超声波围岩裂隙探测仪在巷道围岩分类中的应用

针对声波法测试巷道围岩松动圈的方法,在理论分析超声波围岩裂隙探测仪及其工作原理的基础上,总结了基于超声波围岩裂隙探测的巷道围岩分类方法,并利用超声波围岩裂隙探测仪在煤矿井下实测了巷道不同位置的松动圈大小,综合得出该巷道的松动圈范围平均为1.7 m。     

基于多传感器信息融合的智能机器人的研究

讨论粗糙集理论和D-S证据理论相结合的多传感器信息融合方法,并提出将该方法应用于智能机器人,用粗糙集对传感器数据进行简约处理和D-S证据理论实现证据的合成及智能决策,以增强系统的分辨能力,同时有效提高了系统的信息融合速度和决策的可靠性.     

脉冲压缩技术在超声换能器激励接收方法中的应用

在超声换能器激励和接收过程中应用脉冲压缩技术,可以有效提高系统信噪比和检测精度。简要介绍了脉冲压缩技术的原理,分析了脉冲压缩技术中关键参数对回波主瓣宽度、峰值和回波距离分辨能力的影响;对多种不同频带的超声换能器进行了验证性试验。理论分析和试验结果表明,宽带换能器有较好的脉冲压缩性能;在非金属复合材料超声检测中应用脉冲压缩技术可大幅提高信噪比和缺陷分辨能力。     

用于生物组织层析成像的共聚焦内窥镜

为了获取生物组织的层析图像,建立了共聚焦内窥镜成像系统,对该系统的横向和轴向分辨能力进行测量和分析,并且对其在猪皮肤组织的层析成像能力进行研究。首先根据系统工作要求,说明系统的工作原理和组成结构,然后给出系统空间分辨能力的理论计算式,最后测试系统性能,说明测量值与理论值存在偏差的主要原因。实验结果表明：建立的系统轴向分辨能力约为10 ;横向分辨能力约为1.9 ;该系统可以对猪皮肤组织进行层析成像。     

便携式燃气探测仪工作原理及其在燃气管线运维工作中的应用

针对燃气探测仪工作性能及适应性要求越来越高的现状,对某型号便携式燃气探测仪工作原理进行分析,结果表明,基于气相色谱法检测原理的某型号便携式燃气探测仪具有很好的燃气捡漏功能,满足目前燃气管道线路运维工作的要求。便携式燃气探测仪的应用,降低了对于管线泄露问题进行检测的工作量,节省了燃气管线运维人员,降低了燃气管道线路泄露故障排查时间,减少了燃气管道线路的运行维护成本,提高了故障排查效率。     

红外光子牵引探测仪中P型锗元件最佳参数的研究

本文对红外(10.6μm)光子牵引探测仪中P型锗的吸收系数与电阻率的关系进行了讨论。导出了P型锗对10.6μm光的吸收系数的简便公式。进而根据理论分析,给出了光子牵引探测仪锗棒的电阻率、长度及截面等最佳参数的选取原则和结果。利用文章中的公式可以很方便地计算锗元件参数和响应率。本文对光子牵引探测仪的制作有一定的指导意义。     

面向超分辨光学成像的浸没微球透镜控制

微球透镜配合传统光学显微镜可以采集到衍射极限以下的超分辨光学图像,为了精确控制微球透镜在样品表面的位置,同时扩大超分辨成像范围,提出了一种控制微球透镜的方法,结合多轴微动平台实现微球透镜的精确定位与成像扫描操作。通过光学仿真分析了微球透镜超分辨成像效果,并对精密微动平台进行了运动学分析。为了提高超分辨成像效果,将微球透镜浸没于液体介质中,并对在液体中运动的微球透镜进行力学分析。通过实验,清晰分辨出130nm(~λ/4)的蓝光光碟条纹间隙,证明了微球透镜具有超分辨成像能力,结果表明,微球透镜可以在传统光学显微镜的基础上进一步提高约3.52倍的放大倍数。通过控制微球透镜以5×10~(-6) m/s的速度在液体中按"S"型轨迹移动,实现了对一个视场内样品的超分辨成像,此控制方法可以精确控制微球透镜的运动,通过扫描的方式可以扩大微球透镜的观测范围,提高观测速度。     

