用于加速度计静态标定的精密倾斜平台

提出一种用于加速度计静态标定的精密倾斜平台装置,利用直线电机驱动,将直线电机的线位移转换为台面的角位移。建立了装置的理论模型并介绍了其测控系统,分析了影响定位精度的因素。台面静态误差主要受温度、重力影响;制造和装配误差通过线位移与角位移的转换关系影响系统精度;动态误差主要受轴承跳动影响,导轨运动的误差可以忽略不计。通过实验研究得出影响系统精度的主要原因,并给出了误差补偿的方法。结果显示误差主要来源于电机和转动部件的装配误差,经软件补偿后,在-3 600″^+3 600″,定位误差均小于±2″。

基于Pareto最优解的非对称转向机构双目标优化

根据四向叉车的转向需求,设计适用于四向叉车的非对称转向机构;为了同时提高非对称转向机构纵向和横向转向性能,分别建立非对称转向机构纵向四轮转向和横向两轮转向的转向运动数学模型,并且构建纵向四轮左、右转向非对称性约束;以接近Ackermann理想转向为优化目标,建立非对称转向机构双目标优化函数,采用改进的粒子群优化(PSO)算法求解非对称转向机构双目标优化的Pareto最优解。优化结果分析算例表明纵向和横向转向性能可分别提高32.1%和38.9%,为非对称转向机构优化设计提供有益的理论参考。

零件质量在机测量系统综合评价体系

通过分析制造标准差和测量系统标准差及其比值这3个指标在不同情况的接受准则,构建综合评价体系区间分布图.根据测量数据在区间分布图的区域分布,分析制造系统过程能力、测量系统测量能力和测量精度,判定在机测量系统是否可行,并提出改进意见.将提出的零件质量在机测量系统综合评价体系,应用于自主研发的电机端盖自动化生产线的在机内径检测与评价.改进后的过程能力指数提高到1.18,测量能力为11.29%,测量精度为9.64%,自动化生产线具有较高的生产效率和经济性,满足产品批量生产的要求.结果表明:在机测量系统综合评价体系在对零件自动化生产线测量系统的评价方面具有很好的可行性和实用性.

零件质量在机云检测无线终端设计

针对数字化闭环制造过程中的零件质量检测环节,设计了一种应用于零件质量在机检测系统的无线检测终端。首先介绍了零件质量在机云检测系统架构,接着给出了无线终端的功能需求,然后介绍了终端的硬件模块选型、系统设计,软件模块和流程设计以及WiFi网络上位机配置软件。终端硬件部分以嵌入式STM32芯片为核心,集成了RS485现场通讯、WiFi和GRPS无线网络通讯等模块,软件部分封装了质量数据采集、数据格式处理、无线网络通讯、现场设备控制、GPIO接口等模块。研究结果表明,系统作为连接现场设备和云端服务器的关键部件,可以用于生产过程的零件质量数据采集和远程设备监控,实现云计算模式下的零件质量控制。

两步溅射法制备纯铜型陶瓷覆铜板的研究

本文提出在氧化铝陶瓷基板上,采用两步溅射铜膜的方法来制备纯铜型陶瓷覆铜板,即先在低氩气压下高能溅射形成Cu氧化物过渡层,再利用高气压下低能量的铜粒子沉积形成均匀的铜层。使用FESEM对其进行微观表征并进行拉脱强度测试,最后利用传统刻蚀方式在覆铜板上进行电路制作并用显微镜观察线路边缘形貌。研究结果表明,采用该工艺制作的陶瓷覆铜板,铜层结构致密、均匀,金属与陶瓷的拉脱强度达到6.2MPa以上,覆铜板能够用常规腐蚀工艺进行光刻腐蚀,工艺兼容性好。具有生产成本低廉,操作简单,制备过程绿色无污染等优点。

用于绝对相位还原的对称式和非对称式二元结构光编码

基于邻域分析的相移法不适合阶跃场景测量且往往会造成相位误差的积累,为此提出了用于获取绝对相位的对称式和非对称式二元阶梯相位结构光编码方法.两种方法编码图案不同,对称式编码方法编码图案黑白条纹的宽度相等,非对称式不等.通过投影多帧二元结构光编码图案,结合相移法相位提取公式获得阶梯相位.测量时,基于传统正弦条纹投影和相移法获得高准确度包裹相位,并用阶梯相位确定对应包裹相位的级次.根据级次直接进行相位展开,进而获得绝对相位.以量块作为测量对象,两种方法的测量均方根误差达到0.072mm.两种方法均能够有效还原阶跃场景,实现三维重构.

