差示扫描量热仪(DSC)在本科实验教学中的实践与应用

通过利用差示扫描量热仪,我们设计了一堂本科生仪器演示实验——高密度聚乙烯熔点的测定。该实验是本科高分子材料专业课程“聚合物近代仪器分析”中的一部分,该演示实验可以帮助学生更深入地了解仪器的结构组成和原理,并学习如何优化实验条件和进行数据分析。此外,这个实验也为学生在科学研究方面继续深造打下了坚实的基础。

光束平差在激光跟踪仪系统精度评定中的应用

对自主研制的激光跟踪仪的精度评定进行研究,以期解决大尺寸空间坐标测量系统的空间坐标精度难于评定的问题。考虑现场环境条件、仪器状态和操作者技能等因素对测量精度影响都很大,提出了基于光束平差原理对激光跟踪仪系统进行精度评定的方法。通过Matlab软件对激光跟踪仪的精度评定进行了仿真,仿真结果显示光束平差法能客观地反映激光跟踪仪的测量精度。另外,使用Faro生产的激光跟踪仪进行了实物实验,实验结果显示其水平角精度σH为1.97″,垂直角精度σV为2.61″,测距精度σD为3.75×10-6,对比Faro生产的激光跟踪仪精度(σH=2.0″;σV=2.0″;σD=4μm)可证明采用光束平差法评定自主研发的激光跟踪仪测量精度是正确、可行的。该方法为探索激光跟踪仪新的应用技术、开展面向对象的测量不确定评定奠定了基础。

人眼像差哈特曼测量仪的重复性测试

人眼像差哈特曼测量仪利用 Hartmann-Shack 波前传感器探测波前,并用 Zernike 多项式实现波前的重建。测试结果的重复性对该仪器来说是至关重要的。此仪器对模拟人眼静态像差和活体人眼动态像差分别进行单帧采集和连续采集,所得的模拟人眼静态像差 Zernike 系数的标准偏差的最大值,PV 与 RMS 依次为 0.016?,0.061?和 0.006?;活体人眼动态像差 Zernike 系数的标准偏差的最大值,PV 与 RMS 依次为 0.045?,0.167? 和 0.030?,这些指标都小于 ?/5,表明该仪器具有较高的重复性。

利用差示扫描量热仪研究小米淀粉及小米粉的糊化特性

采用差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter,DSC)研究NaCl添加量、蔗糖添加量及pH值对小米淀粉和小米粉糊化特性的影响,并用SPSS软件进行相关性及显著性分析,将小米淀粉和小米粉的糊化特性进行对比。结果表明:相同测试条件下,小米淀粉的糊化温度(包括糊化起始温度T_O、峰值温度T_P、糊化终止温度T_C)比小米粉糊化温度低(2.65±0.87)℃;糊化热焓值(△H)比小米粉高(2.51±0.32)J/g;添加NaCl的小米淀粉及小米粉的糊化温度比添加蔗糖的糊化温度高(4.30±1.24)℃。酸性条件抑制小米淀粉的糊化作用,碱的存在则促进体系糊化。

差示扫描量热仪对物质相变潜热的精确量度

针对差示扫描量热仪(DSC)曲线相变前后的基线产生位移时如何计算相变潜热的问题,提出了1种零相变潜热等价基线的概念。相变潜热即为DSC热流曲线与零相变潜热等价基线所围的面积。这一曲线可用迭代法求得。运用这一方法测定了尼龙66的真实相变潜热。

四种临床波前像差仪的原理和特点分析

目前波前像差技术已成为当今眼科学重要的领域之一。在屈光手术治疗方面,波前像差仪的应用有极大的发展潜力。波前像差仪的种类繁多,设计原理主要包括Hartmann-Shack原理、光路追迹原理、Tcherning原理或视网膜检影原理和心理物理学方法。本研究从四种波前像差仪的原理和特点出发加以综述。

