药筒烧蚀面积的图像测量方法

利用坐标测量和图像检测相结合的技术,提出药筒烧蚀面积非接触、高精度的自动测量方法。测量系统设计的基本原则是在保证测量精度的前提下尽可能地提高测量速度,设计系统组成部分中的关键结构和参数,针对可能产生误差来源采取相应的措施,以保证整个实际表面扫描与拼接的准确性。选择可手动调节参数的成像系统,利用偏色手段提高烧蚀区域图像分割的正确性。本方法已成功地应用于实际,在面积测量的准确度和效率方面取得了满意的效果。     

强度反射式光纤传感器的数学模型及参数选择

文章针对强度型反射式光纤传感器的工作原理建立了一种数学模型。对不同组装方式的光纤性能进行了分析对比，给出了接收光纤受照面积的计算公式和设计时的参考数据。     

基于Walsh函数的多频率同步信号合成方法

多频率同步(MFS)激励信号源是实现生物电阻抗频谱多频率快速测量的关键,但目前尚无理想解决方案。通过研究提出了一种基于Walsh函数的MFS信号合成方法,论述了MFS信号的合成原理及合成步骤,并给出了5频率同步信号f(5,t)的合成实例及其FPGA实现方法。傅里叶级数分析表明,f(5,t)在其5个主谐波分量上的幅值较大,其功率之和占据信号平均总功率的73.91%,且具有相同的零初始相位。合成的MFS信号的主谐波个数可根据需要进行选择,且主谐波的频率也可以通过改变FPGA的工作时钟来调整,信号易于调节和实现,是一种理想的、可用于BIS快速测量的多频率同步激励信号源。     

金属球面缺陷的图像检测方法

为解决测量速度和精度之间的矛盾,提出了一种用图像识别技术探测缺陷的大致位置、用激光位移传感器精确测量缺陷三维形貌的测量方法.设计了扫描测量球形表面的图像和数据采集装置;在分析图像特点的基础上,采用低通滤波算法降低了图像背景噪声;根据当前待处理图像上极大极小值的包络线差值信息,初步确定了缺陷的大致位置和区域;用Snake 模型迭代逼近到缺陷的边界;讨论了缺陷三维形貌数据的处理和表征方法.该方法在复杂背景图像分割的自适应能力方面比传统方法更具优势,测量系统能满足自动、可靠地检测金属球面缺陷的需要.     

用于微动工作台的光纤位移传感器设计

针对微动工作台定位中遇到的位移检测问题,探讨了一种反射式光纤位移传感器。通过分析光纤耦合原理设计了发射接收光纤探头的结构;选择高亮度LED和高灵敏度硅光电池,提高了传感器的抗干扰能力和增强了信号强度;检测电路实现了对信号的去零、放大,从而提高分辨率,解决了这类传感器的线性范围小所引起的不足。实验结果表明:在0～200μm的量程内分辨率能达到亚微米级。     

半导体激光器双闭环温度控制系统

为了提高半导体激光器输出波长的稳定性,研制了一套双闭环温度控制系统。其中,外环温控以集成化模块MTD1020T为核心,通过优化数字式PID参数,最大可驱动20 W的热电制冷器(TEC),可实现±0.5℃的温控精度;内环温控以控制芯片LTC1923为核心,通过增加差分放大环节及设置PI环节,可实现±0.01℃的温控精度。实验结果表明,双闭环温控系统可将外环快速、大功率温控与内环高精度温控相结合,能够在20 s内实现±10℃的温度调节,4 h内其温控准确度控制在±0.02℃内。该温控系统具有可控范围宽、响应迅速、集成度高等优点,可应用于飞行器气体浓度探测等便携式气体探测领域。     

抗谐波干扰的偏π/3同步相量相角测量算法

传统离散傅里叶变换(DFT)算法在测量同步相量相角时会由于非同步采样产生测量误差,且在谐波干扰下测量精度较低。为此,分析DFT算法产生的误差,提出一种偏π/3同步相量相角测量算法。算法构建与当前相量相位相差±π/3的2个虚拟相量,将当前相量与虚拟相量进行算术运算得到合成相量,通过计算合成相量相角来计算当前相量相角。该算法利用相量之间的平衡关系大幅度地减小了动态误差,并且具有较强的抗谐波干扰能力。数值实验结果表明,该算法在谐波干扰下具有较高的测量精度,同时,响应速度也满足电网对实时性的要求。     

球壳表面缺陷的光学复合式非接触测量

为实现半球壳内外表面缺陷的高精度、非接触测量,在一种新型非正交系坐标测量机的基础上,提出了球壳内外表面缺陷的光学复合式测量方法.该方法将激光测量的点扫描与视觉测量的面扫描相结合,不仅可以测量表面缺陷的覆盖面积和分布,还可以测量缺陷的深度/高度.实际测量结果表明了该方法是可行的,具有较高的精度和效率.     

基于特性图分析的科氏质量流量计模拟驱动研究

针对模拟驱动流量管易停振、启振慢等问题,利用特性图法,分析了经典模拟驱动的驱动特性,并对两种典型的模拟驱动改进方法进行了研究,提出一种改进的差分驱动.研制4种模拟驱动的实现电路,进行了气液两相流驱动实验和启振实验.实验结果表明,新型模拟驱动的驱动信号幅值更稳定,启振更快;差分驱动显著提高了驱动能量;与经典模拟驱动相比,...     

科氏质量流量计差分驱动方式研究与实验

在气液两相流发生时,基于单端驱动方式的科氏质量流量变送器的驱动能量不足,从而导致流量管的振动幅值很低,流量计测量误差大,甚至无法正常工作。为此,分析单端驱动方式下变送器的驱动能力和可以提升的空间。提出差分驱动方式,增强驱动能量,且满足本质安全的要求。研制实现电路,应用于科氏质量流量变送器,分别进行气液两相流下驱动能量的对比实验和单相水流量标定实验。实验结果表明,差分驱动方式在相同流量和含气量情况下,使流量管的振动幅值几乎提升1倍;在单相水流量情况下,测量精度依然可以达到0.1级,稳定性好。