摘要：目前国内棒材检测多为传统的手工超声检测,而且现有的大部分自动化超声检测系统难以适应棒材检测的要求。针对这种现状,提出了一个包括仿形、五自由度机械手、超声检测成像的一体化棒材自动检测系统。该系统可实现对棒材的精确检测,其工作过程为先对棒材进行仿形,产生符合检测要求的运动点位,然后用五自由度的机械手,控制探头做扫查运动,以螺旋扫查的方式进行检测。由于在扫查过程中,棒材在不停地转动,位置不固定,因而C图像很难获得,为此,本文设计了一种近似的C图像作为替代,然后用A+B+C的组合成像方式进行实时显示,向检测人员提供全方位的探伤信息。实验结果表明,该系统可以快速、准确地实现对棒材的自动检测,效果满意、可靠。

摘要：曲面型构件超声检测工艺复杂,技术难度大,为了提高对这类零件的检测质量和效率,必须获取曲面构件的造型信息,进行路径规划,使检测路径能够贴合构件的型面。为此,分析了国内曲面构件超声检测的现状,提出了包括超声测距、曲面反求和10-DOF机械手的改进的一体化超声检测系统。系统的特点包括①采用超声探头测距、曲面反求的方法,解决了复杂曲面构件CAD数据的问题。②采用Denavit-Hartenberg方法建立了面向曲面的检测机器人运动学模型,将反求得到的零件CAD模型离散化,通过逆向求解运动学方程,得到控制超声探头走位的运动点位文件。③基于反求得到的零件CAD数据,设计了一种灵敏度自动补偿的算法,以配合曲面构件厚度的变化。该系统具备技术成熟、成本低廉,能够用于检测各种曲面零件,适用于广大中小型企业。实验结果表明,这种方法能够成功地对曲面构件进行自动检测,检测效果良好,检测质量可靠。

摘要：利用TracePro光学软件对不同焦距的球面反射镜和抛物面反射镜的准直和聚光效果进行仿真计算,结果表明:焦距相同时,球面镜的聚光和准直效果比抛物镜好,但球面镜对光源位置精度要求更高;当光源尺寸为Φ3.5×6mm2时、抛物镜焦距为15mm,光源能量的利用率最高;对同一焦距的抛物镜,当抛物镜深度大于焦距时,深度改变对结果没有影响。利用仿真结果指导光源和准直系统的优化设计,新系统相对原系统光源功率降低75%,准直系统的尺寸缩小一半,实现AOTF中红外光谱仪的光学系统的优化设计。

摘要：火焰温度是燃烧过程的重要指标。为实现火焰温度的实时动态测量,设计一套基于ARM的火焰温度图像测量系统,其中包括图像采集与处理电路,并在此基础上开发相关软件,可实现火焰图像的采集、图像的预处理分析,最终获得二维火焰图像温度分布、最高温度、平均温度等参数,并可以在自带触摸屏上实现人机交互。为提高系统测量精度,在该系统中加入一套双光路成像系统,从而使每条光路实现单波长的光能成像。实验结果表明:该系统能实时准确地进行二维火焰温度的测量,采样频率最高30张/s,同时系统具有稳定性好、功耗和成本低等优点,可以大量应用到各类对温度监测响应要求较快的火焰监控现场。

摘要：针对常规水表误差检测效率低、人为因素影响大等缺点,将传感器、Zig Bee无线通信技术与上位机相结合,研制了无线水表检测系统。该系统以激光传感器为信号采集装置,CC2530射频单片机为数据处理及传输平台,应用VC++编写了上位机控制软件,实现了对水表的误差检测。实验结果表明:该无线化的水表误差检测系统能够实现对水表误差的检测,并克服了常规检测的缺点,还具有系统结构简单、布线灵活、测量精度高等特点。

摘要：为解决光学干涉测量中相位变化过快以及噪声等问题对于相位数值重建的影响,提出一种基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹算法。该算法将剪切干涉技术和用于标识数据好坏的质量权值引入四向最小二乘相位解包裹算法,不仅可以有效改善因相位变换过快导致的欠采样问题,而且提高了算法的稳定性。根据离散梯度对误差传递的影响,对基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹算法进一步优化。仿真结果表明,基于二阶质量权的四向剪切最小二乘相位解包裹优化算法得到的相位图更接近于理想值,其平均误差仅为基于横向剪切的四向最小二乘算法平均误差的50%。将该算法应用到数字全息三维形貌再现技术,纵向可达到优于微米量级测量精度,测得台阶样片纵向误差为0.012μm。

摘要：针对旋翼式水表在小流量区误差检测效率低下、人为因素影响大等缺点,通过对水表计量误差的分析和现有检测台架的改进,将自主设计的新型光电反射传感器、ZigBee无线数据传输技术与上位机监控界面相结合,最后研制了小流量水表快速误差检测系统,并对水表在小流量区进行了误差检测试验.实验结果表明,该系统能够在小流量区对水表进行快速误差检测,具有结构简单、安装方便、测量精度高、可靠性好等特点.

摘要：针对微纳尺度测量领域对微弱电压信号多通道同步采集的需求,开发了一种基于ADS1274的微弱电压信号同步采集系统。该系统以A/D转换模块为核心,以C8051F120高性能微处理器与外围电路构成控制单元,具有4通道电压同步采集功能。通过设计液晶显示电路,可实时显示测量值。实验结果表明,该系统可实现预定功能,分辨率达到亚微伏级。

摘要：在我国高校扩招的大背景下,实验资源不足已成为许多工科院校面临的主要问题。尤其是光学实验,不仅实验难以多次、重复进行,还易造成光学仪器的损坏。将虚拟现实(VR)技术引入光学实验教学近年来很受关注,但存在成本高、通用性差等问题。针对以上问题,提出利用3DS Max和Unity 3D的强大功能开发桌面型虚拟光学实验系统。利用3DS Max实现几何建模,导入Unity 3D,利用Uniyt 3D自带功能,实现逼真的虚拟光学实验教学效果,可应用于光学相关课程的实验教学,具有良好的应用前景。

摘要：运用神经网络技术,设计开发了一种基于虚拟仪器平台的轴承故障检测系统。在LabVIEW软件平台上,分别对轴承正常和待检测状态信号进行时域分析并提取其特征值,创建神经网络的训练样本和被测样本,并代入MATLAB节点中的神经网络进行故障诊断。试验结果表明,该系统能正确、快速地判断出被测的轴承是否正常,识别率达100%,当被测轴承诊断出故障时,系统还可发出报警提示。