基于STM32的光学透射法水浊度检测系统设计

针对水污染的检测,设计了一种基于STM32的水浊度在线实时检测系统。该系统基于国际标准(ISO7027—1984)中的透射法,通过将一束光打到一定厚度的水样中,测量透射光强度的衰减量来确定水样的浊度。实验结果表明:实际测量值与浊度标准液对比值的平均相对误差在4%以内,具有一定的可行性,可以实现对水浊度的实时监测。所设计的系统成本低,体积小,携带方便,检测方式简单,可用于日常生活中对水质的检测。

裂纹钢丝的应力与疲劳寿命分析

本文利用疲劳应力估算法研究含裂纹的钢丝疲劳寿命。通过Ansys Workbench模拟现实工况下绞合钢丝受力状态,研究裂纹扩展过程及裂纹处的应力曲线。结果表明:因工况受力的钢丝裂纹会在宽度及深度这两个自由度拓宽加深并其前缘会出现应力集中现象。同时,利用N-node对钢丝绳的疲劳寿命进行仿真分析,得到裂纹前缘处的"蝶形"损斑及裂纹节点处的寿命。结果表明:裂纹前缘处的等效应力与疲劳损伤呈正相关,与疲劳寿命呈负相关。仿真得出的裂纹钢丝的应力特征与疲劳寿命的关系,对及时修补钢丝缺陷让其继续保持机械性能有极大意义。

原子磁强计中碱金属原子气室无磁电加热系统设计

原子气室温度控制是超高灵敏度仪器原子磁强计的关键技术之一,本文针对原子磁强计现有原子气室电加热存在的磁噪声过大的问题,设计了特殊走线的双层加热膜,利用相邻加热丝中大小相等、方向相反的电流,使其尽可能的抵消加热时加热丝产生的磁场干扰。加热膜产生的热量通过圆柱形加热结构将热量传导给气室,气室温度与设计温度之间误差小于0.1℃,同时双层结构加热膜产生的磁场干扰明显小于单层结构,本文的设计对原子磁强计的性能提升有明显的帮助。

几何相位调制参数对艾里光束的影响

为研究艾里光束的聚焦特性,基于几何相位推导出了圆柱坐标系下聚焦区域附近电磁强度矢量和能量通量的理论公式,并利用矢量衍射理论对其可行性进行了验证。结果表明:几何相位调制参数可以显著改变艾里光束的主瓣尺寸、光瓣间距和能量分布;通过在艾里光束原立方相位基础上引入涡旋相位,有效地转换了光束主瓣的能量和相位,且光束主瓣不再保持原有形态。本研究为艾里光束在光学采样与操作、光通信、数据存储和成像等领域中的应用提供了一定的基础。