一种接触式大量程表面形貌测量仪

为了解工件加工表面的性能和监控表面形貌的形成工艺过程,需要对表面形貌进行精密的测量。用带有白光光源的Linnik干涉显微镜、一个杠杆机构、共基面x-y工作台和垂直扫描工作台共同组成一种接触式大量程表面形貌测量系统,该系统具有测量精度高、测量接触力小的特点,可对常用工件表面进行接触式大量程的测量。测量系统的垂直测量范围为5mm,分辨率小于1nm;x向和y向的水平测量范围为±25mm,分辨率为1.25μm。

白光干涉仪中光源参数的优化选择

在白光干涉仪中,白光光源的参数决定了干涉条纹的分布,对中心条纹的识别精度产生直接影响。采用不同光谱形状的光源或改善光源的光谱形状可提高零级条纹的可见度,利用多个白光光源构成组合光源来改变光源的光谱形状是提高零级条纹可见度的有效方法。在提出组合光源参数优化设计方法的基础上,理论分析得出了双组合光源和三组合光源优化设计的简洁公式。计算机模拟及实验结果表明,经优化设计后组合光源产生的干涉图,其零级条纹可见度大大增加,更有利于提高系统的测量分辨率。

视觉测量中的相机标定问题

回顾了计算机视觉中相机标定的问题,在分析并比较多种相机标定方法的基础上对其进行了分类,提出了现有理论和方法在实际工程应用中存在的问题以及未来的发展动态。

激光扫平仪的误差分析与智能检测

分析了激光扫平仪的误差组成及其在等效长焦距检测系统中的三角函数表达式,介绍了检测方法,并给出了实测结果。介绍的等效长焦距智能检测系统不仅能满足不同的精度要求,而且能显著提高检测速度与效率。理论分析和实测结果表明,该仪器的角度测量不确定度优于±2″,角度分辨率优于1″。

维氏硬度计数字化原理

用力传感器和位移传感器实时自动测量试验过程中试验力和压头压入试样的深度并显示 ,以控制试验进程 ,保证试验的有效性 ;卸除试验力后 ,由位移传感器在线自动测量残余压痕深度 ,自动计算、输出维氏硬度值 ,保证试验结果获取的实时性 .这是维氏硬度计数字化最简洁、有效的方法 ,使维氏硬度试验能方便地用于硬度的常规检验 。

应变式测力传感器的非线性误差及其校正

分析了应变式测力传感器产生非线性误差的主要因素及环境温度对测量误差的影响。设计了一种传感器系统．采用软件对非线性误差进行校正．可得到较好的测量结果。

新形势下机械制图课程教学改革的探讨

论述了对机械制图课程改革的必要性与可行性，就机械制图课程的教改方向以及有关内容、方法作了一些探讨，强调建立多媒体CAI教学方式体系的重要性。

井下实时摄像系统耐压强度设计

并下实时摄像系统是用于油田注水井的检测仪器，该设备一般要在并下深达1500～4000m的深度下工作，其工作环境处于高温高压之下。针对系统耐压强度进行了设计，该系统已顺利通过油田的现场实验。

基于扩张状态观测器的滑模控制算法研究

针对船载空间光通信外部环境和转台内部非线性不确定性的影响导致跟踪精度下降的问题,提出了基于扩张状态观测器的滑模控制(SMC-ESO)算法。该算法使用扩张状态观测器对非线性干扰力矩造成的转台内部扰动和船体摆动造成的转台外部扰动进行观测和估计,并将扰动估计值作为滑模控制器的补偿量,进而消除扰动对控制器的影响,提高滑模控制器的控制性能。仿真结果表明:提出的SMC-ESO算法比比例积分微分(PID)算法在抗扰性能上提高了44.22%,能够满足粗跟踪应用控制需求。

数字式齿轮双面啮合仪的动态性能分析

齿轮双面啮合仪是常用的齿轮误差检测仪器。就现有仪器不能进行动态测量 ,测量精度低的缺点 ,构造了一台数字式齿轮双面啮合仪 ,可自动连续地对被测齿轮进行测量 ,并可进行多参数的测量分析。分析了仪器动态测量中可能出现的动态测量误差 ,提出了仪器设计和使用中应注意的问题。

