基于腔内原位探测的空间冷原子微波钟

原子钟作为目前最精密的计时仪器,在国民经济和国家安全各领域发挥着重要作用。在地球轨道卫星上运行高精度原子钟,可以在地球大范围内开展高精度时间同步与比对。不同于以往通过抛射冷原子团两次经过微波腔实现Ramsey微波作用的空间冷原子钟,提出了一种新型的基于腔内原位探测的空间冷原子微波钟方案,在同一微波谐振腔内先后完成铷87原子的激光冷却、原子微波相互作用、冷原子探测等过程。该方案可以更好的利用微重力环境提高钟周期中原子与微波相互作用时间的占空比,从而有效减小Dick效应对原子钟性能的影响。介绍了冷原子微波钟系统设计与工作原理,给出了微重力环境下性能分析和预期指标,最后展示了冷原子微波钟地面测试中获得的大约为1.35×10^(-12)τ^(-1/2)的频率稳定度,初步展示了新型空间冷原子钟方案的可行性。

基于光纤光栅“活塞式”封装的军用车辆振动传感研究

提出一种基于光纤光栅(fiber bragg grating,FBG)“活塞式”封装的军用车辆高可靠性振动传感器。FBG和圆柱体振子连接,并固定于圆柱体外壳的上下底面。圆柱体振子直径略小于圆柱体外壳内径,在外界振动信号激励下,振子带动FBG在圆柱体外壳内做“活塞式”往复运动,进而对FBG轴向应变产生调制。基于“活塞式”封装方式,振子被约束于外壳内,提高了传感器机械稳定性,避免了其他方向振动导致的测量误差。实验结果显示,传感器在0.1~0.7 g的振动加速度范围内的灵敏度为48.2 pm/g。公路路况车载试验下的振动信号较为平稳,最大加速度为±0.2g。河床路况车载试验下的振动信号成分更为复杂,最大振动加速度约为±0.4g,不同路况车载试验及模拟射击冲击下的实验结果与路况环境相符。

基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器

针对目前光刻机、超精密数控机床等高端超精密装备对于精准平面定位的要求,提出了一种基于多频磁场耦合的平面二维位移传感器。传感器组成为定尺和动尺,其中定尺由导磁基体和X、Y方向励磁线圈构成,动尺由导磁基体和X、Y方向感应线圈构成。通过对X、Y方向励磁线圈通入正余弦励磁信号,在定尺上构建出多频磁场耦合的二维均匀磁场阵列,动尺感应出带有位移信息的电信号,经过理论推导和电磁仿真验证了多频磁场直接解耦差动结构和幅值调制解算方法的可行性,并对仿真误差进行分析,并优化了传感器结构。最后采用PCB工艺制作传感器样机并开展相关实验研究,实验结果表明:传感器在150 mm×150 mm的测量范围可对二维位移进行精确测量,其中X方向测量精度为±33.08μm,Y方向测量精度为±36.95μm,优化后的传感器样机X、Y方向原始对极内位移误差峰峰值在原有基础上降低了49.1%和50.7%。

5G技术在医用气体系统中的研究与应用

通过常州市医用气体工程创新研究中心项目的实践,利用5G、物联网和人工智能技术搭建了医用气体智慧管理系统,显著提高了医用气体系统的安全性和稳定性,进一步提升了医院的管理水平和管理效率。

基于自适应ROI的轴承内圈高精度视觉尺寸检测

针对机器视觉轴承内圈侧面复杂形状尺寸检测精度低的问题,提出根据检测目标建立小面积感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的自适应选取方法和基于Zernike矩的ROI亚像素级边缘提取方法,大幅提升了轴承内圈尺寸的检测精度。首先分别拍摄轴承内圈左侧与右侧轮廓图像,对图像进行预处理。在此基础上,通过角点检测融合像素扫描的方法实现自适应ROI选取,解决了因轴承内圈移动引起的小面积ROI边缘误判问题;使用Canny算子提取ROI的像素级边缘,再用改进的Zernike矩算法得到亚像素级边缘。最后,分别对ROI中提取的边缘进行最小二乘圆拟合和直线拟合,根据像素当量与视场间隔将图像中各尺寸转换为轴承内圈实际尺寸。实验结果表明:所提方法测量的标准不确定度低于0.005 mm,满足轴承尺寸高精度检测的要求,对于实现轴承检测的自动化有实际意义。

