窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射

为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱.根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹辐射及红外辐射的亮度值,理论数据显示223～323 K的低温黑体的红外辐射亮度是太赫兹辐射亮度的4～10倍.将在某一窄波长带宽范围内具有高透射比的太赫兹窄带光谱滤光片放置在黑体太赫兹辐射装置的探测器前,滤除红外辐射,并对黑体的太赫兹辐射量进行光谱分段探测实验.根据实验结果计算了黑体在不同太赫兹窄波段的辐射探测值的标准偏差,并对实验结果与黑体太赫兹辐射亮度理论计算值进行了比较.结果显示,窄带光谱滤光法可以实现低温黑体的太赫兹窄带辐射亮度探测.     

辐射光谱测温法测量误差实验研究

针对辐射光谱测温法测量误差问题,利用黑体炉搭建了标准辐射测温实验平台,选用200~1 100nm波段光谱仪对标准高温源进行辐射光谱测量。讨论了高温源辐射光谱特征,并基于辐射光谱测温法获得了温度测量值,该值与标准参考值的相对偏差小于4%,同时分析了测量重复性引起的标准不确定度分量,为辐射测温法应用提供参考。     

FTIR遥感测量烟火药燃烧红外辐射出射度的方法研究

傅立叶变换红外遥测光谱仪不能直接测量烟火药燃烧时的光谱辐射出射度值,为解决此问题,本文介绍了一种简易方法,该方法采用该仪器和黑体辐射源构成的测试装置进行烟火药燃烧红外光谱辐射出射度测量,测量方法简单易行,对于该类仪器的使用具有一定的指导意义.     

一种新型红外测温仪

本文叙述了一种利用热电堆探测器的红外测温仪。依据黑体辐射定律导出了关系式。通过引入单片机的软件实现了仪器的智能化。从而使仪器的调试方法简化,利用简易设备即可达到较高的标定精度。仪器不需要调制与恒温系统,故结构简单轻便、使用方便、价格低廉。除适用于植物叶片及群体温度测量外,也可广泛用于其它物体表面温度的测量。     

太阳/大气紫外光谱辐射测量

研制成太阳/大气紫外光谱辐射计,工作波段120nm至500nm,光谱分辨率0.08nm。它由标准光源,积分球,双光栅单色仪,探测器及电子学—计算机系统组成。用这台仪器进行了长春地区不同大气条件及大气质量太阳/大气紫外(260～500)nm波段光谱辐射测量。测量结果表明该仪器光谱响应稳定性好于1%/年,太阳/大气紫外波段光谱辐照度测量值(绝对值)不确定度好于3～5%。     

铸坯表面温度场测量仪的研究

基于面阵CCD(charge coupled device)的测温系统可以有效克服氧化皮对铸坯表面温度测量的干扰,近年来成为高温测量领域研究的热点。但CCD的非线性关系导致动态测温范围窄、低温段测量精度低。基于窄带带通滤光片建立了单光谱辐射CCD测温模型,据此研制了由滤光片、CCD、CCD信号处理器及DSP构成的铸坯表面温度场测量仪。通过一点标定和自适应调整光积分时间,扩展了CCD测温范围,同时改善了低温段的测量精度,使各温度段测量结果趋于等精度分布;采用4级流水线机制及DSP、工控机(industrial personal computer,IPC)2级数据处理结构,提高了系统的实时性;该仪器还具有暗电流补偿和以太网传输功能。通过黑体炉标定和现场测量,结果表明研制的测温仪满足铸坯表面温度场测量要求。     

双DMD红外双波段场景模拟器光机结构设计

针对常规红外双波段场景模拟器多基于单数字微镜器件(DMD)设计、不能对两个波段进行差异化调制、只满足仿真测试的工作波段需求、实用性差的问题,提出了一种基于双DMD的双通道、共口径、两档变焦、结构紧凑的红外中/长波场景模拟器,并对投影系统、照明系统、双色合束镜等主要部分进行了详细的光机结构设计。光学引擎采用远心光路直接照明DMD靶面,利用空间立体式布局来避免不同光路间的干扰,且使用两块小型金属平面反射镜压缩照明光路以提高系统集成度;采用半运动学弹性夹持方式固定合束镜,重点计算了弹簧夹为得到最小预载应发生的偏转量及其在材料中形成的弯曲应力;利用MATLAB求解出两波段黑体的工作温度,并拟合出经光学系统后两波段辐射出射度与全红外波段黑体辐射出射度的比例关系ψ(T)曲线。测试结果表明,黑体温度为850 K时达到最高表观温度要求,中波图像对比度为250∶1,长波图像对比度为14∶1,满足现阶段红外中/长波场景模拟器的使用要求。     