微波介质陶瓷谐振器磁控溅射金属化

微波介质陶瓷谐振器在无线通信基站中有广泛的应用,其品质因数（Q值）主要由材料的介质损耗和金属膜的电导损耗所决定的,传统丝印烧结的金属化膜损耗较大,已成为限制谐振器Q值的主要因素。本文采用直流磁控溅射对相对介电常数为45的微波介质陶瓷进行金属化处理,研究了不同的清洗工艺和复合膜系对介质谐振器性能的影响。实验结果表明,1表面精细打磨和等离子清洗工艺有利于提高膜层结合力,其中Cr/Cu/Ag复合膜系性能最佳,溅射金属化膜层结合力可达6.4MPa,优于丝印工艺的1.8MPa;250～100nm厚度的过渡层金属Cr对Q值几乎无影响,因此可用Cr层提高结合力,且不会牺牲器件Q值;3溅射后器件的Q值最大可达到2673,明显优于丝印烧结工艺的2268。

PZT压电蜂鸣片溅射金属化的研究

采用直流磁控溅射工艺实现了PZT压电蜂鸣片的金属化,分别研究了Cr/Cu/Ag、Ti/Cu/Ag、Cu/Ag 3种复合膜系电极薄膜的微观结构和电学性能差异,并与"丝网印刷银浆再高温烧结"(简称"丝印烧结")金属化工艺进行了比较。研究结果表明,用溅射金属化工艺制备的压电蜂鸣片,其电极膜层致密、均匀,一致性好,电学性能普遍优于丝印烧结工艺,其中又以Ti/Cu/Ag膜系为最佳,最大抗拉强度达到13.5 MPa、平均谐振电阻小于25Ω、机电耦合系数大于0.7,而金属化膜厚仅为丝印烧结工艺的1/4,另外电容量和谐振频率等指标均符合蜂鸣器的标准,各项性能全面优于丝印烧结金属化工艺,具有全过程无污染、生产成本低、可控性强,适合于产业化生产等优点,可以取代丝印烧结工艺。

溅射膜电极与氧化锌压敏陶瓷的界面机制研究

利用溅射法制备半导体陶瓷表面的电极有着广阔的产业化前景,但关于溅射膜电极与陶瓷表面的界面机制研究尚鲜有报道。本文采用磁控溅射法在ZnO压敏陶瓷表面制备了Cr+Cu电极,通过X射线光电子能谱等技术研究分析了Cr/ZnO的界面反应及界面成分。研究结果表明:常温下Cr膜在氧化锌表面的沉积模式为混态生长模式,在Cr的初始沉积阶段,Cr价层电子与氧化锌表面存在电子转移作用,有氧化态的Cr生成;随着覆盖度的增加,电子转移逐渐减弱,最后Cr完全呈现为金属态的中性吸附。该界面反应生成的化合物对溅射膜电极的欧姆接触,附着力等性能有重要作用,而且能有效阻止电极元素Cu或Ag的纵向扩散。

ZnO压敏陶瓷溅射金属化的研究

采用直流磁控溅射工艺实现氧化锌压敏陶瓷的金属化,提出以三层电极膜系(镍铬/铜/银)的结构来获得更优的机械性能和电性能。与传统丝印烧结银浆金属化工艺相比,磁控溅射工艺绿色环保,溅射电极的厚度可控,与基底的附着力更强,且具有更优的电性能。研究结果表明,采用磁控溅射工艺,膜层附着力可以从9.7 MPa提高到13.9 MPa;器件的非线性系数和压敏电压分别增加了45.5%和5.6%,漏电流降低了55%;经过125℃、100h的高温负荷寿命试验后,压敏电压变化率从1.32%降低到了0.61%。对于氧化锌压敏电阻,磁控溅射法制备的三层膜电极的电气性能、机械性能和可靠性均远优于烧银电极,具有良好的应用前景。

敏感陶瓷表面溅射金属化研究

以负温度系数(NTC)热敏陶瓷为例,采用直流磁控溅射技术在陶瓷表面制备了过渡层+阻挡层+焊接层的复合溅射膜电极,其中Ni-V薄膜作为过渡层兼阻挡层,Ag作为焊接层。并对NTC热敏陶瓷的各项电性能,电极的结合力等进行了测试,采用扫描电镜、能量色散X射线谱等技术研究了溅射膜电极的作用机理和微观形貌。实验结果表明:Ni能与NTC热敏陶瓷产生良好的欧姆接触,并提高了电极层与陶瓷表面的附着力,而且Ni膜能够有效阻挡Ag扩散进入陶瓷体内,避免了烧银电极中Ag向瓷体内扩散的缺点,同时Ni还能很好地耐受高温无铅焊锡的溶蚀,保证焊接质量。

