基于CCD的胶体金试纸条光电检测仪器设计及实验研究

为了将农残检测的胶体金试纸条检测结果数值化，设计了基于线阵CCD的光电检测仪器，用其进行现场检测。仪器设计包括光路和电路部分，其中电路部分使用FIFO芯片进行数据缓存，有效降低了开发成本；采用自动定位插槽的定位装置，用于提高检测目标定位的准确度。实验测定了系统的工作曲线及参数，精度可达1ng／mL，线性范围为1～20ng／mL，符合农残检测范围。

基于频闪成像技术的MAV气动外形三维视觉测试(英文)

在目前的实验条件下虽已掌握了大量的气动外形测试数据和分析结果,但这些实验都是基于高速影像设备来完成物体运动记录的.为此,提出了一种基于频闪成像探测技术的柔性气动外形三维视觉检测方法,基于此方法,能够在不具备高速影像设备的条件下获取微小型飞行器(MAV)柔性气动外形的连续图像数据,使用尺度不变特征转换(SIFT)方法提取出描述表面纹理特性的特征点,在频闪图像中的各个不同位置依次进行搜索、匹配,找出特征点的同名点.为了提高跟踪精度,使用了RANSAC方法对误匹配对进行消降.实验结果表明,该方法不仅能实现柔性外形的形态学变化检测,而且能建立一幅频闪图像中不同位置上提取出的特征点之间的关系,从而计算出气动外形上特征点的运动轨迹.整个实验框架是基于双目立体视觉测量原理来满足检测与跟踪的高精度及可视性的.

分布式光纤管道泄漏检测和定位技术

提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的新型分布式光纤管道泄漏测试技术。该检测技术利用在管道沿线附近敷设的一条光缆中的3条单膜光纤构成分布式微振动测试传感器,通过检测管道沿途所发生的泄漏噪声,可以实时地监测管道沿线所发生的泄漏情况。利用广义相关时延估计算法,通过确定2个测试信号的时延可以获得泄漏点的位置。阐述了该检测技术的测试原理和泄漏点定位方法,并对现场试验数据进行了分析。理论分析和试验结果表明,该测试技术可以有效地提高管道泄漏测试的灵敏度和定位精度。

长输油气管道泄漏监测与准实时检测技术综述

长输油气管道泄漏监测与准实时检测技术一直是各科研院所及石化企业的研究重点。通过分析该技术领域中当前广泛使用或者应用前景广阔的几类方法,总结该技术领域的国内外研究现状和发展趋势,为油气管道泄漏监测技术的进一步发展提供一些建议。

超声相控阵检测技术的发展及应用

超声相控阵是近年来发展起来的一门新的工业无损检测技术,通过对各阵元的有序激励可得到灵活的偏转及聚焦声束,联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式,使其比传统超声检测具有更快的检测速度与更高的灵敏度,成为目前无损检测领域的研究热点之一。介绍了超声相控阵的检测原理及特点,综述了其国内外发展及研究现状,总结了目前超声相控阵研究热点及发展趋势,最后以汽轮机叶轮轮缘裂纹的检测和焊缝的检测为例,介绍了超声相控阵在实际工程中的应用。

分布式光纤管道泄漏检测及预警技术研究

介绍了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检预警技术,利用与管道同沟敷设的光缆中的3条单模光纤构成分布式光纤微振动传感器检测管道沿线的振动信号,可以有效地检测管道沿线所发生的泄漏和异常事件。阐述了检测系统的组成和工作原理,分析了检测系统定位结构和方法。采用小波软阈值消噪对现场检测信号进行处理,可以有效地消除噪声和提高检测灵敏度。理论分析和测试结果表明,该测试技术具有较高的测试灵敏度和定位精度。