基于线阵CCD的光谱仪定标研究

光谱仪是一种基本光谱检测和分析仪器,以线阵CCD为探测核心是设备微型化的重要手段,CCD各光敏像元输出信号与待测光谱波长及光谱辐射通量之间对应关系成为定标的主要内容.研究了常规线性拟合方法,应用校准结果测量发现有时误差较大,利用低压汞灯特征谱线为基准,采用最小二乘法曲线拟合完成波长定标,计算出拟合曲线的3阶校正参数;利用辐射标准灯完成光谱辐射定标,解决了光束经过光学系统传输损耗及线阵CCD光谱响应灵敏度测量的困难,并对定标方案进行了数学推导证明.对大量实验数据进行分析表明,该定标方法是切实可行的,并成功应用到微型光谱仪器的生产过程.     

基于彩色相机的运动燃煤颗粒温度测量研究

基于McKenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统的燃烧环境,采用彩色相机测温系统对运动中的燃煤颗粒进行拍摄。彩色相机测温系统经过黑体炉进行温度测量标定后,利用其r、g波段的响应,采用双色法对燃煤颗粒的温度进行测量。测温系统的标定采用基于BP神经网络训练的方法进行,通过对蜡烛燃烧火焰的拍摄,将得到的颗粒温度与热电偶数据进行对比,验证了测温系统的可靠性。实验研究了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的温度信息,结果表明,燃煤颗粒温度随颗粒到喷嘴出口距离的变化整体呈先上升后下降趋势。该结果为研究煤粉燃烧过程及着火机理提供了参考。     

宽波段多功能自动光谱辐射计的研制

本文介绍一种新型自动光谱辐射计,以C-G 型光栅双单色仪为核心,利用电子计算机进行控制和数据处理。仪器能自动地测量白炽灯、气体放电灯和谱线灯的光谱能量、色温和显色指数,并且可以测量各种光接收器的相对光谱灵敏度分布,具有功能多、自动化程度高、宽波段连续测量和用途广等特点。仪器重复测量精度优于±1%(紫外和红外光谱端除外)。     

频谱拟合法提高探地雷达垂直分辨率

探地雷达分辨率限制着探地雷达对目标的识别能力。本文通过对探地雷达回波波形分析,提出利用回波频谱信息提高探地雷达垂直分辨率。首先通过构建电磁波在分层媒质中的传输模型,得到探地雷达对四层介质的频谱传输函数;接着通过计算不同目标厚度模型对应的回波频谱,来拟合真实回波频谱,从而根据拟合误差曲线提取目标厚度。此方法避免了传统反褶积法求取反射系数不唯一、误差大的缺陷。通过对仿真数据和实验数据的处理,证实了本文所提方法起到了提高垂直分辨率的效果。     

由实测数据确定特种产品运输模拟试验规范谱

通过特种产品跑车试验确定了运输振动谱的测试条件和方法。利用数据采集系统得到不同速度、不同测点的振动数据,经处理和归纳,形成了在实验室可再现的三向振动加速度功率谱密度曲线。与《军用物资运输环境条件》(GJB3493)中振动试验加速度谱密度曲线的比较后认为,该谱型既与国军标、美军标中规定的随机振动谱型近似,又更符合实际条件,故可作为特种产品及其他军用物资试验室模拟运输的试验条件。     

一种基于波信号能量谱相关系数的损伤定位方法

基于波信号能量谱的相关系数,采用了两种策略分别计算传感线路的损伤特征参数(Damage index,DI),策略一:计算一条传感线路的感应波信号能量谱在基准和检测两种状态下的相关系数,并把该系数作为该条传感线路的DI。策略二:首先计算一条传感线路的激励波与感应波信号的相关系数,并把检测状态的相关系数相对于基准状态的相关系数的变化量作为该条传感线路的DI。在检测一个具有加强筋的复合材料板结构时,结合所计算的DI和损伤定位方法获取锥形孔损伤的概率分布图。试验结果表明策略二比策略一定位损伤的精度更高。这是由于策略二有效地避免了基准状态和检测状态的激励波信号的微弱差异所导致的损伤识别误差。     

