纹影法轴对称温度场高精度测量

针对提高纹影法测温精度的需求,提出了一种基于Abel算法改进型轴对称流场的温度反演算法。该方法利用插值技术处理离散偏折角数据,生成连续函数,精确计算待测流场的折射率。通过比较插值法、离散法与两点法的折射率反演结果,验证了插值法在拟合理想高斯函数方面的优越性。实验结果表明,纹影与热电偶测量温度的平均相对误差小于12℃,相比于多光谱和RGB联合测温,纹影测温平均精度提高了6%,证实了该方法在提高温度分布测量精确度方面的有效性,为纹影法测温精度的提升提供了新思路。

大宝山含钨褐铁矿中钨的赋存状态与嵌布特征

通过多种分析方法,探究广东大宝山含钨褐铁矿的物相组成、元素分布等工艺矿物学特征,以揭示矿石中关键金属钨的赋存状态与嵌布特征。X射线荧光分析(XRF)、粉末X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜和能谱(SEM-EDS)结果表明:矿石中主要矿物为含钨褐铁矿和石英,关键金属钨品位为1.35%。微区X射线衍射(Micro-XRD)和矿物解离度分析仪(MLA)结果表明:钨主要赋存于高铁钨华((W,Fe)(O,OH)_(3))中,而高铁钨华则以剥离和带状形式紧密分布在褐铁矿中。同时,还定量分析了有价元素在各主要矿物中的赋存和分布情况,并讨论了含钨褐铁矿风化演变和形成机制。最终提出了一种选冶联合分选回收流程,为高效回收含钨褐铁矿中关键金属钨提供理论基础。

线性光电隔离电路的设计

光电隔离是数据采集和控制系统抗干扰的一项重要措施,由于光电耦合器件的非线性,对模拟量的光电隔离会带来较大信号失真。为了提高光电隔离电路的线性度,采用负反馈方法把光耦器件的输出电流反馈输入端。进行光电隔离电路的静态特性试验。试验结果表明:当输入信号在0～5 V时,光电隔离电路的输出失真最大为27 mV,线性度为0.014%。

激光多普勒信号相位解调算法误差分析

为了分析激光多普勒测振仪位移测量精度误差的主要影响因素,采用了两次希尔伯特变换求解附带直流偏置的激光多普勒信号的相位,推导了相位求解的误差传递函数.通过信号发生器产生调频波,叠加不同强度的高斯白噪声模拟多普勒信号,针对振动频率1kHz,振幅10λ,信噪比为0dB的多普勒信号,得出相位解调误差的标准差等于信号信噪比的倒数.研究结果表明:当多普勒信号的信噪比高于10dB时,采用相位法计算目标位移精度较高;当多普勒信号的信噪比低于-15.97dB时,采用相位法和条纹法计算目标位移精度相当.

一种弹丸轴向加速度测量方法和装置

弹丸质心轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除加速度计安装在远离弹丸质心所引起的离心加速度,提出了一种双加速度计纵向排列测量质心轴向加速度的方法.利用弹道初始参数随机值和弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行仿真分析,仿真结果表明加速度测量误差小于180 mg.设计了加速度测量装置,进行了马歇特冲击锤抗过载实验,过载试验表明测量装置可承受15000 g的发射过载,具有过载生存和过载工作的能力.

中功率激光器驱动电路的研究与设计

半导体激光器对电源稳定性要求极高,微小的电冲击都会对激光器造成不可逆转的损害,因而在实际的应用中对电路的性能和安全有着很高的要求。主要运用负反馈原理来稳定输出电流,由此获得最低的电流偏差和稳定性最高的电流输出。最后运用Multisim软件对电路进行仿真。恒流电路模块是基于电压控制电流源的负反馈系统,采用复合达林顿晶体管的并联路拓扑结构,寻找基极电阻的最优值,并通过实验分析验证了所提出的方法的正确性。仿真和实际测量结果表明:当稳压电路的正负输入电压变化时,其输出电压比较稳定。驱动电源的输出电流在0~1A范围内是连续可调的,且输出电流稳定性很好(1h内波动值约为1×10^(-5) A)。

弹载测量系统中数据存储的设计

在基于DSP的弹载测量系统中,需要大容量存储器来保存弹丸的外弹道数据,而控制器DSP2811片内的flash(闪存)只有256K字节.采用了大容量串行flashM25P32进行flash扩展,使DSP片外flash的容量达到4M字节,同时,使用通过DSP的IO端口的电平变换来产生flash各种命令所需要的时序来模拟SPI接口,简化了对flash的操作.实验表明:使用串行flash对DSP进行flash扩展,速度快、容量大,满足了弹载测量系统实时数据存储的要求.

