舰船水平向冲击环境测量仪研制

舰船设备的冲击环境测量是实船及模型水下爆炸试验研究中的一项重要内容,但多方向冲击输入载荷的耦合效应使获取可靠的水平向冲击环境数据成为难题。为此,从适配测量装置垂向与水平向刚度的角度出发,参照现有低频簧片仪安装频率分布,并以水平式强碰撞冲击机考核冲击环境为指标,开展两端固支梁式、偏心轮式水平向冲击环境测量仪的设计工作,建立水平向冲击载荷作用下两种形式簧片的单自由度系统运动方程,并推导出簧片冲击响应与冲击位移谱成正比关系,则通过测量簧片冲击响应即可推算出安装部位的冲击环境。在此基础上,设计系列满足安装频率分布要求的簧片,并加工水平向冲击环境测量仪原理样机。通过水平式强碰撞冲击机试验检测,水平向冲击环境测量仪与加速度计获取的冲击环境数据可以相互验证,测量仪设计是合理有效的。

基于全站仪定位的辐射场测量方法研究

在核设施检修或退役中,往往需要对现场的辐射剂量场进行测量。传统的剂量率仪不支持空间坐标测量,需要额外的坐标测量工具,且剂量测量和坐标测量不同步,使得测量效率受到限制。针对该问题,提出了一种基于全站仪定位的测量方法,可同时测量剂量率和对应的空间坐标,定位精度为mm级,研制了测量系统样机。使用样机对某个水泥固化放射性废物桶进行了测试实验,与蒙特卡罗计算结果进行对比,测量值与模拟值的相对偏差遵循正态分布,平均偏差为12.8%,标准偏差为9.37%,数量大约占96%的测量点位的相对偏差在[-30%,5%]的范围内,体现了较高的测量精度。对某核设施厂房的另外两个较为复杂的场景进行辐射场测量,使用对数变换普通克里金方法对离散的测量点进行辐射场插值计算,三维辐射场重构结果的平均相对偏差可控制在50%左右。结果表明通过基于全站仪的辐射场测量系统可对现场的三维辐射场进行重构,精度可以满足三维辐射场的应用需求。

流气式低本底α/β测量仪的串道特征及干扰修正

研究了一系列α、β金属平面源、粉末源及薄层样法自制面源在流气式低本底α/β测量仪上的串道现象。结果显示:^(90)Sr-^(90)Y金属面源以及 ^(14)C,^(137)Cs,^(90)Sr-^(90)Y, ^(40)K粉末源β对α通道的串道比均在0.1%以下,基本可以忽略不计;α金属平面源串道比大小规律表现为 ^(210)Po<^(209)Po<^(239)Pu<^(239)Pu-^(241)Am混合源<241Am,范围为3.49%~25.4%,发射不同能量粒子的α金属源的串道比差异较大。由于衰变过程产生的内转换电子、俄歇电子以及X射线等在β道产生响应,241Am源的串道比明显高于其他源,241Am粉末源的串道比随单位面积质量厚度增加而增大。α粒子对β通道的串道现象较明显,并与样品制源方式有关,主要是不同制源方式造成的自吸收差异导致的,总体有α粉末源串道比>薄层样法自制α面源>α金属平面源,测量时应重点考虑α粒子对β放射性的串道干扰。通过210Po加标样及牡蛎样品经放化分析制成的电镀源验证,对待测样品源进行一定厚度的铝箔或纸片覆盖,可以有效的减小α粒子对β通道的串道干扰;也可以直接利用串道比对测量计数进行修正,此时需要考虑待测样品源和串道比刻度源的一致性,否则会导致修正结果的偏差较大。

基于单芯片的脉搏血氧测量仪设计

该文设计的脉搏血氧测量仪以单片机为控制核心,通过IIC总线实现软硬件互相配合,实时监测人体的脉搏血氧情况,再通过SPI通信将数据传送至TFT液晶屏显示。该测量仪具有低成本、易携带、使用方便的特点,可以24 h不间断监测人体的血氧脉搏情况,捕捉心率异常,有效发现疾病问题,也为医院医生在诊治心脏病患者时提供参考数据,及时进行针对性治疗。