面向用户的汽车道路谱重构方法

为准确确定汽车道路耦合动力学的路面激励,提出一种基于实际用户使用的道路谱获取方法。使用多功能激光路面检测仪进行道路谱数据采集,根据汽车用户需求,选择实际使用的路面数据,通过对路面高程数据去除毛刺、平滑连接、多倍频程滤波等预处理,进行功率谱密度分析计算,获得用户典型道路谱的等级功率谱;应用开发的Caroad软件系统重构出用户需要的道路时域谱,并生成可用于ADAMS、VPG、Carsim动力学软件的仿真路面,通过相关系数分析了道路谱的重构精度。通过实例分析,获得了符合用户需要的典型虚拟三维路面谱,道路谱重构精度较高。     

基于LABVIEW的陶瓷砖压机多通道同步数据采集系统的设计

为了能够更精准、方便的对陶瓷压砖机进行数据采集,以NI-DAQ采集卡为硬件平台,用LABVIEW软件为陶瓷压砖机设计了多通道同步数据采集系统。阐述了系统的总体设计流程、采集卡的选用和软件设计思路,简单介绍了几种主要功能的编程实现。该系统实现了对8路模拟量通道的高速同步采样,结合数字量采集卡用软件方式完成了最多8路模拟量通道与32路数字量通道的同步采样,具备采集、滤波、波形微分积分、频谱分析、存储和读取等功能。现场试验表明该系统能够实现对压机全面监测,效果良好,可用于现场长期使用。     

织机数据通信协议的分析研究

针对织机通信协议"黑箱"的问题,研究了一套数据采集的特殊软件和硬件系统。设计出数据采集系统中各硬件模块的框图,并对各个硬件模块的功能和特点进行了详细的说明。分析了基于无线通信织机数据传输的各层通信协议,给出了无线通信部分的基本流程图,并对无线通信模块的设计思想进行了阐述。实践结果证明,该应用协议可靠,易于实现和维护。     

Effects of typical food additives on the absorption spectrum properties of black tea

This thesis regards black tea as the analysis target. Basing on the analysis of plenty of black tea added with different food additives, the visual spectral analysis technology is used to scan the absorption spectrum of the tea, and the MATLAB software is applied to optimize the data, then ultimately we can get the absorption spectrum curves of several groups of tea added with different food additives. Through the analysis and comparison of the absorption spectrum curves of the tea before and after added with food additives, we can observe the effects of different additives on the tea intuitively. This study provides a new way for analyzing the effects of food additives on black tea and the composition of tea beverages with the usage of visual spectral analysis technology.     

基于近红外光谱的茶叶成分检测仪的软件研制

本文介绍了滤光片型近红外光谱茶叶成分分析系统的应用软件研制.软件具有光谱采集、数字信号处理、光谱预处理、模型定标、样品预测和系统自检等功能,并集成了对连续光谱的遗传算法、变量标准化及去势处理算法,以确定检测对象主成分的特征波长,为仪器的光源和分光系统的设计提供依据,以增强仪器的可扩展性及检测精度.采用多元线性回归建立了茶多酚、氨基酸、水分、咖啡碱等四种成分的定量分析模型,实现了基于近红外光谱技术的茶叶主要成分的快速无损检测.     

基于飞参数据的飞机损伤定性分析

在飞机寿命分析中,比较各单架飞机或不同机群飞机实测过载累计超越数曲线是定性比较不同飞机或不同机群使用载荷"轻重",初步估计累计损伤大小最常用的方法。本文针对某型运输机,首先使用重心法向过载真实飞参数据进行研究处理,并得到其在实际飞行中的重心过载谱,然后采用MATLAB软件对某机群中的每架飞机进行超越数曲线分析,得到每架飞机的实际飞行"轻重"情况,并根据此情况对飞机进行定性损伤分析,其分析结果比较符合实际飞行情况。     

用于全矢谱分析的多通道信号采集系统

以全矢谱分析应用为基础,针对当前信号采集系统在信息同步性上的不足,采用ARM处理器和Windows CE嵌入式系统的搭配,开发一种新型的多通道同步信号采集系统,介绍了系统的工作原理,设计了数据采集系统的硬件选型与连接,及软件平台的总体架构.系统的开发为机械故障诊断的全矢谱分析提供了有力支持,具有很好的应用价值.