基于THz-TDR的芯片金属微带线缺陷检测

针对体积小、走线密集、集成度高的封装芯片缺陷检测,目前的主要检测手段存在精度低、周期长等缺点。为弥补传统检测方法的不足,作者结合太赫兹技术与时域反射技术,探究对芯片上金属导线缺陷检测的可行性。首先在不同宽度的金属微带线上加工了不同比例的凸起、凹槽缺陷,模拟集成芯片中金属导线的不完全开/短路等阻抗不匹配情况,利用太赫兹时域反射计采集其时域反射信号。然后根据时域反射脉冲对应的时间分别对不同缺陷程度、不同缺陷类型进行定性分析,并精确计算出了芯片上金属微带线的缺陷位置。最后利用有限元分析法对硅基底上存在缺陷的金属微带线进行仿真分析,与实验结果具有良好的一致性。该研究表明,太赫兹技术与时域反射技术结合能够实现对芯片上金属导线缺陷的诊断检测,为集成芯片的缺陷检测提供了经验参考。

基于改进TFDR法的核电站仪控电缆断裂缺陷检测

时频域反射(time-frequency domain reflectometry,TFDR)法具有成熟便捷、分辨率较高的特点,广泛应用于各类电缆的故障测距。为了有效判别和精确定位核电站仪控电缆绝缘屏蔽层断裂缺陷,文中通过介入热应力,提出一种改进TFDR法。对50 m多芯仪控电缆进行不同程度的断裂破损模拟,并使用传统TFDR法和改进TFDR法进行检测实验验证。检测结果显示,改进TFDR法对弱断裂缺陷的定位峰峰值为0.2,是传统TFDR法的2.5倍,且不同程度断裂缺陷下定位误差率均小于2.5%。可得出如下结论:相较于传统TFDR法,改进TFDR法使用热应力浮动方差曲线作为缺陷判别的依据,可显著提高对弱断裂缺陷的判别能力;改进TDFR法通过对原定位距离进行修正,进一步提高了对弱断裂破损的定位精准度,可实现对微弱缺陷的有效识别定位。

分布式光纤测温技术的研究进展

拉曼光时域反射技术(R-OTDR)作为如今热点的分布式光纤传感技术之一,具有米级的空间分辨率,可用于精确测量数十公里的温度场,具有广泛的应用前景。该文将对R-OTDR技术的原理和系统结构进行分析,浅析R-OTDR技术的研究进展,介绍R-OTDR技术的工程运用,最后对R-OTDR技术进行总结和展望。

热脉冲探针-时域反射技术测量含水合物沉积物的热导率及水合物饱和度

我国在海洋和冻土区都已发现天然气水合物资源区并成功获取实物样品。含水合物沉积物的热导率是估算水合物资源量、设计合理开采方案的关键性数据之一。受水合物稳定条件和测量技术的限制,水合物热导率测定尚不完善。本文通过自主研制的天然气水合物热物理参数测量系统,开展了海洋沉积物中天然气水合物热导率与饱和度测量研究。实验使用取自南海神狐海域的沉积物作为反应介质,在压力7.8 MPa、温度2℃的条件下合成甲烷水合物,并利用热脉冲探针与时域反射技术联合测量的方式获得沉积物中水合物形成过程的热导率和饱和度等实验数据。结果表明,当水合物饱和度从0增加至49%时,体系热导率出现了先升高后降低的变化趋势。分析发现体系热导率随水合物饱和度的变化特征与水合物在沉积物中的填充方式有关,在实验选用的南海沉积物中,水合物优先选择在颗粒孔隙间成核生长,并最终与沉积物颗粒胶结共存。

分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响

采用管式-时域反射仪(Tube TimeDomainReflectometry,Tube TDR)和热脉冲技术,研究了分根交替灌溉对土壤水分分布和桃树根茎液流动态的影响。研究结果表明,根区两侧同时灌溉(BothPartialIrrigation,BPI)时土壤水分向深层运动而远离根系层,不能被根系有效地吸收利用,而半边固定灌溉(FixedPartialIrrigation,FPI)和两边交替灌溉(AlternatePartialIrrigation,API)时减少了水分向深层运动,有利于根系有效地吸收。干湿交替和部分根干燥能促进根系补偿效应的发挥,使根系具有更强的吸水能力,但是又由于FPI干燥部分的根系长期处于干旱之中,使根系老化而造成复水后不能恢复其吸水能力。树干液流与ET0呈线性相关,并且其回归方程的系数在BPI、API和FPI处理中依次呈递减的趋势,这说明了在同样的大气潜在蒸发能力条件下,采用不同的根区湿润方式时,桃树蒸腾液流对大气潜在蒸发能力的响应程度存在着明显的差异。根液流与ET0成非线性相关,其相关程度低于树干液流与ET0的相关程度,说明了树干液流比根液流与大气潜在蒸发能力之间的关系更为密切。API和FPI的平均产量与BPI的相比有所降低,但是其灌溉水量相对减少,说明了API和FPI能明显提高灌溉水利用效率。

