摘要：在EAST装置上研制了一套边界旋转测量系统（ERD）用于测量边界等离子体环向/极向旋转速度和离子温度分布。前置收光系统采用了嵌入式（plug-in）结构，便于系统调试与维护。光谱仪设计成多入射狭缝结构，可容纳更多的光纤，提高了其利用率。探测器选用了高灵敏度和高动态范围的电子倍增 CCD（EMCCD）探测器。使用了含高OH基浓度的石英光纤，可以承受一定剂量的中子辐射。系统设计的测量波段为350~800nm，最高时间分辨为15ms，空间分辨为1cm。低杂波注入下的实验结果与早期 EAST 上二维弯晶谱仪与快速往复探针联合实验的结论一致。

摘要：本文通过分析传统手动夹持工件的技术要求,为解决其存在的加工难点、效率低及浪费资源等问题,设计了一种自动化夹具。该自动化夹具定位、安夹及找正效率高,结构简单,使用方便,不需要专用人员和专用工装。

摘要：大直径薄壁铝合金圈是某产品的关键工件,通过分析其技术要求、加工难点,克服背景技术中存在的效率低、浪费资源等问题,设计出一种辅助转工件机构,该机构具有定位、安夹、找正效率高、结构简单、使用方便以及不需要专用机床、专用场地等特点。

摘要：近红外波段(NIR,波长范围:780~2500 nm)在线光谱分析技术具有小型化、快速检测、结果稳定可靠等优点,在工业现场检测领域有着广泛的应用。由于近红外光谱分析系统受温度影响较大,传统的光栅分光在线光谱分析系统所采用的光谱仪通常仅对探测器制冷,光路部分仍然会受到温度影响产生波长漂移等测量误差。此外,系统也多采用PC计算机来进行数据采集和控制,并通过配备独立的工业通讯模块实现光谱分析系统与产线总控系统的通讯,不仅增加了设备成本与体积,也显著降低了系统的稳定性。针对这些问题,基于STM32单片机开展了在线恒温光谱分析系统研制与测试。系统采用STM32单片机来控制近红外光谱仪,通过设定和修改采集间隔时间并采集光谱数据,对光谱数据进行预处理,来计算得到目标样品的理化指标。对于温度控制,开发了在STM32单片机上运行的基于比例-积分-微分(PID)控制算法的恒温控制系统,对光谱仪整体(包含光路和电路部分)实现了闭环恒温控制。同时,开发了基于STM32单片机的工业通讯接口(包含Modbus协议通讯和4~20 mA电流信号通讯)。系统实验测试结果表明,该设计能够长时间稳定运行,并有效降低了环境温度变化对光谱数据带来的干扰。在长达48小时的系统运行过程中,光谱仪温度稳定控制在5℃左右,温控精度优于0.25℃。相对于未恒温控制的运行模式,恒温控制条件下的平均吸收光谱强度相对标准差显著减小,并实现了数据采集、预处理、样品理化指标计算、工业信号通讯及温度控制的一体化设计,以满足工业现场在线检测需求。

摘要：开展托卡马克等离子体中杂质输运与杂质控制研究对于提升等离子体约束性能与保障装置安全有重要意义。为了在EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置上开展杂质输运研究,需要发展一套用于注入示踪杂质粒子的激光吹气(Laser Blow-off,LBO)微量杂质注入系统。本文描述了一种用于EAST托卡马克装置上LBO系统的控制系统设计过程与测试结果。该系统采用了全新的自动控制流程,使得系统可以重复、定量地向EAST等离子体注入不同元素的示踪杂质粒子。该设计通过STM32单片机系统实现对聚焦透镜位移、激光器被触发时刻的准确控制,且激光光斑直径可调,以改变杂质注入量。测试结果显示,系统能快速检测到外触发信号并实现精确定时,激光光斑聚焦位置误差小于0.40 mm,达到激光吹气杂质注入实验要求。本研究对在EAST装置上开展等离子体杂质输运研究具有重要意义。