温度场纹影定量测量技术

为了研究纹影系统的温度场定量测量技术,本文详细阐述了纹影技术的定量测量原理,并通过分析流场纹影图像灰度大小与未被遮挡的光源像面积的关系,提出了一种新颖的流场温度定量测量的计算方法。首先,在光学平台上搭建了透射式纹影系统,将加热平台放置在该系统的测量区域,利用CCD相机将采集到的纹影图像上传到上位机进行图像处理,然后采用该算法计算得到温度场的测量值,并与热电偶的测量值相对比。实验结果表明:在室温20℃时,将加热平台的温度分别设定为50℃和90℃,纹影系统测量得到的温度值相对误差小于10%,证明了该计算方法的可靠性,实现了以纹影技术为基础的温度场定量测量。

基于数字图像处理的甲烷喷射特性的研究

为了研究内燃机内部甲烷气体的喷射特性,采用黑白纹影摄影技术、数字图像处理及刀口自动寻焦方法,对甲烷气体在不同喷射压力下的喷射贯穿距离、喷射角度进行了研究。通过与实际测量和实际喷射情况作对比,证明了图像处理方法的可靠性。研究结果表明:甲烷气体在不同压力下的喷射过程主要分为上升阶段和平缓阶段。在上升阶段,不同压力下的喷射距离与喷射角度均快速增加;而在平缓阶段,不同压力下喷射距离近似呈线性变化,而喷射角度随着压力的增大而减小,喷射角度最终趋于一个稳定度数。

光纤法珀传感器光楔式解调系统设计

为了实现光纤法布里-珀罗(简称法珀)传感器腔长的解调,提出一种新型光楔式非扫描相关解调系统,对该系统所采用的器件特性及结构进行分析研究。首先,通过模拟不同光谱分布的光源及不同表面反射率的光楔,分析其相关干涉信号并给出系统器件的最优化结构参数。接着通过对比鲍威尔棱镜与柱透镜在线阵CCD上的光强分布特性,实现更均匀的光谱分布。最后,给出解调系统的具体实施方案及数据处理方法。实验结果表明:光源光谱具有高斯分布且谱宽较大及光楔表面反射率R=0.5时,相关干涉信号特征明显,便于解调。最终解调系统实现在60~100μm腔长范围内误差小于0.025%的解调。这种光楔式非扫描相关解调方案可以实现光纤法珀腔的传感解调,并可以提高不同类型光纤法珀传感器功率适应性。

光纤耦合器的激光多普勒信号相位解调

在实际工程应用中,激光多普勒测速系统的定位精度受到信号初始相位偏移的影响。针对低信噪比和低对比度的激光多普勒信号速度解算,提出了一种基于3×3光纤耦合器的激光多普勒信号相位解调算法。在信号解调之前,该算法必须满足3路多普勒信号相位差为(2π)/3、直流量相等和交流量相等这3个条件。利用参考光和信号光相位差与光电探测器输出电流之间的关系,推导出了拍频信号相位求解公式。分别利用传统希尔伯特变换和3×3光纤耦合器相位解调算法,针对不同信噪比的激光多普勒信号,进行了仿真对比试验。试验表明,当信号存在偏移或在低信噪比的情况下,该算法精度高于希尔伯特变换算法;当信噪比小于-5 d B时,该算法误差小于1°。