IOLMaster、Axis-ⅡA型超声和ODM1000A型眼科超声测量仪测量眼轴长度及前房深度的比较

背景眼轴长度和前房深度是人工晶状体（IOL）度数计算公式中的重要参数。目的对IOLMaster、Axis-ⅡA型超声、ODM1000A型眼科超声测量仪测量的眼轴长度及前房深度进行比较。方法同一操作者分别使用IOLMaster、Axis—UA型超声和ODM1000A型眼科超声测量仪测量48例83眼的眼轴长度及前房深度。结果Axis-ⅡA型超声、ODM1000A型眼科超声测量仪、IOLMaster测得眼轴长度的均值分别为（25．79±0．85）、（25．72±0．82）、（26．00±0．83）Film。Axis-ⅡA型超声比ODM1000A型眼科超声测量仪测得眼轴长度长（0．07±0．35）mm，差异无统计学意义（t=1．711，P=0．091）；IOLMaster比ODM1000A型眼科超声测量仪测得眼轴长度长（0．27±0．29）mm，差异有统计学意义（t=-8．570，P：0．000）；IOLMaster比Axis-ⅡA型超声测得眼轴长度长（0．21±0．32）mm，差异有统计学意义（t=-5．931，P=0．000）。3种检查仪测量眼轴长度结果相互呈正相关（r=0．916、0．938、0．928，P〈0．01）。Axis-ⅡA型超声、ODM1000A型眼科超声测量仪、IOLMaster测得前房深度分别为（3．81±0．21）、（3．84±0．25）、（3．83±0．18）mm。Axis-ⅡA型超声比ODM1000A型眼科超声测量仪测得前房深度值小（0．03±0．17）Film，差异无统计学意义（t=-1．324，P=0．189），IOLMaster比ODM1000A型眼科超声测量仪测得前房深度值小（0．01±0．15）mnl，差异无统计学意义（t=0．815，P=0．417），Axis-ⅡA型超声比IOLMaster测得前房深度值小（0．01±0．12）mm，差异无统计学意义（t=-0．900，P=0．371）。3种检查仪测量的前房深度值相互间均呈高度正相关（r=0．735、0．813、0．823，P〈0．01）。结论ODM1000A型眼科超声测量仪可以准确测量眼轴长度及前房深度，但不能替代10LMaster．

光学相干生物测量仪Lenstar LS 900与IOLMaster对眼球生物学参数测量的一致性评价

目的探讨一种最新的光学低相干反射测量仪Lenstar LS900对于眼球生物测量的准确性，将其测量值与光学相干生物测量仪IOLMaster的测量结果进行比较。方法对照观察分别由Lenstar LS900和IOLMaster测量的正常人群眼球的眼轴长度（axial length，AL）、前房深度（anterior chamber depth，ACD）、角膜子午线上下的曲率半径（CR1、CR2）和白对白角膜直径（white—to—white distance，WTW）等眼球生物学参数。结果本研究纳入了206个健康的成年个体（206眼），年龄（26．9±15．6）岁。两种测量仪对于AL、ACD、CR1、CR2，和WTW等测量值的相关程度很高。Lenstar LS900与IOLMaster的测量结果比较，AL差值（0．014±0．090）mm（P=0．025），CR．差值（0．006±0．030）mm（P=0．005），CR，差值（0．020±0．040）mm（P〈0．001），均略长；WTW较短差值（-0．110±0．400）mm（P〈0．001），ACD的差异无统计学意义（P=0．554）。除WTW一致性界限为-0．89～0．67mm外，两种测量仪的测量数据具有良好的一致性。结论与IOLMaster相比较，LenstarLS900可提供同样准确、可靠的眼球生物测量数据（除wTw外），并且可提供中央角膜厚度和晶状体厚度数据，因此LenstarLS900在屈光手术和白内障手术领域有很好的应用前景，能满足未来高质量白内障手术的要求。

