Preliminary Application of Combinatorial Measurement and Regression Analysis Method to High Precision Instrumental Analysis

With determination micro-Fe by 1, 10-phenanthroline spectrophotometry for example, they are systematically introduced the combinatorial measurement and regression analysis method application about metheodic principle, operation step and data processing in the instrumental analysis, including: calibration curve best linear equation is set up, measurand best linear equation is set up, and calculation of best value of a concentration. The results showed that mean of thrice determination , s = 0 μg/mL, RSD = 0. Results of preliminary application are simply introduced in the basic instrumental analysis for atomic absorption spectrophotometry, ion-selective electrodes, coulometry and polarographic analysis and are contrasted to results of normal measurements.

基于机器视觉技术的高精度光学仪器表面动态变形测量研究

伴随着光学仪器精度的逐渐提高,其表面动态变形事件发生频率也呈现急剧增加的趋势,是影响与制约光学仪器发展与应用的主要因素之一。为了满足光学仪器的应用需求,提出基于机器视觉技术的高精度光学仪器表面动态变形测量方法。采用机器视觉设备获取高精度光学仪器表面图像,对表面图像进行灰度化处理、去噪处理与增强处理,以此为基础,应用SURF特征检测算法提取表面图像的特征点,通过FLANN算法匹配相邻图像的特征点,利用Delaunay三角化在表面图像区域形成三角网格,进一步计算表面图像特征点的位移与应变,从而实现高精度光学仪器表面动态变形的测量。实验数据显示:在横坐标为1μm时,应用提出方法获得的表面动态变形位移纵坐标为1.8μm,与实际位移基本保持一致,在实验组别为6时,应用提出方法获得的光学仪器表面动态变形应变数值为3μm,与实际应变数值保持一致,充分证实了提出方法具备较好的应用性能。

基于老化补偿的功率模块全生命周期在线结温监测方法

功率模块结温在线监测对提升系统性能和可靠性具有重要意义。应用导通饱和压降和电流对结温进行估计,对测量带宽要求不高,对硬件和算法的侵入性低,是比较理想的结温在线监测方法。但是传统的测量方法很难满足结温精度要求,另外长期工作下功率模块老化会引起温度模型参数漂移,进一步加剧结温估计误差。为此,该文提出一套高精度测量电路和采样校准策略,应用温漂抑制、动态自适应采样、误差定向标定、同步时序控制等策略,大幅提高了在线采样分辨率和结温估计精度。针对老化问题,提出一种基于大电流注入的急停控制策略,解决了老化特征参数在线辨识问题,实现了结温模型的老化补偿,大大提高了老化后的结温监测精度,实现了全生命周期高精度在线监测。最后,在250kW三相变流器平台上进行了实验验证,得到老化前后的结温估计误差,证明了该文方法对提高结温监测精度具有明显效果。

微波谐振腔的高精度校准

该文介绍了利用高精度气象参数测量仪器进行微波谐振腔真空频率校准的方法,给出了详细的计算公式和校准步骤、条件,并对采用气象参数校准方式标定的谐振腔进行了不同条件下的实际测试和比对。测试结果表明,此种校准方式可以代替真空校准,且校准后的谐振腔可以应用于实际测量。

钻机开孔定向仪的结构设计与优化分析

阐述矿用钻机开孔定向仪在矿井钻探中的应用特点,它通过高精度测量显著提高钻探效率和精度。分析矿用钻机开孔定向仪的功能、原理及其在不同应用场景中的设计要求。展示便携式和机载式的结构设计,并通过振动试验验证减振装置的有效性。

高精度跳动误差检测仪的设计

讨论了开发高精度跳动误差检测仪的必要性 ,通过介绍跳动误差检测原理、检测电路框图及主要器件的选择 ,提出了跳动误差的数据处理模型及跳动误差检测仪的基本结构。

长啁啾光纤光栅分布式双参量传感特性研究

针对在复杂条件下传统精密位置传感器易受电磁干扰,复合材料兼容性差等问题,提出了一种基于长啁啾光纤光栅的分布式位置与压力双参量传感器。建立了长啁啾光纤光栅双参量传感模型,通过数值仿真对长啁啾光纤光栅双参量传感器理论模型进行了验证。并建立了长啁啾光纤光栅双参量传感系统,实验表明该传感器对于位置参量在全量程范围内具有50μm的空间分辨率与99.99%的线性度;对于横向力具有0.003 399 d B/N的灵敏度系数与99.8%的线性度。该传感器可以应用于复杂环境下的精密横向力测量及定位。

全视角高精度三维测量仪光学系统误差分析研究

大视角、高分辨率、低畸变光学成像系统是全视角高精度三维测量仪中最为关键的核心器件。现有三维测量仪实际使用过程中不可避免会产生各种误差,因此科学合理地评估和降低全视角高精度三维测量仪的测量误差具有十分重要的科学及工程应用意义。通过多角度、全方面分析定量研究了相机内方位元素标定误差对几何定位误差的影响,以及相机光学系统MTF分析、点扩散函数分析、波像差分析和公差分析对匹配误差产生的影响。研究结果表明,在各种影响三维测量仪光学成像系统测量误差的因素当中,相机的传递函数是影响系统三维定位误差最主要的因素,当系统MTFN值大于0.4lp/mm、系统几何畸变小于1个像素,PSF能量集中在以3μm为半径的圆环内(小于1个像素),且PSF峰值达到了0.9时,三维测量仪的定位误差可达到秒级精度。