多功能自行车里程表系统设计

基于单片机技术,研究和设计了一款多功能的自行车里程表,该表能够准确、快速、实时地显示自行车的车速、总里程等信息。如果速度超限,该表还能够提示及时的报警信息。

MEMS器件平板运动结构的空气阻尼分析

为保证常压封装的MEMS器件有期望的动态特性,需分析微结构的空气阻尼效应.采用ANSYS对运动板间空气阻尼进行了仿真分析.建立了压膜阻尼模型,利用稳态分析和谐波分析分别确定低频和高频工作时的阻尼效应,分析了运动板工作频率、速度、材料适应系数与空气阻尼的关系,并把无孔板和有孔板的阻尼进行了对比分析.结果表明：工作频率和结构参数是影响空气阻尼的重要因素,在板上开孔可控制阻尼系数和刚度系数.

低信噪比激光多普勒信号相位分析算法

针对低信噪比激光多普勒信号的位移解算,提出了一种基于正弦曲线拟合的多普勒信号相位分析算法.分析了参考光和被测光相位差与光电探测器输出电流之间的关系,推导了正弦曲线拟合算法求解差频信号相位的公式,分别利用传统Hilbert变换和正弦曲线拟合算法,针对不同信噪比多普勒信号进行仿真对比实验.研究结果表明:当信号存在偏置或在低信噪比的条件下,正弦曲线拟合算法比Hilbert变换解算精度高,且当信噪比小于-5dB时,Hilbert算法误差较大,而正弦函数拟合算法的误差小于1°.基于正弦函数拟合的多普勒信号相位分析算法对噪声容忍度更高.

测控技术与仪器专业生产实习模式探索

生产实习是工科大学生非常重要的实践教学环节。通过对我校测控专业多年来生产实习运行情况的分析和总结,本文着眼于测控专业"测量、控制"的专业本质,提出了激光测距望远镜这一新的实习内容和实习模式,夯实学生实践动手能力,凸显测控专业的专业特色。

课程思政在光电子材料与器件课程中的实践探索

在高校课堂教学中进行课程思政,能够将思想政治教育元素融入到各门课程中去,根据光电子材料与器件课程的特点,在该课程中进行课程思政有一系列具体方法,要通过课程思政,不断提升人才培养的针对性和实效性,将立德树人作为立身之本,引导学生树立远大目标和志向。

促进高校教学与科研良性发展的方法探索

文章分析了高校教学和科研存在的普遍问题,提出了教学与科研共同发展、相互促进对提高高校教学质量、增加综合实力的积极作用,并给出了教学和科研良性发展的具体方法和措施。

基于VFW的视频采集设计

针对视频电话、视频会议等系统的实时视频采集的需求,研究基于VFW接口的视频采集方法。使用VFW接口枚举并打开视频设备,在回调函数中实现对视频帧的获取和压缩。

新型磁敏感侵彻计层方法研究

为解决侵彻引信高速侵彻时的信号粘连问题,提出了一种磁敏感侵彻计层技术。在侵彻引信内安装磁钢和磁传感器,当战斗部侵彻有限厚钢筋混凝土靶板时,引信内磁场的强度随靶板与战斗部相对位置的改变而产生显著变化,可作为侵彻穿层的响应信号。由磁传感器检测穿层响应信号,实现计层。根据所提出侵彻引信磁敏感计层方法,采用有限元法建立了侵彻战斗部和钢筋混凝土模型,对侵彻过程进行了仿真。设计并制作了磁敏感模拟引信,使用钢网模拟钢筋混凝土靶板,进行静态半实物测试,验证了磁敏感计层方法的可行性。研究结果表明:该磁敏感侵彻计层方法不易受速度、振动影响,可以对大长径比侵彻战斗部在高速侵彻多层混凝土靶板时实现准确计层。

一种利用磁阻传感器的炮口速度测量方法

在弹道修正过程中需要获知弹丸出炮口速度,提出采用磁阻传感器测量炮口速度和加速度信号判断弹丸到达炮口时速度的方法,给出了磁阻传感器信号输出、弹丸旋转频率以及炮口速度之间的解算式,对炮口测速装置进行了转台试验,得到了传感器输出信号与弹丸转速之间的波形曲线.试验表明传感器的输出与解算公式相符,满足弹道修正引信对弹丸炮口速度测量的要求.