基于智能移动设备的低成本微型作物光谱反射率测量仪设计与实现

为实现作物生长信息的低成本、实时、无损监测,本研究基于光谱分析技术,选择395 nm和800 nm 2个波段,根据光学系统原理和小型化需求,进行基于智能移动设备的低功耗微型作物光谱反射率测量仪研发,包括封装壳体、光学系统和硬件电路设计及控制系统App开发;并使用积分球和ASD Fieldspec 4 Hi-Res地物光谱仪对测量仪4个通道(395 nm和800 nm太阳光接收通道和作物反射光接收通道)的测量值进行标定,并以反射率为20%、40%、60%、100%的4块标准灰度板为测量对象检验测量仪的准确性。结果表明:4个通道标定方程的决定系数均在0.9980以上,395 nm和800 nm反射率的均方根误差分别为1.46%和1.07%,平均绝对误差分别为1.17%和0.82%;4块标准反射率灰度板在395 nm和800 nm 2个波段测得反射率的相对误差分别小于2.0%和3.6%,变异系数分别在1.36%~4.17%和0.78%~2.36%。该测量仪体积32 cm^(3),质量仅20 g,且具有低成本、高精度、易操作、可升级等特性,可实现基于智能移动设备的作物生长实时监测。

新型磁热效应直接测量仪的研制与性能测试

基于Halbach旋转原理,设计三种尺寸的中空圆柱形NdFeB永磁磁体。利用有限元法计算的结果表明,NdFeB永磁磁体中间空隙处可产生匀强磁场,磁感应强度分别为1.0 T、1.5 T和2.0 T,方向和主磁体的磁化方向相同。NdFeB永磁磁体中轴线上磁场分布的测试结果和计算结果相吻合,误差在5%以内。基于绝热温变的直接测量法,研制磁热效应直接测量仪。对典型磁热材Gd的测试结果表明,磁热效应直接测量仪可准确测量磁热材料的绝热温变,精度在0.2℃以内。该磁热效应直接测量仪对样品的形状要求较低,测量时间短,测试过程简便。

面向行星表面元素测量的小型化伽马谱仪原理样机设计

对行星表面物质受宇宙射线激发或天然衰变而产生的伽马射线进行探测,是一种测量行星表面主要元素成分及其空间分布的可靠技术手段,已被多个行星探测任务采用。提出了将CZT探测器与SiPM读出闪烁晶体相结合的行星元素伽马谱仪方案,该方案兼具低能段的高能量分辨率和高能段的高探测效率,同时可以减小来自非探测方向伽马背景的影响,且具有较小的体积、重量和功耗。为进行初步的技术路线验证,设计了一个将CZT阵列(单个灵敏尺寸1 cm×1 cm×0.5 cm)与BGO探测器(晶体的主体尺寸8.4 cm×8.4 cm×4 cm)相结合的小型化伽马谱仪原理样机,并开展了物理模拟。完成了前端探测器模块、数据处理模块和FPGA控制逻辑的设计实现,以及原理样机的组装。使用放射源、上海光源激光伽马光束线和中子激发伽马对谱仪进行了测试,CZT探测器对^(137)Cs@662 keV伽马射线的能量分辨率(FWHM)为2.1%,可以较好地分辨低能伽马射线,BGO晶体能够较好地探测和分辨高能伽马射线。该方案为未来小型化行星伽马谱仪的工程设计提供了参考。

3D打印偏颌测量仪的研制及在偏颌患者康复期的应用效果

目的:研制3D打印偏颌测量仪,初步探索其在偏颌患者康复期的应用效果。方法:选择2021年7月—2022年12月上海交通大学医学院附属第九人民医院收治的偏颌患者20例,通过数字随机表法分为试验组(n=10)和对照组(n=10)。试验组在围术期及康复期均使用3D偏颌测量仪,对照组在围术期及康复期均使用常规测量方法。比较2组在疼痛、语言清晰度、咀嚼功能、相关生活质量方面的差异。采用SPSS 24.0软件包对数据进行统计学分析。结果:术后1、3、6个月,试验组疼痛VAS评分显著低于对照组(P<0.001),咬合力评分和语言清晰度显著高于对照组(P<0.001);试验组术后1、3、6个月的正颌健康相关生活质量问卷(OQLQ)评分显著高于对照组(P<0.05)。结论:3D打印偏颌测量仪能个体化、可视化地帮助医护患三方准确测量患者的偏颌程度,解决了传统测量方法的烦琐性和主观性等问题;可改善患者的疼痛及语言清晰度,减少并发症发生,减轻临床工作量,增强患者对康复训练的信心和行为,美化患者外观,促进功能恢复,提高生活质量,值得在临床上推广使用。