电缆故障测试仪硬件的设计和实现

介绍一种基于低压脉冲反射法原理的电缆故障测试仪的硬件设计。向电缆注入一脉冲,根据是否有反射信号或发送、接受信号的时间差来确定是否有故障及故障点位置。该系统以AT89S52单片机、CPLD为核心,由脉冲发送/接收、单片机系统、高速ADC硬件电路模块等组成。文中对系统的工作原理作了详细的描述。

宽脉冲时域反射网络线缆测试方法研究

针对窄脉冲时域反射法存在的"测试盲区"问题,结合网络传输信号无地差分的特性,提出了一种采用宽脉冲差分探测信号的线缆测试方法。该方法可以测试网络线缆的长度,判断故障的类别,并很好地解决了"测试盲区"问题。该文在介绍该方法的基础上,提出了使用该方法设计的网络线缆测试仪的硬件结构,并对其中的脉冲产生与回波处理模块进行了详细的分析。最后,给出了使用该测试仪进行网络线缆测试的实验结果,并对结果进行了分析。结果表明,该方法稳定可靠,具有实用价值。

基于FDR和时频脉冲转换的长电缆缺陷极性识别研究

为解决采用频域反射技术进行长电缆缺陷检测时,其结果易受低频段数据缺失占比的影响,而难以判断电缆缺陷极性的问题,该文提出一种基于频域反射技术的电缆阻抗失配点时频脉冲转换算法以实现缺陷的定位和极性判别。首先,采用2阶Nuttall自卷积窗的快速傅里叶计算方法对不同类型的电缆阻抗失配点进行定位。其次,提出电缆阻抗失配点时频脉冲转换算法,利用高斯窄带包络信号良好的频段调节能力和时频特性,详细阐述了时频脉冲的参数设计和极性判断方法。之后,运用仿真,对不同类型的阻抗失配点进行时频脉冲转换,验证了该算法的有效性。最后,采用该算法对实验室含接头长1500m的10k V XLPE电缆进行实验验证。仿真和实验结果表明:时频脉冲转换算法可以有效地定位长电缆阻抗失配点并且实现不同类型阻抗失配点的极性识别;同时,不同长度电缆阻抗失配点的时频脉冲转换结果不受低频段数据缺失占比的影响,有效提高了长电缆阻抗失配点的极性识别率。

固体火箭发动机药柱超声缺陷特征研究

通过对固体火箭发动机药柱材料黏弹性的分析决定了超声检测探头的最佳频率为1 MHz.采用双探头脉冲反射法,综合了穿透法和脉冲反射法的优点,实现了超声信号在固体火箭发动机药柱中传播时能量强衰减的情况下超声回波信号幅值的最优化.利用超声缺陷信号的时频域特征,较好地实现了该类型药柱的线性定量无损检测.

基于云计算的光伏电站故障诊断系统研究

为了提高光伏电站发电效率,减少人工维护成本,实现区域内光伏电站的统一管理和调度,提出了基于云计算技术的光伏故障诊断系统。分析光伏系统故障特征,搭建基于MapReduce数据处理机制的云光伏故障诊断系统构架和诊断模型,建立了一种新的故障排查机制。研究阵列支路故障点定位方法,将光伏组串等效为具有阻抗不连续点的传输线,结合时域反射法研究故障点定位策略。最后,结合状态检修提出云光伏故障监测辅助决策系统,并阐述其结构和分析策略。

反射法现场吸声系数测量装置

因现有的材料吸声系数测量方法无法对现场材料安装后的吸声系数进行测量,该文通过对现场吸声系数测量方法的研究,以反射法为基础,结合时选窗技术和波形消除技术,研制一套测量现场吸声系数的装置。使用研制的测量装置对样品进行测量,测量结果与驻波管测量结果等进行比较,验证所研制系统进行现场吸声系数快速测量的有效性。

材料薄层超声无损测厚方法评述

介绍了四种典型的材料薄层超声测厚方法———脉冲回波法、时域反射场分析法、兰姆波法及表面波法,阐述了四种测厚方法的基本原理,并结合具体的研究实例,对不同测厚方法的优缺点和适用条件进行了综合评述。

