STM系统结构设计与扫描接口智能化的研究

为了获取扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,缩写为STM)三维图像数据,设计开发了一种新型表面分析仪器.对该仪器的电路部分进行分析研究和设进,同时部分硬件实行软件智能化控制.在设计上首先采用外设时钟来引导程序运行,扫描信号自动控制,大大提高了采集精度和速度,同时为了观察不同材质的单个原子层的局部表面结构,而不是体相或整个表面的平均性质.将获取的材质信息,经三维重建和处理,获得了满意的材质表面的形貌,并用三维图重现出来.     

基于VB的虚拟动平衡测试系统

主要包括测试系统软件和上、下位机间的通信两大部分.该测试仪是由计算机控制的模块化仪器系统,利用Visual Basic软件编程将计算机与仪器硬件融为一体,把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起,实现对数据的显示、存储及分析处理.在完成整体设计后,经过反复实验和调试,表明该测试系统一次去重率达到90%以上,无论在平衡精度还是在测量精度方面,都已实现了动平衡测量的要求.     

一种大型滚动轴承旋转精度测量仪

研制了一种基于误差分离的大型滚动轴承旋转精度测量仪.该仪器采用误差分离的方法将被测轴承套圈的形状误差分离出来,降低套圈形状误差对旋转精度测量的影响;另外,设计了可快速调节的工装及定位装置,能够高效、简便测量大型滚动轴承的旋转精度.实际测量数据表明,该测量仪的旋转精度测量重复性满足小于5μm的设计要求.     

基于MCS-51单片机的智能辐射测厚仪

分析了能广泛应用于金属轧制生产线上进行非接触式连续测量材料厚度的辐射测厚仪的工作原理，设计了智能辐射测厚仪的硬件和软件，利用单片机实现对测量数据的特殊处理、工作状态的自动识别、动态自动校正、动态温度补偿和人工修正等。实际应用表明，仪器达到了规定的技术指标，应用效果较好。     

基于NURBS曲面重建的大型曲面结构制造偏差分析方法

火箭贮箱箱底为大型曲面结构，在环缝焊接时对箱底结构的形状精度具有极高的要求，因此需要对焊装完成后的箱底结构的形状偏差进行分析与评价。利用点云测量设备获得实际构件表面的三维点云，对原始点云数据进行预处理，之后提取截面点云数据，进而采用NURBS曲面对实际构件表面进行重建，最后通过计算理论模型上测试点集到重建曲面的最小距离对形状偏差进行表征与计算。利用本文方法对贮箱箱底结构模拟件进行了形状偏差分析，得到了箱底结构测试点集的偏差大小和空间分布规律，并验证文中所提方法的准确性。     

表面轮廓的白光干涉测量法

本文介绍一种采用白光干涉仪进行三维表面形状测量的光学系统。近年来出现了许多不同的方法来分析白光干涉测量法测得的表面轮廓数据。目前还使用许多种商品化的白光表面轮廓测量仪。我们详细介绍了一种组表面轮廓的简单方法,即采用两种简单而有效的算法。这种方法处理数据快速、简单,因而减少了数据搜寻和分析的时间。该系统具有不受限制的理论工作范围,对粗糙和平滑的光学表面进行形状测量。     

高压电力电缆表面温度监控实时系统探析

采用分布式电缆测温技术,开发了高压电力电缆表面温度监控和实时载流量计算系统。对该系统的主要原理、系统的结构和特点进行分析,并与研究院的设计进行对比试验,所得到的数据与实际的数据基本一致,证明该系统测量电缆表面的温度具有可靠性、灵敏度比较好等特点。     

基于激光三角测量技术的荫罩表面Q值测量

应用激光非接触式测量方法测量荫罩表面形状的方法及其对应的Q值,采用三角测量方法对荫罩表面进行高精度测量。研究网状表面测量中激光光束可能全部或部分穿透网孔时,有效测量数据的提取问题。采用设定门槛值的方法对无效数据和受网孔影响较大的数据进行过滤,保留了少量的有效数据。引用数据拟合和插值方法对部分有效数据进行处理,提取网状表面轮廓的几何尺寸,所得结果重复性良好,并研制了相应的测量设备应用于生产实践。     

汽车发动机动力系统测试研究与应用

设计了基于虚拟仪器技术的汽车发动机动力自动测试系统。重点介绍了系统的设计思路、硬件搭建、测试原理和方法以及软件设计。该系统硬件采用新型传感器搭建,数据采集平台基于LabVIEW语言设计,通过软硬件结构的合理布局,充分实现硬件资源的高效利用,同时实现了多通道数据采集处理并提供了良好的人机界面。现场测试表明,该测试系统能够实现不同工况下发动机转速扭矩功率的测量并能实现数据的自动采集和保存,测量数据经拟合后能够获得理想与实际的误差关系曲线并具有超限报警功能。     

窝点接触力自动测试仪数据采集系统的设计

实现了一种用于自动测量弹性臂窝点接触力的新型测试仪.主要介绍了该仪器数据采集系统的硬件和软件设计.其中硬件电路的设计包含了信号调理电路和信号采集电路,前端使用了仪用放大器调理传感器输出的微弱信号,后端使用了AVR单片机完成AD转换和数据串行传输.上位机软件主要负责仪器的运动控制、视觉测量和数据的采集和处理.软件的数据处理部分采用了Matlab6.5与VC6混合编程来实现窝点接触力的求解.     