差示扫描量热仪中一种功率补偿方法

功率补偿型差示扫描量热仪(DSC)需要准确快速地补偿样品侧与参比侧加热功率,实时保持两侧温度平衡。该文在硬件方面提出电流调整、脉宽调制相结合的方法,提高功率补偿分辨率;软件方面引入模糊-PID算法优化DSC中功率补偿控制器,动态修改PID控制器kp、kd及ki参数,改善PID控制器的动态特性。测量结果表明:相对于传统PID控制器,模糊-PID控制器恢复稳态时间短,DSC两侧温差小。

波前像差仪与常规验光法对眼屈光不正测量的对比观察

目的 通过波前像差仪、客观电脑验光仪及主观插片验光 3种方法对屈光不正度测量方法和结果的比较 ,了解波前像差仪对低阶像差测量的准确性及几种方法的优缺点。方法 选取来我院接受准分子激光屈光手术的近视患者 4 8例 (48眼 ) ,分别进行MEL 70WASCA波前像差仪、客观电脑验光仪与主观插片验光法检查 ,对所得近视度数、散光度数、散光轴向进行统计分析、比较。结果 波前像差仪、客观电脑验光仪、主观插片验光 3种方法测得的等效球镜度分别为 (-7.0 1± 3.0 6 )D ,(- 6 .97± 3.5 2 )D ,(- 7.4 0± 3.6 0 )D ;近视球镜度分别为 (- 6 .77± 3.0 7)D ,(- 6 .6 1± 3.4 6 )D ,(- 7 11±3 5 5 )D ;散光度分别为 (- 0 .5 8± 0 .4 4 )D ,(- 0 70± 0 6 0 )D ,(- 0 5 8± 0 6 5 )D ;散光轴向度分别为 94 3°± 5 6 6°,81 5°±6 7 9°,81 1°± 73 2° ;差异均无显著性意义。而且波前像差仪与客观电脑验光法所测得的屈光不正度数更为接近。结论 运用MEL 70WASCA波前像差仪在暗视原瞳状态下测得的低阶像差能够较准确地反映眼的屈光不正状态。

带误差补偿的二位置寻北仪设计

带误差补偿的二位置寻北仪系统包括电源、转机结构、控制电路、计数器等。其补偿算法推导基于陀螺和加速度计一次误差补偿模型,以降低陀螺随机漂移及加速度计的零位漂移对寻北精度的影响。同时再利用由典型静态误差源产生的寻北误差与方位角三角函数成正比或为常值,以罗差修正寻北结果进一步提高寻北精度。

波前像差仪、电脑验光与主觉验光测量屈光度的矢量比较

目的:运用矢量分析法比较波前像差仪、电脑验光仪及主觉验光测量屈光度的差异方法:随机选取广西视光中心就诊的近视患者89例,运用电脑验光仪、Wavescan波前像差仪和主觉验光测定球镜、柱镜及轴向,选取右眼结果经傅里叶变换成矢量形式,采用随机区组设计资料方差分析对结果进行分析。结果:电脑验光仪、波前像差仪与主觉验光测得的M值差异源于三种验光方法间的差异(F=34.036,P<0.001)和不同患者等效球镜值之间的差异(F=46.412,P<0.001),电脑验光仪测得的M值最负,波前像差仪次之,主觉验光最正。三种验光方法测得的J0和J45值比较差异均无统计学意义(P>0.05)。电脑验光仪、波前像差仪与主觉验光测得的P值差异源于三种验光方法间的差异(F=34.418,P<0.001)和不同患者等效球镜值之间的差异(F=46.557,P<0.001),电脑验光仪测得的P值最大,波前像差仪次之,主觉验光最小。结论:电脑验光仪、波前像差仪与主觉验光测得的等效球镜和矢量值大小有差异,但测得的散光无差异。