质量比较仪校准的信息化应用研究

引言 质量比较仪校准是确保测量结果准确可靠的关键步骤,信息化应用则提供了更高效、自动化和可追溯的校准过程。随着科技发展,信息化应用在质量比较仪校准中的应用已经成为研究的焦点。在过去,质量比较仪校准主要依赖于人工操作和记录,不仅耗时费力,还容易引入误差。然而,随着计算机技术、传感器技术和网络技术的进步,信息化应用开始广泛应用于质量比较仪校准中。基于此,本文通过对文献和研究成果的综述,对质量比较仪校准信息化应用的相关研究进行了总结和分析。

汽车衡全自动无接触计量的应用

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司汽车衡计量发展经历了手动计量、联网计量、自助计量到现在的全自动计量的发展过程,目前采用的全自动汽车衡的计量方式将整个称重流程进行了优化,称重速度显著提高,适应了日益增长的汽车衡称重需求。

超声波水表的原理以及采样频率对计量性能影响的探讨

超声波水表作为新一代兴起的智能水表,因其计量准确度高、流量范围宽、维护简单以及更加符合用水管理的智能化、自动化需求等优势,逐渐应用于生产生活用水的各个方面。该文详细了介绍超声波水表的工作原理和结构组成,并通过试验解释和验证了采样频率对计量性能的影响。

独家专利揭秘青铜金

目前黄金价格飙升,很多人都想着是否购置一些黄金。“世人结交须黄金,黄金不多交不深”是1200多年前的唐诗,可见人们对于黄金的喜爱,黄金对于社交的重要功效看来真是由来已久。目前高端手表的最重要功能不仅是看时间,非常重要的作用也是显示身份和社交,选一块金表还是很有必要的。金表可是不便宜,手表从钢表到间金表到全金表的价格阶梯,举个例子,现在最热门的潜水表劳力士潜航者Submariner,全钢的黑面Submariner 116610LN(劳力士的型号LN代表是黑色表盘,LB是蓝色表盘,LV是绿色表盘)工价6.64万,间金的款式116613LN工价就要10.5万了(劳力士的型号位数3代表间黄金表款),而全金的116618LN工价26.71万(劳力士的型号位数8代表全黄金表款)。

电容补偿型硬标签质检技术设计与实现

合格的硬标签是电子商品防盗系统(Electronic Article Surveillance,EAS)可靠工作的基础。此类标签电路由线圈和电容串联而成,其组成的LC谐振频率F是硬标签关键参数。在研制全自动硬标签生产设备中,对其在线质检技术尤为关键。针对现有单、双线圈检测标签F存在的不足,设计了电容补偿型非接触单线圈式硬标签F检测技术。基于Proteus软件频率分析功能,对此检测方法的等效电路模型进行仿真,验证了方法的可行性。同时,设计MSP430F149处理器为核心的硬标签F测量的软硬件,对其信号处理单元电路的功能也进行Proteus仿真验证,达到预期效果。此检测技术的实测效果表明,测量硬标签F误差在±15 Hz内,为下一步将此技术用于全自动标签生产设备中提供了技术支持。

X射线荧光光谱(XRF)法测定喀斯特地区土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量

为揭示喀斯特地区不同自然环境下土壤的相似性和差异性,为后续喀斯特石漠化治理和植被恢复提供科学依据,利用微晶纤维素作为粘结剂,采用粉末样品压片制样,使用波长色散X射线荧光光谱法建立了同时测定喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中关键成分Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量的方法。从粘结剂对压片效果的影响,粘结剂添加比例对元素含量检测结果的影响,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)的测量参数分析线,分析晶体、基体效应和谱线重叠干扰等方面进行了方法参数确认。根据优化的参数,使用49个土壤标准物质绘制校准曲线建立了检测方法。结果表明,利用新建方法进行Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)检测,检出限多在61.0 mg/kg以下,相对标准偏差(RSD,n=6)为0~3.7%,同时,利用新建方法对采自喀斯特地区不同类型的土壤样品进行检测,Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)均可被检出。方法具有操作简便、快速、准确的优点,可同时检测喀斯特地区碳酸盐、硅酸盐土壤样品中Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)、K_(2)O、MgO、SiO_(2)含量。

