基于THz反射光谱的混合炸药中DNMT含量分析

为了快速地求解混合炸药中DNMT的含量,设计 了一种基于反射型太赫兹(THz)光谱分析的检 测系统。系统采用步进电机控制动镜获得大光程扫描范围,将照射在被测粉末上的回波 漫反射光和本振光信号做相干处理,从而得到反射吸收光谱数据,由此反演被测粉末中DNMT 的含量。推导DNMT含量求解表达式,给出提高反射式DNMT含量检测稳定性的滤波算法 及提取要求。实验采用TeraTune型THz激光器配合DSTMS-1型THz探测器完成数据采集, 对多组已知DNMT含量的混合样品进行测试,测试结果与TeraSys 4000 型THz光谱分析仪作 对比。实验结果显示,两种方法均可快速获取样品中DNMT含量,并且测量误低于3. 0%。在 采用本系统的光谱预处理方法后,在样品混合物种类增多的条件下仍具有较好的测试效果, 具有较高的抗干扰能力。     

基于测距传感器的WMPS非接触测量方法

为了解决现有的工作空间测量定位系统（WMPS）中柔性待测物表面形变及大尺寸测量空间内遮挡等问题,提出了一种基于测距传感器的非接触测量方法,并设计了基于该方法的测量靶。首先建立了该方法的测量模型,将测量靶抽象为若干个控制点和一个矢量;然后通过发射站的数学模型推导出了测量靶姿态迭代解算方法,并通过单位四元数估计法给出了该迭代算法的初值生成方法;最后采用自标定方法对测量靶进行了参量标定,并依托天津大学研制的WMPS系统进行了精度验证实验。结果表明,该测量靶的重复性测量精度为1mm,距离测量精度为2.5mm。该方法使得WMPS系统的测量范围扩大并保持了较高的空间3维坐标测量精度。     

微形貌观测镜变焦系统的设计

提出的微型变倍微形貌观测镜光学系统是以微型内窥观测系统作为整个系统的前固定组、以变倍组和补偿组构成双组元全动型变倍系统,以CCD作为固定像平面的观测系统。利用高斯光学计算公式建立了系统的数学模型,计算了变焦透镜组的运动曲线。选定了该系统初始结构,进行了像差优化计算,给出了像差曲线和最终的设计数据,符合像差要求。该系统具有3种应用形式,整个系统是连续变倍内窥式微形貌观测镜,其前固定组是内窥式微形貌观测镜,其变倍系统是连续变倍微形貌观测镜。变焦范围6×～16×,分辨最小细节可达2.5μm左右。     

基于锥光全息原理的测距系统研究

针对传统光学非接触测量方法环境适应性差、测 量范围小以及光源依懒性强等问题,提出基于锥光全息原理 的非接触式测量方法。在简要分析锥 光全息测量原理的基础上,设计出应用于距离测量的全息干涉测量系统,提出从条纹宽度变 化量获取被测物移动距 离的方法,并推导出条纹宽度与被测距离之间的关系;同时针对条纹图像散斑严重、条纹中 心不确定、条纹不清晰 等问题,提出相应的图像处理方法以及区域条纹搜索方法,可以选择清晰、光滑的条纹区域 ,进而计算被 测距离;最后,搭建了锥光全息干涉测距系统,并完成了测距实验。实验结果显示,与激光 干涉仪对比,锥光全息 干涉测量系统的测距误差在10μm以内;具有测量范围大、测量分辨 率和测量精度高以及环境适应能力强等优点,能够满足测量要求。     

基于SU-8胶转子的非接触压电微马达

研制了一种非接触压电微马达，通过阻抗分析仪对定子进行扫频测试，确定其共振频率，并且详细介绍了SU-8胶转子制作的工艺流程。利用转速仪比较不同形状和尺寸的转子在调频和调压下的转速，从而确立压电微马达的最优转子。转子半径为6mm，叶片宽度为6mm的三叶片转子转速最高为3569r／min。转子的启动电压和最高电压分别为8V和24V。     

视觉-线结构光组合技术在轨道检测中的应用

视觉-线结构光组合测量技术作为一种非接触测量手段,在轨道的安全性检测方面具有十分重要的研究意义。针对常规轨检设备存在的结构复杂和图像处理难度大等问题,本文设计了一种更为简捷有效的轨道检测装置系统。从视觉-结构光系统的轨道测量原理入手,介绍了结构光系统的三维测量方法、异向轨道的结构光模型统一、线条处理和轨距计算方法,并通过实验获得检测系统的相关参数。通过80组轨距测量数据进行验证,结果表明:最大误差为0.96 mm,均方根误差为0.56 mm,测量精度达到毫米级。此技术装置可有效满足一般的轨道检测需求。     

便携式红外热像仪外场测温误差分析及修正

红外测温成像技术精度的影响因素较多。尤其在实验外场的复杂环境下,有时难以达到预期指标。为了有效提高便携式红外热像仪的外场测温精度,利用红外测温理论模型梳理和总结了外场测温的主要影响因子,然后利用外场实测数据对其进行了统计分析,并提出了相应的修正方法。结果表明,修正后的数据标准差由0.89 K降至0.3 K,有效提高了测温精度。     

基于撞针原理的高粘性微喷系统的设计与分析

为了实现对高粘性微量液滴的高效率喷射,研制了一种基于撞针原理的非接触式微喷装置。采用压电陶瓷作为驱动装置,再利用菱形放大机构进行微位移放大,采用有限元软件对菱形放大机构进行静、动态特性分析,确定喷针和喷嘴的配合形式及相关尺寸,然后利用MATLAB软件进行动力学方程的求解,仿真结果显示,喷针的位移和速度均满足喷射条件,最后针对5～10Pa.s粘度的液体进行了微喷实验。实验结果表明:该微喷装置可稳定地实现胶液的喷射,输出流量随着驱动电压的增大而增大。     

引线键合劈刀Z轴运动信号分析

劈刀是自动引线键合机的关键部件之一.采集和分析劈刀的运动信号对于研究和改进微电子封装设备的制造工艺技术具有重要意义.利用激光多普勒(Doppler)非接触式测量方法,通过有效的试验光路设计,提取劈刀在实际键合过程中的Z轴运动信号;对试验采集信号进行了详细的时城分析,包括位移、速度、加速度分析,结果表明,以上研究清楚地描述了键合过程中劈刀z轴运动的动态变化特性;最后,针对劈刀下落过程的搜索区域阶段(tip-offset)的运动干扰现象分析了其原因.     

A Novel Approach for Warhead Fragments Velocity Measurement Based on Laser Screen

The velocity of warhead fragment is key criteria to determine its mutilation efficiency.We have designed an optoelectronic system to accurately measure the average velocity of warhead fragments.The apparatus including two parallel laser screens spaced apart at a known fixed distance for providing time measurement start and stop signals.The large effective screen area is formed by laser source,retro-reflector and large area photo-diode with a central hole.Whenever a moving fragment interrupts two optical screen,the corresponding photometers senses the event,due to partial obscuration of the incident energy.Experiments have been performed to measure velocity of the different kinds of projectiles and fragments within various size and velocity ranges,including 7.62 mm bullet shooting experiments,prefabricated steel-ball exploding experiments.They were proved that the system is adequate to measure the velocity of larger than 5 mm,less than 1 000 m/s in the range,when fixed trajectory,test the velocity of the projectile average relative deviation is less than 4.21%.The system can perform satisfactorily with a lot of advantages such as larger effective light screen area,quick response speed,low uncertainty,strong repetition and reliability,etc.