动静态光电自准直仪

光电自准直仪是一种应用较广泛的瞄准及测量仪器，它与调角仪结合可进行精密的动态和静态测量。本文讨论了这样一种动静态光电自准直仪的原理及构成，并给出了实验结果。

数字式通用硬度计

外力经负荷传感器量度后施加于压头,取代砝码-杠杆载荷系统,位移传感器在线测取压痕深度,在机内更换相应的压头,实现硬度计的数字化和通用性,预期可适应硬度的常规检验,准确性更好。

数字式动静态光电自准直仪的研究

光电自准直仪是一种在工程测量中广泛应用的测量仪器。以线阵CCD作为光电转换及测量器件所构成的动静态光电自准直仪,其结构简单。性能、可靠性均有提高。重点对线阵CCD在动态瞄准及静态测量中所应考虑的问题进行了探讨,并给出了实验结果。

光栅数显式透镜厚度测量仪

设计了一种用光栅传感器进行精密测量的光学透镜中心厚度测量仪，其测量精度高，结构紧凑，并可自动显示、打印测量结果。

行星际磁场扰动下极区热层中性风对夜侧离子拖曳的响应

离子拖曳可以对极区的高层大气中性风场产生强烈影响。行星际磁场(interplanetary magnetic field,IMF)扰动期间,通过全天空法布里-帕罗干涉仪(all-sky Fabry-Perot interferometer,all-sky FPI)的观测数据,分析了2012年1月21日21:21UT^2012年1月22日00:11 UT期间北极黄河站(78.92°N,11.93°E)上空630.0 nm氧原子辐射高度的中性风视线风场。行星际扰动数据与同时期离子风数据的对比分析表明,行星际磁场扰动使得Super DARN监测到的F层夜侧离子运动加速,高速运动的离子与中性风发生耦合,离子以传送动力给中性大气并向其运动方向拖曳的方式改变中性风的风场形态。

移动目标的灯光通信系统设计

针对现有舰船灯光通信系统通信速率低、自动化程度低等缺点,设计了一种应用于移动目标的灯光通信系统。该系统的发射端通过控制探照灯发送莫尔斯码信号,接收端则用帧频为100帧/秒的CMOS相机对莫尔斯码信号进行接收,数据经图像处理后解码显示在计算机屏幕上。系统具有自动跟踪控制功能,可对信号光进行实时跟踪。

基于背景差分法的尾气烟度检测系统设计

随着机动车尾气的大量排放,为减少大气污染,对尾气进行相关的检测也越来越重要。为自动检测机动车尾气黑度,设计并实现了一种对尾气图片使用图像处理的方法进行林格曼级数检测的系统。通过对汽车尾气进行拍照处理,获得机动车尾气黑度的林格曼级数。同时可以将检测结果通过4G网发送给手机APP,手机端也能控制检测系统进行拍照,获取分析结果,打印报告。该研究为机动车尾气黑度检测提供了一种可行的方案,具有一定的现实意义。

镱铒共掺光纤放大器真空下温度对增益的影响

理论分析了光纤放大器的增益与掺杂光纤发射截面和吸收截面的关系,真空环境下的光纤放大器的散热性能。实验表明,真空环境下,输入光信号为1550 nm的情况下,增益以0.0076 d B/℃变化,真空55℃工作5 min,散热措施能使镱铒共掺光纤温度从106℃下降至76℃,输出功率在波动小于10 m W。

灯光通信系统中粗跟踪模拟实验研究

在改进的灯光通信系统中加入了粗跟踪,并在室内通过能发送摩斯码信号的LED灯以不同速度在导轨上运动来查看粗跟踪效果。实验结果表明,信号光斑能稳定地处于系统设计的红框之中,即视场中心40×40个像素范围内,且通信稳定,摩斯码译码正确,跟踪控制精度小于5mrad。

Non-kolmogorov湍流下到达角分析的模拟实验

为了分析Non-kolmogorov湍流下的到达角,利用液晶空间光调制器设计了1km无线光通信模拟实验,研究了Non-kolmogorov湍流对到达角概率密度分布、到达角起伏方差和到达角时间频谱的影响。实验结果表明:湍流强度变大时,到达角起伏变大且到达角概率密度分布逐渐偏离正态分布,到达角起伏方差与湍流模型的关系也从开始的正增长逐渐变成负增长;到达角时间频谱的高频段幂律与湍流模型幂律成正增长。实验结果与理论基本一致。