钟表新势力智能腕表的那些专利创新

本人是传统机械腕表的爱好者,关注和热爱这个领域近二十年的时间,平时也很喜欢佩戴机械手表。虽说机械手表的精准度每天至少差几秒,实际这样的误差只要是稳定的,并不影响日常指示时间。而且高端机械腕表,制造精细佩戴美观舒适,实在是愉悦身心和日常指示时间的好东西。去年购入了一块智能运动手表,有了新的体验,首先之前经常带劳力士的钢的运动款,也有责金属的正装表。但这块46毫米表径的智能运动手表仅有47克,佩戴非常的轻盈舒适。要知道传统的机械腕表,男表目前起步也是36毫米表径,38毫米属于比较大的了,运动表一般41毫米表径(如劳力士的水鬼),44毫米因为重量很大已经是巨无霸了。

表盘的那些艺术设计

腕表是一个神奇的领域,技术更为先进,走时超长、防磁、防震、精准度远远超过传统机械表的电子表和石英表,在市场表现方面却远远逊色。如钟表王国瑞士钟表出口产值中四分之三是机械表,电子表只占四分之一。性能上处于劣势的机械腕表取得市场上的高端位置,深刻分析这个问题是很有趣的。

从专利看陀飞轮和卡罗素

前段时间,瑞士的高端制表品牌Blancpain宝珀在微信视频号上推介了宝珀V系列的陀飞轮卡罗素腕表2322,表盘的6点位和12点位各有一个旋转擒纵机构,但介绍的比较简单,没有具体说哪个是陀飞轮,哪个是卡罗素。然后有一位很资深的钟表从业人士居然认错了。看来很有必要科普讨论一下什么是陀飞轮以及什么是卡罗素了。

磁刺激翳风穴联合针灸治疗面瘫的临床研究

目的 观察翳风穴体表重复磁刺激联合针灸治疗面瘫的临床疗效。方法 选取瑞金医院康复科门诊收治的80例首发中重度面瘫患者,分为治疗组和对照组,每组40例。治疗组给予翳风穴重复磁刺激联合针灸治疗,对照组则仅给予针灸治疗,观察其临床疗效。治疗前后选用肌电图及House-Brackmann(H-B)分级量表、Sunnybrook面部评分系统(SFGS)评价面神经功能恢复情况。结果 治疗组的治疗有效率为85.00%,明显优于对照组60.00%。干预后两组的面神经功能均较前改善(P<0.05),且治疗组的面神经功能及H-B、SFGS评分优于对照组(P<0.05)。结论 重复磁刺激翳风穴联合针灸是治疗中重度面瘫的一种安全有效的治疗方法,可加快面神经功能恢复,为进一步改善面瘫患者预后提供了新的治疗思路。

国外光电瞄准吊舱探测系统总体构架的对比分析

回顾了国外军队装备的四代光电瞄准吊舱的技术特点和发展历程,定义了光学口径和吊舱舱径之比(光舱比)作为衡量集成度的标准,重点针对第三代的Sniper XR ATP和ATFLIR两型采用共光路串联布局吊舱的探测系统进行了分析和正向设计:二者均拥有Φ150 mm口径,约1.5°×1.5°视场,在0.7~0.9μm和3.7~4.8μm波段的传递函数接近衍射限,前者为透射式前置望远系统,后者为离轴三反式前置望远系统,二者的结构布局为:前置望远系统置于吊舱前部压缩光束,通过光学铰链和快反镜将光束导入吊舱中,部分光进入各自的探测通道或激光发射通道。其中,类ATP的透射式前置望远系统可在汇聚光路中折叠形成俯仰/方位正交轴系并置于305 mm舱径内,光舱比约0.492;类ATFLIR的离轴三反式前置望远系统可在压缩后的平行光路中折叠形成方位/俯仰两个正交轴系并置于Φ330 mm的球体内,光舱比约0.455。作为对比,采用共光舱并联布局的第四代Litening 5和Talios吊舱探测系统将所有光学载荷和伺服框架平台置于吊舱前部的Φ406 mm球体内,光舱比约0.37,其并联共光舱设计架构的集成度较低。针对未来可能的升级要求,类ATFLIR吊舱比ATP吊舱具有更强的生命力,其采用纯反射式的前置望远系统可以更方便地增加波段和拓展功能。