微秒脉冲激光诱导硅表面微结构的研究

分别在空气和SF6环境下,使用波长为1064 nm的半导体微秒脉冲激光器扫描辐照单晶Si制备出微米量级的硅表面微结构,并利用扫描电子显微镜和可见—近红外分光光度计观测激光辐照后的硅表面形貌和光学特性。结果表明,当硅表面每激光光斑面积累积辐照的微秒脉冲数达到1600个,即可在硅表面形成平均高度为30μm、数密度约为3.0×105spike/cm2的锥形微结构;硅表面在SF6气氛中形成的微结构表面光滑,纵横比为2,而空气中的微结构表面粗糙,纵横比为1,表明SF6气氛更有利于锥形微结构形成;微秒激光辐射后的硅在0.2~2.5μm波段内反射率大幅下降,空气中制备的微结构硅平均反射率10%,SF6中制备的低至2.8%;还探讨了硅表面形貌的演化过程,认为激光辅助化学刻蚀和再沉积机制对于微秒激光诱导硅表面微结构的生长起着重要作用。

泛免疫炎症值及全身免疫炎性指数对胃癌预后的评估价值

目的探讨术前炎性反应标志物、泛免疫炎症值(PIV)及全身免疫炎性指数(SII)对胃癌患者预后的评估价值。方法回顾分析2016年3月~2019年12月在徐州医科大学附属医院确诊为胃癌的396例患者的临床病理资料,通过5年时依性ROC曲线确定PIV及SII的最佳截断值,将两者分为高PIV、低PIV组及高SII、低SII组,分别比较组间临床病理特征关系;通过Kaplan-Meier法和Log-Rank检验进行单因素分析并绘制生存曲线,分析PIV和SII值在评估胃癌患者预后中的价值。结果PIV及SII与胃癌患者的肿瘤浸润程度、淋巴结转移、TNM分期、神经或脉管侵犯、肿瘤直径均有关,差异有统计学意义(P<0.05),高PIV组的患者5年生存率低于低PIV组(57.8%vs 82.1%),高SII组的5年生存率低于低SII组(60.0%vs 81.5%),差异均有统计学意义(P<0.05)。结论术前高PIV及高SII均有助于预测胃癌患者的预后,且PIV对胃癌预后的预测价值好于SII。

血浆C9orf50基因甲基化检测对结直肠癌诊断价值的研究

目的探讨并比较血浆C9orf50基因甲基化与多种血清肿瘤标志物在结直肠癌临床诊断中的价值。方法选取2020年9月至2021年4月于徐州医科大学附属医院就诊的行结直肠镜检查的患者116例,结直肠癌患者均行结直肠癌根治术,根据病理结果分为三组:结直肠癌组48例,结直肠息肉组27例,肠镜检查未见异常者作为健康对照组41例,比较三组患者血浆C9orf50基因甲基化、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖类抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)、糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)的水平,通过χ^(2)检验或Fisher检验比较三组患者各项指标的阳性检出率及结直肠癌患者血浆C9orf50基因甲基化阳性率与其临床病理特征的关系,利用ROC曲线评价血浆C9orf50基因甲基化、CEA、CA125、CA19-9对结直肠癌的诊断价值。结果结直肠癌患者血浆C9orf50基因甲基化Ct值明显低于结直肠息肉组和健康对照组(P<0.001);在结直肠癌组患者中,血浆C9orf50基因甲基化的阳性检出率为66.67%,高于CEA(39.58%)、CA125(4.17%)、CA19-9(18.75%)中的任一指标及三项肿瘤标志物联合检测的阳性率(52.08%),当四项指标联合检测时,阳性检出率可提高至81.25%;血浆C9orf50基因甲基化的检出率不受患者的年龄、性别、肿瘤位置、淋巴结转移、远处转移、临床分期等因素的影响(P>0.05),仅与肿瘤的浸润深度有相关性(P<0.05)。利用ROC曲线评估各指标对结直肠癌的诊断价值,结果显示,血浆C9orf50基因甲基化检测对结直肠癌的诊断价值优于CEA、CA125、CA19-9任一单一指标及三项肿瘤标志物联合检测。结论血浆C9orf50基因甲基化检测对结直肠癌的诊断价值优于上述三项肿瘤标志物,可能成为结直肠癌临床筛查的一项新型血液学指标。