高精度压力膜片光学测量系统设计

介绍了利用高精度激光位移传感器为主要探测元件,结合高精度伺服机构、精密X-Y平台、伺服控制卡和信号采集卡开发的汽车传感器压力开关膜片测试系统.系统主要实现压力位移测试和膜片表面形状精确测试两项功能.应用高速采样板卡和双缓存数据读取机制,实现了压力位移数据实时采集;高精度伺服机构和自动定位扫描算法相结合,提高了扫描平面分辨率.系统通过高性能测试元器件和合理的软件设计,实现了膜片压力位移曲线和表面形状的精确测量,为压力开关的设计和分析提供科学的检测手段.     

隧道断面激光放样仪的研制

隧道断面激光放样仪基于嵌入式系统，用平移物镜法实现了在开挖断面上的激光点扫描，用单透镜准直法对发散角较大的半导体激光器实现了准直，满足了放样仪器体积小、便于携带、自动放样的要求。讨论该仪器硬件、软件实现的关键技术。     

天线罩几何参数测量仪研究

针对导弹天线罩这类薄壁复杂回转体测量的难题,提出了一种新的测量原理,研制了专门的天线罩几何参数测量仪,设计了测量的软、硬件系统.介绍了测量仪的工作原理、测量系统的构成以及误差评定和数据处理的方法,并给出了测量实践结果.测量仪使用结果表明,实现了对工件准确、快速、经济的自动测量,以及对测量结果的评定和可视化处理,取得了满意的效果.     

发射率在线测试仪的研制

为了长时在线测量物体表面发射率,设计了一种基于反射率法的发射率在线测试仪,由探测器、硬件电路、上位机和电源4个部分组成。基于反射率法的测量原理,考虑到现场发热和振动等恶劣环境,对测试仪的探测器、硬件电路进行了特殊的设计,并推导了消除热敏电阻红外传感器非线性误差后的发射率求解公式。最后通过试验表明:该测试仪能满足发射率长时在线测量的要求,测量精度达到±0.03。     

冷轧乳化液浓度在线测量仪的研究

为了解决冷轧生产过程乳化液浓度的在线检测难题,研究开发了超声波乳化液浓度在线测量仪。该仪表采用C8051F005微处理器和MAX3064ATC44 CPLD器件作为硬件系统的核心,设计了超声波发射与接收等测量电路,完成硬软件设计。仪表采用乳化液样本的浓度-温度-声时试验数据,进行3次拟合构成声时-浓度-温度数组模型。仪表工作时根据温度和声时的测量值进行线性插值计算,即可求出被测乳化液的浓度。实验结果表明,其测量精度和稳定性均能满足工业要求。     

基于旋转体视的润滑油固体颗粒污染物三维外型检测

为了深入研究固体颗粒污染物的特性以及对摩擦副滑润、磨损影响的机制,确定固体颗粒的三维特征变得十分重要。针对固体颗粒三维外型特征的测量,首先研究了旋转体视显微检测理论,利用四元数表示法描述了绕任意轴旋转的旋转体视模型,根据该模型提出了成像极线几何关系,并由极线几何约束引出F矩阵来计算三维坐标点。在旋转体视显微检测的理论基础上,提出了旋转体视显微检测系统总体方案、硬件组成和软件功能模块,进行了系统开发与实现,并对固体颗粒进行了旋转体视显微检测应用研究。研究表明:旋转体视显微检测系统实现了对润滑油固体颗粒污染物的三维外型检测,可以计算出三维坐标点,最终恢复得到固体颗粒的三维模型。     

MICRO-ROBOT FOR MEASUREMENT AND THREE-DIMENSION RECONSTRUCTION OF MICROPIPES

0 INTRODUCTIONPipes or hollow bodies in petrolic industry, natural gas indus-try, chemical industry, energy sources, nuclear energy industry,automobile and aeronautic industry etc, are charged with liquidtransmission. Especially for the liquid in high pre…     

特种滤光片滤光特性批量测试仪的研制

特种滤光片是点钞机中的一个重要器件,在点钞机生产前需对其滤光特性进行检测。这里介绍了为满足这一生产要求 而开发的特种滤光片滤光特性批量测试仪。根据仪器工作要求,首先设计了结构简洁的机械运动机构,能可靠地实现LED光 源与LD光源的切换动作,及LD光源的转动。随后设计了以单片机为核心的光电测控电路,该系统可根据单片机发出的指令 完成步进电机、检测光源和指示LED等的驱动控制,从而实现弱光信号的探测、采集、数据处理和检测判断。实际使用表明该 批量测试仪的开发是成功的,能可靠快速地完成滤光片的批量化检测。     

拉丝模孔径测量仪

针对高速拉丝机对拉丝模孔型结构的严格要求及拉丝模具生产和维修过程的需要,利用单片机和计算机处理技术,以微小位移传感器为测量手段,应用数据拟合算法,从硬件、软件2方面对拉丝模孔径测量系统架构进行了设计,使用表明,拉丝模孔型测量仪性能稳定、测量准确。     

基于LabJack U12和LabVIEW的数据采集系统设计

虚拟仪器是计算机和仪器技术深层次结合的产物,它将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源有效结合起来。文章介绍了基于LabJack U12数据采集器和LabVIEW图形化编程语言组成虚拟仪器测试系统的硬件和软件以及仪器的功能特点,实现了数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析等功能,提高了测试的精度。该虚拟仪器灵活性好,能够根据需要移植应用到其它的测试场合。