对电磁式地下金属管线探测仪零值测深法的改进

本文首先分析了沿用已久的电磁式地下金属管线探测仪零值测深法存在较大系统误差的原因，然后介绍了如何采用硬件措施和适当的数据处理方法达到提高测深精度的目的     

四极杆质谱质量分辨自动调节技术研究

质谱仪器的质量分辨是指仪器区分两个质量相近离子的能力,是仪器的一项重要指标。为了保持四极杆质谱仪质量分辨的稳定性和可靠性,降低仪器维护成本,实现仪器的自动化及智能化,本实验室研究了一套适用于四极杆质谱仪质量分辨的自动调节算法。该算法实现了对质谱谱峰半峰宽（full width at half maximum, FWHM）的检测,并通过与设定的FWHM目标值进行对比的方式对仪器进行调整,最终使FWHM达到目标值,达到自动调节质量分辨的目的。本研究在由中国计量科学研究院研发的四极杆质谱仪上开展相关工作,根据该仪器的电路设计,建立算法流程,将算法理论应用于具体仪器。使用四极杆质谱仪常用的标准物质全氟三丁胺（PFTBA）测试算法调节四极杆质谱仪的质量分辨,实验结果均达到预期。该算法对四极杆质谱仪具有普适性,降低了对操作人员调节仪器能力的要求,提高了仪器的稳定性。算法经多次测试,均可达到减小实验数据偏差,提高谱图质量分辨的目的。     

二氧化碳探测仪的热控系统

根据二氧化碳探测仪所处的空间环境、结构特点和工作模式,采用被动热控和主动热控相结合的方法设计了它的热控系统。首先,介绍了探测仪结构及内热源,同时分析了探测仪的外热流,从而得到了热控任务难点。然后,对探测仪的各个部分进行了热设计,采用被动热控与主动热控相结合的方式进行了热隔离、热疏导和热补偿;根据探测仪所处的空间环境和采取的热控措施利用TMG软件进行了热分析。仿真分析结果表明,光学系统主体框架的温度为13.3~21.7℃,满足了设计要求。最后,通过真空条件下的热平衡试验对热设计进行了试验验证,试验结果显示光学系统主体框架的温度为13.0~20.3℃,试验值与计算值基本一致,满足热控指标要求。得到的数据表明提出的热设计方案合理可行。     

基于PSD的电子激光标靶的研究

在分析平行光束经凸透镜聚焦后,在焦平面上汇聚点位置与入射角关系的基础上,提出了在电子激光标靶中,采用位置敏感传感器（PSD）和信号处理电路测量汇聚点位置,得到入射光角度的技术方案。该方案分析了测角精度的影响因素并提出了解决方法。通过对原型系统的实验分析表明,水平方位角测量范围和精度,完全满足实际应用中盾构导向要求。     

数字控制的有源磁悬浮轴承的实验研究

介绍了中等尺度的数控有源磁悬浮轴承试验台的组成,着重论述了研制的数字控制器的先进配置及其工作原理。实验表明：在磁轴承线圈匝多的情况下,提高功放电压能改善功放频响和增大控制功率,对提高系统性能和高速运转可起到重大的作用。在数字控制下,实现１６ｋｇ水平转子稳定悬浮和正常运转,转速可达１２０００ｒ／ｍｉｎ。     

车载定位定向导航系统检测仪的设计与实现

本文针对车载定位定向导航系统的结构特点及其在性能检测和故障诊断方面存在的不足。在充分利用该系统现有硬件资源并且不改变其硬件结构的基础上研制了一种检测仪。该检测仪通过串行通信的方式获取导航系统惯性器件的状态数据．采用了基于BP神经网络的数据处理与故障诊断算法．实现了惯性器件的性能检测、故障诊断和检测数据存储等功能．显着提高了检测速度和故障诊断的准确辜。其检测原理为已有装备的性能检测和故障诊断提供了一种新思路。     