基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法

针对小子样条件下开展测试性评估存在数据冲突的问题,提出一种基于研制阶段数据融合的舰炮制导弹药测试性评估方法。首先,确定研制阶段中舰炮制导弹药测试性信息的来源,并根据其不同特点,利用相应的Beta分布参数折合方法,获得测试性信息Beta分布并构造对应的基本信任分配函数。其次,为解决在数据融合中存在的冲突问题,引入一种基于可信度、不确定度和重要度的数据融合权重确定方法,通过融合多来源的测试性信息得到舰炮制导弹药测试性指标评估结果。实例表明,所提方法能充分利用研制阶段收集的多来源测试性信息,有效利用主观不确定性信息,且减少数据冲突问题,可提高舰炮制导弹药测试性指标评估的可靠性。

数据驱动儿童专科医院大型医疗设备运行评价体系建设

目的探索通过数据采集及分析评价儿童专科医院大型医疗设备运行水平的方法,提出大型医疗设备使用及配置建议。方法通过物联网终端采集设备运行数据,结合医院HIS、RIS、HRP等系统数据,建立儿童专科医院大型医疗设备评价指标体系,运用CRITIC法对单类、单台设备数据进行量化评价。结果医院大数据平台实现了对单台大型设备运行数据纵向分析并形成可视化图表,通过PC端及移动端展示。申康市级平台数据分析,实现对儿童专科医院大型设备运行水平的综合量化评价及使用配置建议。结论通过数据采集及分析,实现儿童专科医院大型设备运行评价体系建设,提升大型设备管理水平。

基于偏振编码图像的低空伪装目标实时检测

偏振可以提高无人机的自主侦察能力,但易受到探测角度和目标材质的影响,从而降低偏振检测的鲁棒性。为此,提出一种基于偏振图像的低空伪装目标实时检测算法YOLO-P,采用融合多偏振方向信息的编码图像作为输入,应用三维卷积模块提取不同偏振方向图像之间的联系特征;引入特征增强模块对多层次特征进行进一步增强;采用跨层级特征聚合网络,充分利用不同尺度的特征信息,完成特征的有效聚合,最终联合多通道特征信息输出检测结果。构建包含10类目标的低空伪装目标偏振图像数据集PICO(Polarization Image of Camouflaged Objects)。在PICO数据集上的实验结果表明,新方法可以有效检测伪装目标,mAP_(0.5:0.95)达到52.0%,mAP_(0.5)达到91.5%,检测速率达到55.0帧/s,满足实时性要求。

结合数字孪生的斜拉桥系统更新和响应预测

由于传统建模方法难以反馈桥梁系统参数和响应的细微变化,为此提出了以数字孪生体作为结构系统的高保真映射模型。首先,定义数字孪生体包含物理孪生层、数字孪生层和信息交互媒介3部分,数字孪生层的孪生模型是对斜拉桥物理实体的虚拟映射,通过信息交互媒介实现不同层间信息的实时传递;其次,针对具体应用提出了结构信息化、信息数据化和数据模型化3条建模准则,实现对斜拉桥物理实体的信息勾勒和可视化过程,建立高保真的斜拉桥数字孪生模型;最后,以一座实桥端锚索的监测数据为感知信息,将变化的索参数实时反馈给孪生模型,实现模型更新和响应预测。研究结果表明,所提出的数字孪生建模方法能及时反馈实桥的参数变化,并预测由此造成的索力、塔顶偏位及主梁跨中挠度的细微改变。