrier signals. Under the optimum conditions, the deformation process of the package during the operation of an operational amplifier is measured. Then, the local maximum deformation can be estimated as 150 nm from experimental results. From the results, it can be also confirmed that electronic devices are deformed by the stress of a heat by an operation every second during the operating time.     

用动态光散射现代谱估计法测量纳米颗粒

为了解决目前动态光散射软件信号分析法采用的自相关和功率谱估计存在分辨率和方差较低,以及能谱泄漏问题,提出了基于现代功率谱估计的动态光散射信号分析法。对该系统所采用的现代功率谱估计算法和测量系统进行了研究。首先,介绍了动态光散射测量法涉及的光子相关光谱理论和散射光谱估计理论。接着,描述了基于现代功率谱估计的动态散射光谱法,特别是其中阶数p的计算方法。然后,介绍了测量系统,包括硬件部分的光学系统和信号采集处理系统,软件部分的系统开发流程。最后,对粒径分别为30、50、100nm的乳胶球标准颗粒溶液(透光率为96%)进行了实验。实验结果表明:现代谱估计分析法的测量均值误差和重复性误差的平均值分别为1.88%和1.62%,满足国标要求的均值误差和重复性误差2%。     

激光散斑血流成像对中医理疗功效的检测

为了获得更加准确的中医理疗功效检测结果,根据中医经络的气血和人体皮肤微循环密切相关的理论,提出了一种基于散斑血流成像的检测方法。对检测过程中由于被测对象身体抖动等因素产生的图像信噪比下降问题进行研究和改进,并通过软管模拟实验对成像系统的稳定性进行验证。然后,对10名健康志愿者的内关穴或外关穴进行艾灸实验,以血流灌注指数为检测指标,采用散斑血流成像系统对手部不同经络的穴位及非穴位检测点进行检测。实验结果表明:艾灸后,在艾灸点所在经络上的穴位检测到的血流灌注指数增加比其它穴位点高20%。激光散斑血流成像系统能够对理疗过程中皮肤血流变化予以大视角的成像,此方法在中医理疗功效检测中具有有效性。     

纳米二氧化硅粒径分析

本文对2个系列的纳米二氧化硅样品进行粒径分析。对单分散的纳米二氧化硅颗粒分别采用透射电镜和图像分析法、X射线小角散射法和动态光散射法测定其粒径,得到一致的结果。采用2种图像分析软件对另一纳米二氧化硅颗粒的透射电镜照片统计其粒径,得到一致的结果。     

Correction of sensor's dynamic error caused by system limitations

The method based on particle swarm optimization (PSO) integrated with functional link articial neural network (FLANN) for correcting dynamic characteristics of sensor is used to reduce sensor's dynamic...     

Measurement of the width of thin,cylindrical, transparent objects by phase contrast light microscopy6

Measurement of the width of a thin, cylindrical, transparent object by phase contrast light microscopy has been frustrated by the absence of an established relationship between the true width of the object and its apparent width in the phase contrast image. We have solved this problem by devising a simple method by which individual glass fibres may be measured using both phase contrast light microscopy and electron microscopy. Using this method we have constructed calibration curves relating the diameter measured by phase contrast microscopy to the real diameter of the fibres. These curves are linear in the range 0.10-2.5 μm real diameter, with slopes close to unity and intercepts of about 0.2 μm. Thus widths of such objects are overestimated. The precise value of the intercept is related to the overall numerical aperture of the optical system. Each calibration curve permits the true width of a cylindrical object to be estimated by phase contrast microscopy with an accuracy of better than ±0.05 μm. We have found that greater precision is obtained by taking measurements of light micrographs subjectively using a microcomparator rather than objectively using a microdensitometer.