全站仪测量技术在矿山测量中的应用研究

矿山测量是矿山工程中必不可少的环节,它涉及到矿区地形的测量、采场布置及通道规划以及矿石储量的计算等。传统的测量方法存在着精度低、效率低等问题,而全站仪测量技术的出现改变了这一局面。全站仪凭借其先进的激光测距、高精度角度测量以及强大的数据处理能力,极大地提升了测量工作的精确度和执行效率,为金属矿山的精确开采规划、高效作业流程及资源管理的优化提供了坚实的技术支撑。本文聚焦于全站仪测量技术在金属矿山测量中的应用,深入分析其优势与实践应用,旨在为相关领域的从业者提供有价值的参考与指导。

基于Rb-Xe体系核磁共振陀螺仪的Xe极化场测量方法

核磁共振陀螺仪具有小体积、高精度、低功耗等优点,是未来高精度微小型陀螺的主要发展方向之一。原子气室内Xe核自旋的极化是衡量原子气室性能的一个重要参数,直接影响陀螺的角随机游走,因此准确快速地测量极化场有利于研制性能更优的原子气室。为了实现Rb-Xe体系的核磁共振陀螺仪快速、原位测量Xe的极化场,提出了利用Rb电子顺磁共振频移测量Xe极化场的方法。通过激励磁场翻转Xe极化场,推导了估算Xe极化场的简单公式。实验测量了在典型核磁共振陀螺仪装置中,10nT量级的Xe极化场,结果与理论计算相符。表明这种方法能够快速有效地在核磁共振陀螺仪原位测量Xe的极化场。

体积修正仪校准结果测量不确定度的评定

针对一体式和分体式体积修正仪体积转换误差和温度测量误差的不确定度进行分析。

角膜地形图仪、电脑验光仪、IOLMaster测量角膜曲率一致性分析

目的研究角膜地形图仪、电脑验光仪与IOLMaster测量患者在配戴角膜接触镜的角膜曲率,并进行一致性研究。方法仪器应用对照研究。选取132例(250眼)视光门诊8~15岁的近视患者,分别采用角膜地形图仪、电脑验光仪与IOLMaster对角膜曲率进行测量。采用SPSS21.0进行统计学分析,评价3种测量方法的一致性。结果电脑验光仪和角膜地形图仪(组1)K1、K2、Km的平均差值依次为(0.03±0.19)D、(0.06±0.27)D和(0.04±0.17)D,角膜地形图仪与IOLMaster(组2)平均差值依次为(-0.10±0.22)D、(-0.14±0.24)D和(-0.12±0.15)D,电脑验光仪与IOLMaster(组3)平均差值依次为(-0.07±0.22)D、(-0.07±0.30)D和(-0.07±0.20)D,差异有统计学意义(t=2.693、3.76、4.51,t=-7.46、-9.38、-12.51,t=-5.16、-3.97、-5.813,P<0.01)。Bland-Altman分析显示K1、K2、Km在角膜地形图仪和电脑验光仪一致性较好,95%LoA的最大绝对值依次为0.29、0.34、0.48D,但3者在K2方向上存在一定差异,95%LoA的最大绝对值依次为0.48D、0.61D、0.68D。结论角膜地形图仪和电脑验光仪以及IOLMaster在测量角膜曲率参数方面K1、Km的具有较好的一致性,K2有一定的差异,在临床使用中应针对具体的测量目的选择仪器。

激光跟踪仪在大型钢结构安装测量中的应用

详细介绍了激光跟踪仪在大型钢结构安装测量中的应用,主要包括制定技术路线、三维安装控制网的布设、测量和平差、设备安装测量等。试验表明,在120 m测量范围内,激光跟踪仪能够满足0.5 mm的平面度和直线度安装要求。