摘要：当前较为传统和普遍的谷物成分和品质检测方法主要是传统分离式、人工检测,传统检测方法的主要问题是耗费时间长效率低,无法实现快速检测。近红外(NIR,波长范围:780~2500 nm)光谱分析技术具有适用样品范围广、定量测量精度高、检测时间极短,分析效率高,无损检测,不污染环境、操作简单、可以实现现场快检或在线检测等优点,广泛的应用于谷物和粮食品质的在线或快速检测。目前现有的近红外谷物检测仪器一般能检测谷物少数成分的结果,但结构复杂、价格昂贵。且由于不同季节不同地区谷物的差异导致模型适用性差,难以在基层谷物收购、加工和流通环节推广应用。针对这些问题,设计了一款基于近红外光谱分析的小麦品质检测仪。采用Python上位机来控制近红外光谱仪,通过设定和修改采集参数集成控制检测仪三个舵机以及重量传感器,实现光谱采集,并对光谱数据进行预处理,代入模型计算得到目标样品的理化指标。通过主成分分析(PCA)处理去除异常值,后经过递推平均滤波、标准正态变换(SNV)等预处理,再经过竞争自适应重加权采样(CARS)特征筛选后利用偏最小二乘回归(PLS)得到最优模型。测试结果表明,该系统能够长时间稳定运行,并有效降低了杂散光、样品均匀性等因素带来的误差。并可实现一台机器对不同地区不同季节的小麦的水分、湿面筋、白度和容重指标的检测,可以满足谷物收购与储存等方面的需求。

摘要：东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)全超导托卡马克装置上极紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光谱诊断系统采用电荷耦合器件(Charge Coupling Device,CCD)探测器集光谱图像数据,硬X射线对CCD产生的干扰造成光谱数据中存在大量的单像素噪声,这为准确分析聚变等离子体杂质辐射带来极大的困难。针对这一问题,设计了一套基于可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的EUV光谱图像处理系统,来快速去除硬X射线产生的噪声干扰。该系统基于限幅滤波算法,并引入标准差和离均差替代固定限幅阈值和样本偏差;通过融合限幅滤波算法和数据判别法,外加设置算法工作区间来分阶段对光谱图像数据进行相应处理。同时设计了仿真测试模块,使用EUV光谱图像转化的视频数据模仿采集流程进行系统的功能测试。最后,为了检验该系统对有效光谱数据的保护能力,将图像数据转换成更加直观的谱线图进行对比分析。实验测试结果表明:该系统能够有效去除光谱图像中的噪声点,并较好地保持了光谱数据的完整性,从而提升了光谱数据的可观测性。

摘要：开展雷电电磁环境的研究需要1台2ms的方波冲击电流发生器.文章从基本的LC回路出发,利用Multisim电路仿真软件,重点研究了L型链路参数对方波冲击电流波形的影响,总结了电流峰值、峰值持续时间与充电电压、链路数量、电感及其内阻、电容器和负载电阻等电路参数的关系,并设计了满足国家标准要求的方波电流发生器装置.实验结果显示,测试波形与仿真分析较为吻合,该设计方法可以为方波发生器(包括电压发生器)的设计提供理论基础.

摘要：针对棒材冲击试样加工在车削加工过程中无法实现同时加工V型冲击缺口,导致计件生产率低的情况,通过运用CNC机床控制系统中的C轴功能,建立起一套三轴联动数控机床运动学几何模型,实现棒材冲击试样方形体部分中间缺口的复合切削,保证了试样的单件工序时间要求和设计图样要求。

摘要：X射线弯晶谱仪作为托卡马克装置等离子体温度和旋转速度等参数诊断测量的重要手段之一,通常利用单晶体衍射分光来测量某种特定杂质的特征谱,这也限制了弯晶谱仪所能测量的等离子体温度范围。为解决更高温度等离子体测量问题,有效提高目前弯晶谱仪诊断系统温度测量范围,用双晶体代替原有单晶体,通过选择合适的晶体和Bragg衍射角组合,利用同一个探测器同时测量类氢和类氦的氩离子光谱,实现更高更宽温度范围测量。本文就东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)弯晶谱仪双晶体应用方面的设计和技术实现进行了阐述,并首次在EAST装置上成功实现了氩离子类氦和类氢谱线的测量,利用类氦线和类氢线拟合得到的氩离子温度非常接近,验证了双晶体结构的可行性。