高温下基于虚拟仪器技术的应变、温度的测试

研究了在高温环境条件下同时测量应变、温度物理参数的测试技术,以及应变测量系统在高温状态下受温度变化影响的消除或补偿方法。开发了FLUKE2285B同时测量应变、温度的功能,建立了基于虚拟仪器技术、满足高温试验条件的应变、温度测试系统。应用LABVIEW图形化编程软件建立起良好地人机界面,自定义各项测试、分析和显示等功能。还介绍了对所建立的测试系统进行检定的方法。

高精度多目标运动参数估计

针对连续波体制的测量雷达的应用场合,提出了一种多目标运动参数(速度、加速度)高精度的测量方法。该算法运用快速傅里叶变换和解线性调频(dechirping)补偿谱分析精确测速度和加速度,对加速度搜索步长的选择问题采用了逐次逼近法,则可在保证测量精度的同时,运算量大为减少,因而易于实时处理和工程实现。给出了应用该方法的具体工程实现,通过仿真实验证明该算法的有效性。

基于STC12C5410AD单片机的单相电参数测量仪设计

以高精度电表集成电路CS5463为计量核心,设计了一种基于STC12C5410AD单片机的单相交流参数测量仪.该系统与采样、过零比较电路配合,利用单片机片内定时器测量频率和相位差;与采样、放大、精密整流和滤波电路配合,利用CS5463片内A/D转换器通过瞬时采样法测量电压、电流有效值计算出视在功率、有功功率和无功功率.通过12864LCD显示出各参数测量值.

基于MAX1402的便携式高精度测温仪

为了提高导弹弹体温度的测量精度,给出了一种采用AT89C51单片机为控制核心的高精度测温仪的设计方法。在该测温仪中,传感器使用线性较好的A级薄膜工业铂电阻Pt100,信号的调理和A/D转换电路采用MAX1402来实现,减少了外围器件,也相应的提高了系统的可靠性和便携性。在传感器的非线性补偿上,采用了基于最小二乘法的曲线拟和与线性插值相结合的软件补偿方法,提高了系统的测温精度。实际使用证明,该测温系统具有可靠性高、便携性好、测温精度高等特点。

基于偏摆仪的小模数齿轮单项参数测试方法浅析

介绍了一种基于偏摆仪的装夹与定位结构,用于辅助完成小模数齿轮的齿圈径向跳动与齿向误差的测量。该测量装置可以实现小模数齿轮的快速正确定位,该测试方法用于小模数齿轮的单项参数精密测量,效果显著。

高精度跟踪式水位测量仪的设计与实现

介绍了高精度跟踪式水位测量仪的工作原理、组成结构及设计实现。该测量仪采用Modbus通信协议,通过RS-485串行总线,可以单独或连网对各测量点的水位进行快速、实时的精确测量。分布在各测量点的水位测量仪(下位机)与PC机(上位机)组成非平衡主从式结构系统,上位机可以实现对多达140台下位机进行实时监控和数据信息的收集,系统最大通信距离可达1200m。

仪器科学与技术发展建议

分析了 2 1世纪仪器学科面临的挑战 ,高精度、高速度、高分辨、高集成仍是竞争的焦点。在这些方面开展基础研究并取得突破性进展将会带来发展的机遇。根据国内外研究进展提出一些值得重视的发展方向 :纳米测量技术和系统、无导轨坐标跟踪系统、超精非接触测头、千兆采样有通用接口的虚拟仪器、数控机床技术创新设备、新器件新材料、重大工程和科学问题的仪器创新、在线测量仪器。

高压动态标定技术的进展

近10年来随着中国科学技术的发展,对高压(100MPa以上)测量系统的动态标定的需求日益迫切,相应的动态标定技术也获得了很大的发展,出现了一系列新的动标装置和技术,如高压标定激波管、高压半正弦压力发生器、高压水激波管、高压快速阀门装置等。本文对其背景、装置的原理、特点及适用范围等进行了综述和评论。

慢走丝线切割加工高精度小直径深孔的工艺研究

以某光学仪器镜筒中高精度小直径深孔的加工为对象,针对该零件特点及技术要求,分析了采用传统加工方法加工该零件存在的问题,并选择慢走丝线切割的方法加工该零件。在研究慢走丝线切割加工特点及工艺规律的基础上,通过大量试验研究,总结出一套有效的工艺措施及加工参数组合。经三坐标测量仪检测,表明加工效果理想。该加工方法及参数可以广泛运用到其他类似材料和结构的零件中,为高精度小直径深孔的加工开辟出一条新的思路。

高精度温度测试仪的设计

针对温度测控精度的问题,本文提出了一种高精度、低功耗温度测试仪的设计方案。该系统采用PT100铂热电阻模块对温度信息进行采集放大处理,通过A/D转换后将信号传递给主控制器,主控制器根据按键要求把分析结果输出给液晶屏显示。该高精度温度测试仪经多次调试和测试后,其功能和指标均达到了设计的要求,误差不大于0.5%。

整体式挠性接头刚度测量系统设计

动力协调陀螺仪中的整体式挠性接头存在加工精度难以保证和刚度测量困难等技术难点。而挠性接头的性能好坏又将直接影响到航空航天设备的性能,因此提高挠性接头的高精度检测十分重要。本文介绍了所研制开发的一套高精度整体式挠性接头测试装置。

高压试验仪器仪表检测中的综合评价

文中介绍了安徽省电力系统在高压试验仪器仪表检测工作中,通过对试验仪器仪表的测量原理、技术指标、测量范围、检测数据、额定容量等几个方面对仪器仪表进行综合判断评价的情况,强调建立高压计量标准是避免因试验仪器仪表测量数据不准确造成对设备绝缘状况的误判断和提高设备运行可靠性的重要手段。