直线加速器控制网测量跟踪仪测角误差标定

根据关键设备在直线加速器隧道内的布局,控制网布设在隧道地面和墙面。跟踪仪是直线加速器控制网测量的主要仪器,跟踪仪的测角误差是影响设备精度的关键因素。根据隧道墙面和地面网点的布局以及跟踪仪测量方案,对跟踪仪所有测量状态下的水平角和垂直角进行分解;然后通过高精度三坐标测量仪和跟踪仪联动测试,对分解后的角度进行高精度求解,解算值用于修正跟踪仪的实测角度。结果表明,不管是哪种测量状态,跟踪仪实测角度值均大于解算值;地面网点垂直角和水平角的偏差与跟踪仪的标称精度基本相当;墙面点水平角超过15°时,测角误差随着角度的增加而增大,在隧道控制网测量时需要对墙面点水平角进行修正。

地磁/陀螺仪组合的弹体姿态测量技术

火箭弹飞行姿态角的精确测量是火箭弹实现制导控制和精确打击的前提条件。针对火箭弹引信位置体积小、高冲击和测量环境恶劣等特点,提出了一种地磁/陀螺仪组合测量火箭弹飞行姿态的算法模型。通过分析地磁传感器三轴与火箭弹飞行姿态角的函数关系,将其与陀螺仪姿态测量模型相结合,建立了地磁/陀螺仪组合测量模型。基于推导出的地磁/陀螺仪组合测量模型,结合火箭弹飞行干扰会使组合测量系统产生有色噪声的工况,设计了一种有色量测噪声下的高阶平方根容积卡尔曼滤波(CMN-HSR-CKF)算法。通过仿真实验和实弹飞行数据验证表明,所提出的算法模型可以有效抑制累积误差,飞行实验中滚转角测量误差能够控制在±2.5°以内,较EKF和SR-CKF算法减小了34.2%和30.5%。

基于激光跟踪仪的机床误差快速测量方法

几何误差测量是机床几何精度评定的关键一环。现有的几何误差测量方法在测量效率、测量空间上存在着不同程度的弊端。为此,提出一种基于激光跟踪仪的机床误差快速测量方法。首先,通过测量机床工作空间中不共面的4个位置的坐标,实现机床坐标系和跟踪仪坐标系的对准;其次,通过测量机床直线轴行程内若干位置的坐标,求解出机床各直线轴的3项位置误差和各直线轴间的垂直度误差;再次,通过测量机床工作空间体对角线上若干点的位置坐标,实现机床空间误差的测量;最后,在一台卧式加工中心上和XM60多光束激光干涉仪进行了对比试验,结果表明两仪器测量得到的误差曲线具有较高的相似性。该方法为机床误差测量提供了新手段和新思路。

全站仪导线测量方法优化及应用效果分析

针对矿井全站仪进行导线测量作业时,存在工作人员劳动强度大,测量误差大,测量效率低的不足,分析了全站仪在井下测量作业中的具体应用方法,并结合自身工作实践,进一步优化改进了全站仪导线测量方法,应用结果表明:经优化后,测量人员进行井下导线测量时的劳动强度减轻,测量效率提升,测量精度提高,实现了减人增效,为矿井的采掘安全进行提供了更好的保障。

基于激光跟踪仪的飞机总装数字化测量场构建方法

航空制造业正逐步朝着高精度、高质量的方向发展,数字化测量技术已成为飞机总装的关键。然而,目前的测量场构建主要依赖技术人员的经验,在实施过程中需要反复试错并调整,效率低且人力投入大。为了解决上述问题,提出了一种基于激光跟踪仪的飞机总装数字化测量场构建方法。首先,将飞机总装数字化测量场作为物化模型进行分析研究,提出关键的影响因素。然后,采用模型分析、归纳总结等方法对测量场构建技术进行了研究,通过确定测量场覆盖范围、合理布局增强参考系统(Enhanced Reference System, ERS)点阵、建模仿真、标定ERS点、建立全局坐标系、评价不确定度等步骤,构建了一个科学合理的测量场。该方法在AG600飞机总装中得到了应用验证,证明了其有效性和可行性,可支撑工艺人员高效、准确地构建数字化测量场,满足了飞机总装高精度测量的需求。