冷原子陀螺仪三维磁场系统的容差设计

磁场系统作为磁光阱的重要组成部分,在高精度冷原子陀螺仪中占有极其重要的地位。随着陀螺体积的不断减小和集成度的不断提高,磁场系统的制造和装调误差对陀螺性能的影响不断增大。这些误差会引起磁场零点漂移和磁场梯度变化,降低捕获效率和原子团的质量,从而影响陀螺性能。从三维磁光阱磁场分布的理论分析出发,结合数学建模和计算机仿真,对三维磁场系统的主要制造和装调误差对磁场的影响进行了分析和比较,并基于预设阈值利用试验设计和数学回归对关键制造和装调参数设计了合理的容差限,为小型化冷原子陀螺仪三维磁场系统的设计和制造提供了理论依据。

互感器校验仪差流回路负荷对电流互感器检定结果影响的分析与计算

不同原理的互感器校验仪其差流回路在结构上存在较大差异,在检定电流互感器时如果不正确地配备互感器校验仪可能会给检定结果引入附加误差。文中分析了数字式互感器校验仪和比较仪式互感器校验仪的原理以及相应的差流回路附加负荷的计算过程。结果表明比较仪式互感器校验仪由于采用线圈检测差流信号,从理论上不会给测量结果带来任何附加误差;而数字式互感器校验仪通过差流电阻采样差流信号,差流电阻上的压降在标准和被测互感器二次侧导纳分流是差流回路负荷给检定结果引入误差的根本原因。

Wavescan波前像差仪测量屈光不正的准确性研究

目的:评价Wavescan波前像差仪测量近视眼屈光不正的准确性。方法:对33例66眼行屈光不正矫正术的患者分别用电脑验光(睫状肌麻痹和非睫状肌麻痹下)、显然验光、Wavescan波前像差仪法测量眼屈光不正,并将患者按屈光不正度数分为3组:低度近视组(-0.50～-3.00D)17眼,中度近视组(-3.00～-6.00D)27眼,高度近视组(-6.00～D)22眼。对测量的结果进行两两比较,采用配对t检验分析。结果:四种验光方法测量的验光结果(球镜、柱镜、等效球镜)显示,低度近视及高度近视组,显然验光与Wavescan波前像差仪验光球镜及柱镜度数比较没有统计学差异(P=0.289,P=0.814,P=0.057,P=0.246),睫状肌麻痹状态下验光与Wavescan波前像差仪验光在中高度近视组,球镜度数及柱镜度数之间的比较差异没有统计学意义(P=0.052,P=0.111,P=0.539,P=0.154),并且结果不随屈光状态的不同而不同,而等效球镜度数之间的差异具有统计学意义。Wavescan波前像差仪和显然验光及睫状肌麻痹状态下验光测量,结果比较,随屈光不正度数增加,球镜相符率降低,柱镜相符率升高。结论:Wavescan波前像差仪测量屈光不正有较高的准确性,可以很好地用于VISXSTARS4准分子激光治疗系统个体化切削治疗使用,但与显然验光和睫状肌麻痹状态下验光比较仍有差异,可以作为以上两种验光方法的参考和补充。

差分式伸缩仪

介绍差分式伸缩仪的基本原理、结构以及实验成果。实验结果表明,差分式伸缩仪对震动、电源波动等有较强的抗共模干扰能力。

三轴磁通门磁梯度仪转向差校正方法研究

三轴磁通门传感器应用广泛,但其自身固有的零偏误差、灵敏度误差以及三轴非正交误差对其磁场测量精度有着较大的影响。针对磁通门梯度仪中磁传感器自身的性能参数和摆放方位不一致问题,提出了转向差的校正方法:分别建立了磁通门传感器误差的自校准和互校准数学模型,并采用神经网络算法和最小二乘算法对模型参数进行求解。仿真和试验结果表明,整个校正过程简单可行,在不需要三轴无磁转台以及恒定磁场标准装置等复杂试验设备情况下,利用磁通门梯度仪在稳定的地磁场环境下采集多组磁场数据,能有效降低磁梯度仪转向差引起的测量误差。