空间外差光谱仪系统设计

围绕空间外差光谱仪系统参数设计进行了理论分析和实验研究。介绍了空间外差光谱仪系统的基本结构和原理,并针对其光学系统设计,详述了系统的主要指标:光谱分辨率极限、分辨能力、光谱范围与关键光学器件:光栅、探测器、成像系统等参数的匹配关系。给出了一个完整的系统参数设计实例,并根据光学系统参数对干涉图进行了理论仿真。以搭台的方式建立空间外差光谱仪原理试验装置,并进行了典型光谱实验验证,系统检测结果表明光谱分辨能力在591 nm达到了17 700,光谱范围为574~591 nm。实验结果与仿真结果比较还表明,系统的光谱范围、光谱分辨率等指标达到了设计要求,验证了设计方法的可行性。     

分布式光纤传感器多点温度测量的研究

基于光时域反射技术(OTDR)的原理,建立了拉曼散射分布式光纤多点温度测量系统,提出了一种新型的解调方法,即循环解调方法,用最近已知OTDR温度曲线解调下一个待测点OTDR温度曲线。通过实验验证了理论分析的正确性,该系统能够抑制温漂噪声的积累,防止瑞利背向散射光窜扰反斯托克斯背向散射光,其空间分辨力小于3m,温度分辨力约为±3℃,时间分辨力不大于3min。     

对人工晶体分辨力标准的探讨

分析了人工晶体分辨力和评定标准的来源。由于人工晶体的生产引进国内才 5年 ,对大度数人工晶体来说 ,现行的行业标准规定的分辨力为 6 0以上是不合理的 ,5 5以上作为标准是可行的     

基于线阵CCD的微位移测量系统设计

提出了一种新的微位移测量的方法,该方法采用多次反射光学放大法对微小位移进行放大,用线阵CCD实现对物体位移前后光斑位置的采集,通过计算机将数据处理即可得到微小位移量。理论分析表明,该方案的测量精度可以达到2.8nm。     

多道成像光谱探测列阵的研究

本文介绍一种多道成象光谱探测列阵的工作原理及设计思想。通过对器件主要技术参数的分析及低功耗扫描电路的应用,并采取场注入等平面工艺措施,使探测列阵的光敏象元结构得到改善,从而提高了探测器的响应度和动态范围,光谱分析范围则可由近红外区到紫外区。最后给出主要参数的实验数据。     

Research on an on-line wear condition monitoring system for marine diesel engine

This paper introduces a kind of on-line wear condition monitoring system for marine diesel engines. The system consists of three functions i.e. particle detecting, lubricant quality detecting and shaft torque moment and instantaneous rotation velocity detecting. The system detects wear particles in lubricant with an on-line ferrograph so as to judge wear condition of tribo-pairs of the diesel engine. A vertical detector fixed is used for environment of the marine diesel engine in this system, and the rule of distribution of particles in the vertical detector fixed and the horizontal detector fixed are alike in substance. The system detects the relative variation of lubricant quality by the grid capacitance sensors in an on-line way, which consists of an upper capacitance and a lower capacitance and can distinguish the relative variation of the dielectric constant of lubricant caused by pollutants such as water, metal particles etc. The system detects the shaft torque moment and the instantaneous rotation velocity of the diesel engine with photoelectric sensors, and corresponds the wear condition with the power condition by the change of instantaneous rotation velocity due to burning pressure change, which is helpful to judge cylinder wear.     

微伏级直流信号检测技术

针对微波功率检波器输出直流电压信号微弱、背景噪声强的特点,采用平衡斩波微弱信号检测技术,将微弱直流信号转化为交流信号,对交流信号进行低噪声前置放大和数字化处理,以实现大动态范围微波信号检测.通过对检波、斩波、前置放大和带通滤波电路的优化设计,制作了实验电路进行了实验研究,给出了实验验证结果.