脉冲波反射折射特性的分析计算

利用 FDTD法和 PML技术计算分析了平面分界面对脉冲波的反射和折射 ,充分而形象地描绘平面界面对脉冲波反射的时域过程。通过对折射波的分析获得下述结论 :当入射角小于临界角时 ,折射波波前与几何光学原理一致 ,当入射角大于临界角时 ,沿界面传播的折射波不是慢波 ,而是以媒质 的速度传播。所得结果有助于加深对脉冲波反射和折射性质的理解。

500 kV充油海底电缆运行状态综合在线监测系统研究

海南联网系统500 kV海底电缆运行环境复杂多变,会直接影响到海底电缆的运行状态。为了有效掌握海南联网系统三相31 km海底电缆的运行状态,研究充油海底电缆运行状态综合在线监测技术至关重要。文中根据海底电缆实际运行监测要求,结合充油海底电缆捆绑通信光缆的这一特殊结构,开展了基于布里渊光时域分析的分布式光纤温度传感技术研究,建立了基于IEC 60287热路模型的充油海底电缆的温度热场分布的热路模型,研制了500 kV充油海底电缆运行状态综合在线监测系统,完成了系统的现场安装及挂网运行。该系统能实时监测海底电缆的温度、油流以及油压等运行参数,通过海底电缆温度、油流以及油压历史数据分析,表明系统可实时监测海底电缆的运行状态及稳定可靠运行。

飞机电缆跨转接头故障建模与诊断

构建飞机电缆系统复杂的跨多转接头结构,建立了飞机电缆跨转接头断路故障数学模型及相应的仿真模型,利用时域反射法计算与分析飞机电缆跨一个和多个转接头时特性阻抗及反射系数的变换规律,仿真研究飞机电缆断路故障时窄延脉冲波形跨一个和多个转接头下波形反射及透射情况,通过工控机硬件平台及LabVIEW软件搭建飞机电缆跨转接头故障诊断系统。实验结果表明:仿真模型在飞机电缆断路故障多个跨转接头时具有可扩展性,波形辨识度高,在高采样率硬件平台中可以实现飞机电缆跨转接头故障诊断及定位。

利用网络自协商信号实现网络故障断点检测

报道一种基于网络自协商信号检测网络线缆故障位置、类型及阻抗失配的新方法,利用网络系统中的自协商信号替代传统反射测量法中的外部信号,通过相关运算实现网络线缆故障测量.以RGS2828G交换机的自协商信号为例,实验测量非屏蔽双绞线不同长度的断点距离,其定位的相对标准偏差为0.29%.此方法可同时测量阻抗失配情况,实现故障类型判断,为网络故障检测提供新思路.

光纤测温技术在IDC机房的应用研究

论文首先介绍了光纤测温技术的发展概况和基本概念,然后分析介绍该技术的基本特点、原理及与传统测温方式的比较,以及该技术在未来IDC机房中的地位和作用;接着分析了该技术和CFD气流模拟软件的结合,得到机房能耗的分布情况;最后分析了在IDC机房应用该技术的社会效益和经济效益并对全文进行了总结。

基于PPP-BOTDA分布式光纤传感技术的管道健康监测应用研究

基于布里渊光时域分析(BOTDA)的分布式光纤传感技术已经逐渐广泛应用在各种民用、公用设备的应变与温度监测中。尤其是近年来兴起的一种新型传感技术:脉冲预泵浦布里渊光时域分析(PPP-BOTDA),通过引入预泵浦脉冲,获得了厘米级的空间分辨力。介绍了PPP-BOTDA技术的工作原理,阐述并探索研究了该新兴技术具有的优势与应用前景,并且在实验中验证了PPP-BOTDA技术在管道安全监测中的应用是可行的。

低值LD激光测距望远镜

研制成一种小型 ,低值 ,便携式 ,对人眼安全 ,无合作目标的 L RF- 1型系列 L D激光测距望远镜 .激光波长 90 5 nm ,激光峰值功率 17W,脉宽 2 5 ns,重复频率 10 0 Hz,系统的测距范围 1～ 10 0 0 m,望远镜放大倍率 6倍 ,测距精度 <± 1m,有多种工作模式 ,既能测距又能测速并具有省电功能 .L RF- 1型系列 L D激光测距望远镜是一种激光雷达系统 .本文对光子测距方程和 L D激光测距望远镜的优化设计进行了讨论 。

小型低值LD激光测距仪的研制

研制成一种小型 ,低值 ,便携式 ,对人眼安全 ,无合作目标的LF - 1型系列LD激光测距仪。激光波长 90 5nm ,激光峰值功率 10W ,脉宽 2 5ns,重复频率 10 0Hz ;系统的测距范围 14—10 0 0m ,测距精度 <± 1m ,有多种工作模式 ,具有省电功能。LF1LRF是一种光子雷达系统 ,它的测距能力优于其它低值的半导体激光测距仪。