基于等效最小光程的大范围浊度测量方法

浊度测量在水质监测等领域有重要应用。针对大范围浊度测量问题,提出了一种基于等效最小光程的浊度测量方法。利用90°散射法,通过多组光程与散射光强测量值进行线性拟合,计算出光强截距,建立了光强截距与待测浊度的数学关系。该光强截距表征最小光程条件下的等效散射光强,从而减小了高浊度下光程的影响,保证了低浊度和高浊度区间的高测量精度。搭建了13路光程组合的浊度测量实验装置,实验结果表明,在250~2000 NTU的范围内,该方法最大相对误差为2.818%,与散射法直接测量相比,平均相对误差降低约71%,在保证测量精度的前提下扩展了散射法的测量范围。

光纤光栅埋地管道滑坡区监测技术及应用

长输油气管道沿线的滑坡灾害严重威胁着管道安全。传统滑坡监测手段存在监测组网、数据自动采集困难等问题;光纤传感技术已大量应用于滑坡监测,但是光纤光栅传感技术还未见应用于滑坡的监测中。通过设计的基于光纤光栅传感技术的系列传感器,构建了一套可同时监测管体应变、管土界面压力、滑坡体表面位移以及深部位移的埋地管道滑坡远程监测预警系统。在四川省境内的一特大型滑坡区建立了监测预警示范站。该监测站成功监测到了汶川地震对滑坡及管道的影响。对汶川大地震前后的监测数据分析表明,该光纤光栅监测系统能满足管道滑坡监测的要求,易于布网,成本低,监测精度高,地下长期稳定性好。

声发射技术在罐底腐蚀检测中的应用与研究

在利用声发射技术对四个大型原油储罐底板腐蚀情况进行现场检测的基础上,对采集到的声发射信号进行处理分析,并对比了不同时段的用于罐底信号定位的声发射事件。结果表明:同样一个储罐在白天和夜间得到的声发射事件数量差异巨大,在夜间采集的声发射数据更能代表罐底腐蚀的实际情况。可用于判别检测过程是否受到噪声影响;可以为以后的声发射检测时间的选择提供指导意义。

三维曲面重构技术

针对主动式光学三角法原理的线结构光三维视觉测量系统采集得到的大量散乱数据 ,研究了一种结合三角 Bezier曲面造型和传统 NURBS曲面造型技术的实用曲面重构算法 。

三维形貌数字化测量关键技术研究

大型物体三维形貌数字化测量中,由于传感器单元测量区域小,所以空间图像拼接技术是实现整体测量的关键技术。提出了一种基于移动坐标测量系统实现空间图像拼接的方法,这种方法拼接灵活,适应性强,应用面广,而且可以根据需求进行测量空间扩展。相关试验表明,该拼接方法精度较高,空间距离拼接测量误差小于0.091％。

基于相对声-地震耦合率的声波探雷技术

为了分析基于相对声-地震耦合率法探测地雷的理论模型,设计了一个声波探雷实验系统.根据声-地震耦合原理,用解析法研究土壤-地雷共振机制;采用扬声器发出可扫频的单音正弦波穿透到地下土壤,作为系统信号激励源;并用声级计和地震检波器串分别测出地表处的声压级及地表振动速度;画出有无地雷时的相对声-地震耦合率的变化曲线.实验结果显示,在给定实验条件下该相对比值在很宽的频率范围内都大于1,最大峰值能达到16.现场实验证明了该实验系统能有效完成测量任务,利用所提的相对声-地震耦合率法可进行地雷探测的进一步研究.

双目视觉检测技术在自由曲面测量中的应用

提出一种由三坐标测量机和视觉形貌测头组成的自由曲面非接触测量系统。利用虚拟三维靶标完成了包括水平方向不确定比例因子和主点坐标在内的摄像机各项参数的标定。对圆柱正截面和量块表面的测量试验验证了该测量系统对自由曲面和金属强反射表面测量的可行性。

激光多普勒爆破容器高速变形动态测量技术的研究(英文)