血清甲基化SFRP2在上消化道肿瘤诊断中的可行性

目的:探究结直肠癌(colorectal cancer,CRC)癌甲基化分泌卷曲相关蛋白2(secreted frizzledrelated protein 2,SFRP2)在上消化道肿瘤诊断中的可行性。方法:收集41例上消化道肿瘤患者和36例无相关胃肠疾病患者的血清,采用基于甲基化特异性PCR的方法检测甲基化的SFRP2(mSFRP2)。结果:SFRP2的灵敏度在上消化道癌中为68.3%,在食管癌中为60.0%,在胃癌中为71.0%。特异性为77.8%,提示SFRP2的甲基化状态与患者年龄、性别及肿瘤属性(原发性或继发性)之间不存在相关性(P>0.05)。此外,随着肿瘤大小和病理分化程度的增加,SFRP2甲基化阳性率也逐渐增加。结论:CRC甲基化标志物SFRP2用于上消化道肿瘤的筛查是可行的,尤其在胃癌检测方面。SFRP2的甲基化检测将是一个新的很有前景的非侵入性的上消化道肿瘤筛查工具。

基于嵌入式系统的手势识别的设计与实现

针对当前手势识别技术便携性和可移植性等问题,运用嵌入式平台和OpenCV相结合的方法,提出了基于嵌入式平台的手势识别的设计与实现方法。首先,利用加权均值滤波法对图像去噪,使用形态学开运算保留完整的手势特征信息等图像预处理;然后,使用二维最大类间方差分割手势图像,采用Hu距等相关特性对手势图像中一些指定手势的特征信息进行分析处理;最后,采用帧间差分相乘法对运动手势目标进行检测。设计分析与实验结果表明,基于嵌入式的手势识别可移植性强、识别率更高且易于实现。

太阳电池激光划裂技术的发展趋势分析

随着光伏发电技术的进步,在太阳电池生产过程中,有时需要将1片完整的太阳电池切割成多片小太阳电池,从而可以制备成新型光伏组件。本文详细阐述了用于太阳电池切割的激光划裂技术的技术原理,并对近年来市场上常用的太阳电池激光划裂技术的技术原理和发展情况进行了介绍,对比和分析了用于太阳电池切割的新型的无损伤激光划裂技术与常规激光划裂技术的主要区别和各自的优、缺点。分析结果表明,无损伤激光划裂技术具有较多的技术优势,将在未来光伏产业设备中得到大规模应用。

全自动太阳电池无损伤激光划裂机的设计

随着太阳电池间超小间距、大尺寸硅片和超低温太阳电池等工艺的出现,常规的太阳电池激光划裂技术已无法满足光伏组件高质量的需求,因此,无损伤激光划裂技术应运而生。本文针对无损伤激光划裂技术,设计了一套全自动太阳电池无损伤激光划裂机,解决了常规太阳电池激光划裂设备不可避免地造成太阳电池热损伤的问题。该设备通过视觉检测系统获取太阳电池的切割路径,然后通过工控机、运动控制器和PLC通信模块,实现太阳电池的自动上下料、直驱(DD)马达四工位旋转装置的旋转、太阳电池激光豁口切割及激光热裂等功能。

基于位错密度演化的高频振动时效微观机理

为了揭示高频振动时效消除残余应力的微观机理,探讨了高频振动载荷作用下的位错密度演化特性对残余应力松弛的影响规律。分别采用Williamson-Hall(WH)法和小孔法分析高频振动前后Cr12MoV钢淬火试样的位错密度和残余应力。在实验研究的基础上,采用微观动力学理论,建立晶粒多自由度系统,分析高频振动激活位错运动的机制,进一步采用晶体塑性理论,建立高频振动作用下的位错密度演化控制方程,分析高频振动时效消除残余应力的微观机理。结果表明:材料内的位错在高频振动的作用下激活运动,产生位错累积和位错湮灭2个演化过程,其中材料内的位错湮灭过程占据主导地位,从而降低了材料内的位错密度;位错密度的降低减小了材料内的晶格畸变程度,从而松弛了材料内的残余应力。

适用于快速三维形貌测量的二元结构光编码优化方法

为避免多级灰度值编码所带来的非线性问题,并进一步提高测量速度和适应性,提出了一种二元阶梯相位编码方法。首先,利用传统N步相移法,投影若干幅正弦光栅条纹到待测物体表面,接着投影若干幅相移条纹对应的采用二值化编码的条纹;在通过四步相移法求得光栅条纹的包裹相位后,利用二值编码条纹解调后得到的阶梯相位,确定光栅条纹的周期级次;最终根据周期级次对包裹相位进行解包裹得到绝对相位,完成相位去包裹。利用二值化条纹进行阶梯相位编码的方法,克服了传统阶梯相位编码方法使用多级灰度值引起的非线性问题。实验结果表明,以单通道投影图像数目为标准,在同等条件下,与已有的同类方法相比,本文方法的测量速度提高了12.5%,且适应性强,能够有效地进行物体的三维形貌测量。