便携式微速差双转子系统智能化整机动平衡仪的开发与研究

微速差双转子系统整机动平衡的关键是如何从复杂的拍振信号中分离出内、外转子各自的不平衡分量。在介绍不解拍分离内、外转子不平衡信号方法的基础上,围绕提高幅值和相位的测量精度,从系统的硬件设计、拍振信号的提取、拍峰与拍谷的捕捉、相位的求法等几个方面,详细论述便携式微速差双转子系统智能化整机平衡仪的软、硬件设计。用开发成功的仪器对WL-350型卧螺离心机进行平衡试验,取得了十分满意的效果,证明仪器设计的方案是正确、可行的。

米制直尺、电脑验光机与瞳距仪测量双眼瞳距的差异性研究

目的 比较米制直尺、电脑验光机与瞳距仪测量双眼瞳距的差异。方法 70名被检者分别采用直尺、电脑验光仪与瞳距仪测量双眼视远瞳距 ,采用直尺与瞳距仪测量双眼视近瞳距及单眼的远近瞳距 ,并将三种方法测量值进行统计学比较 ,取P <0 .0 5统计差异的标准。结果 测量双眼视远瞳距直尺结果为 62 .15± 4.0 2 ,电脑验光仪为 62 .41± 3 .96,瞳距仪为 61.5 6± 4.0 8,三者无统计学上显著差异 (F =0 .83 ,P =0 .43 5 9) ;双眼视近瞳距直尺结果为 60± 3 .7,瞳距仪结果 5 7.1± 3 .6,两者在统计学上有显著性差异 (t=15 .2 7,P <0 .0 1) ;直尺与瞳距仪在测量单眼的视远瞳距 (S =-2 3 47.5 ,P <0 .0 0 1)和视近瞳距 (S =-3 0 0 1,P <0 .0 0 1)均有统计显著性差异。结论 瞳距仪在单眼瞳距测量和视近双眼瞳距测量所受干扰的因素较少 ,是验光配镜必不可少的设备。米制直尺测量双眼视远瞳距操作简单又准确。电脑验光仪仅能测量双眼视远瞳距 ,不考虑作为首选瞳距测量工具。

差压泄漏检测仪的研究与设计

差压检测仪广泛应用于密封产品的密封性能检测,是非常重要的密封性能检测设备。该文阐述了差压检测法的工作原理,介绍了设计的泄漏检测仪的组成。现有差压检测仪中,两腔充气通道难以同时封闭。为解决此问题,设计了一种新型同步截止集成阀。文中详细分析了该气动集成阀的设计及工作原理。

互感器校验仪测差电路的分析与研究

在研究分析了多种互感器校验仪的基础上 ,论述了三种互感器校验仪测差电路 ,并对其原理和特点进行了分析。

WaveScan波前像差仪测量暗适应下瞳孔的直径

目的:通过测量暗适应下瞳孔直径,探讨中青年近视患者暗适应下瞳孔直径的平均值及其与年龄及屈光度的联系。方法:选取2005-08/2006-05我院行LASIK矫正近视的患者276例552眼,利用WaveScan波前像差仪测量患者暗适应下瞳孔直径,进行统计学分析。结果:暗适应下男患者右眼瞳孔直径(7.22±0.96)mm大于左眼瞳孔直径(7.06±1.02)mm,差异有统计学意义(P<0.05),女患者左右瞳孔直径差异无统计学意义(P>0.05)。男患者右眼瞳孔直径(7.22±0.96)mm大于女患者右眼瞳孔直径(6.92±0.99)mm,而左眼瞳孔直径及左右眼瞳孔直径差值在不同性别患者间差异无统计学意义(P>0.05)。19例(6.9%)左右瞳孔直径差值>1mm,257例(93.1%)左右瞳孔直径差值≤1mm。不同屈光度组瞳孔直径差异无统计学意义(P>0.05)。瞳孔直径与年龄及屈光度的相关性分析结果表明,瞳孔直径与年龄成负相关(P<0.05),与屈光度无相关性(P>0.05)。结论:WaveScan波前像差仪测量暗适应下瞳孔直径可为角膜屈光手术的术前评估及手术方案的设计提供可靠依据。瞳孔直径与年龄成负相关,与屈光度无相关性。