为了获取爆破过程中爆炸容器变形参数来分析爆破强度,设计了激光多普勒效应外差纵向测量系统,利用高斯光束理论和束腰特性优化了光路结构．根据爆破过程多普勒信号的特点,研究了相应的数字滤波和频谱分析方法,实现了爆破容器高速形变过程的动态测量．系统的测量形变量程为±30mm,测量形变速度的量程为-10m/s～+20m//s,遥测距离为4．5m．与标准振动台的试验对比,位移测量相对误差小于1%．最后,还给出了圆柱形钢制罐体在20 g TNT当量炸药爆破过程中变形的测量结果．

快速成型技术三维激光扫描测量方法的研究

为适应新时代对现今产品少量多样化的需求 ,如何运用新的测量技术 ,快速将产品的3- D外形数字化 ,建立成 3- D CAD图档 ,便成为逆向工程关键的技术之一。本文利用非接触式3- D测量探头 ,采用线激光及双 CCD采集技术 ,建立一套逆向工程测量系统 ,快速将样品的3- D外形数字化 ,并利用边缘检测、滤波技术和曲线、曲面处理建模重构技术 ,建立 3- D曲面模型 ,缩短了产品的设计时间。

标准量插入神经网络实时误差修正技术研究

误差修正技术是提高测量仪器精度的重要途径 ,本文详细介绍了具有时变系统误差与随机误差的非稳定动态测量过程实时误差预测修正方法 ,即 :用标准量插入法实时分离误差 ,采取神经网络建模法对分离出来的误差进行实时建模 ,跟踪误差的变化 ,对其进行预报修正。通过自行研制的动态测角仪对这种误差修正技术进行了验证 ,使该测角仪的测量精度提高近

分布式光纤管道泄漏检测及预警技术灵敏度分析

针对管道安全存在的问题,提出了一种基于Mach-Zehnder光纤干涉仪原理的分布式光纤管道泄漏检测及预警技术,利用与管道同沟敷设的光缆中的3条单模光纤构成分布式光纤微振动传感器检测管道沿线的振动信号,可以有效地检测管道沿线所发生泄漏和异常事件.分析和研究了检测系统的测试灵敏度影响因素,并采用不同光缆结构和埋设方式对检测系统的检测灵敏度进行测试.实验结果表明,该检测技术可以检测到1m范围内的人工挖掘信号,在气体管道压力不小于0.2MPa的条件下,可以检测到0.4m3/min的气体管道泄漏.

软组织生物力学特性的测量:仪器设计

软组织的生物力学特性是诊断软组织病变的重要依据。本研究设计了一种新的仪器来在线测量软组织的生物力学特性。该仪器通过一个特别设计的集成传感器,获取软组织的应力和应变信息。集成传感器由超声传感器和应变片组成的压力传感器通过串连方式连接而成;对超声回波信号与发射信号进行互相关运算,获取软组织的应变信号,这个过程用FPGA来实现。基于软组织的生物力学模型和所获得的软组织的应力应变信号,提取软组织的特性参数。该仪器对超声回波信号和压力信号数据的采集,处理和显示通过DSP控制来实现;该仪器能测量软组织的不同层的厚度,便于运动检测和健身监测之用。

埋地管道防腐层的DCVG与CIPS技术组合检测

埋地管道修复工作量大且耗资巨大 ,防腐层检测对于指导埋地管道大修有着重要的意义 ,直流电位梯度 (DCVG)和密间隔电位测试 (CIPS)技术已经广泛应用 ,但单独使用存在很大的局限性。本文介绍了这两种方法的原理 ,着重介绍了利用这两种技术组合对埋地管道防腐层缺陷进行定量检测的工作原理 ,在一条模拟管道上进行了试验 ,给出了现场应用的结果 ,结果表明通过组合检测可以定量检测防腐层缺陷。

管道内地磁场特性分析及实验研究

将油气管道理想化为无限长的磁性材料圆柱腔,根据静磁场理论中的磁通连续性原理,分析了管道对地磁场不同方向分量的屏蔽系数,推导出油气管道内剩余地磁场强度与管道走向之间的关系,建立了管道内三轴磁传感器采集数据的数学模型,通过大量现场实验数据验证本模型。在管道走向检测领域具有重要意义,研究成果具有广阔的应用前景。