摘要：随着太赫兹技术中关键科学与技术问题的解决和有关仪器发展,其在各个领域的应用也备受人们的关注。由于太赫兹光谱技术具有一些独特优势,在快速无损检测技术的发展方面具有重要的应用前景,该技术与其他方法互补,可以解决许多原来难以解决的检测问题。进一步开发太赫兹光谱技术实际检测方法的关键之一就是需要具有一套较为完整和可靠的太赫兹光谱数据库。介绍了近期开发的一个基于浏览器/服务器(Browser/Server)的太赫兹光谱数据库系统。根据实际需要设计了太赫兹光谱数据库的结构和主要功能。该数据库目前包括240多条太赫兹光谱信息,其数据来源包括三个部分:(1)收集了部分国外太赫兹光谱数据库的信息;(2)从文献中收集部分光谱数据;(3)国内部分实验室测量的太赫兹光谱数据。着重介绍了建立BS结构的太赫兹数据库的基本结构和项目,介绍了BS结构太赫兹光谱数据库的功能与检索方法。该数据库具有计算样品的光学参数功能,可以根据输入的太赫兹时域光谱数据计算出样品的吸收系数,折射率等其他光学参数,以便于样品特征研究和谱库检索。检索系统能方便的提供注册用户收集、查询、显示谱图及其实验数据和分子结构图、数据匹配等功能。该数据库可以登录http://***进行查询和使用。该数据库是根据目前的太赫兹光谱数据信息建立的,以后会逐渐完善。希望该太赫兹光谱数据库能够为用户提供强大、方便和高效的服务功能,进而推进太赫兹技术在更多领域的应用。

摘要：为进一步解决煤与瓦斯共采模型实验研究手段不足的问题,自主研制了一套煤与瓦斯共采三维大尺度物理模拟实验系统。该系统采用模块化设计,高度集成机、电、液、气于一体,主要由大尺度箱体(3. 0 m×2. 5 m×1. 8 m)与基座、自动液压开采、柔性加载、自动通风、瓦斯抽采、瓦斯注入以及综合数据采集与控制等7个子单元构成。按几何相似比1∶100计,加载单元可模拟最大采深2 105 m,开采单元可模拟采高0～12 m以及推进距离200 m;通风单元可模拟U型、U+L型、Y型等多种通风方式以及实现不同风量通风;抽采单元可模拟高位巷、高位钻孔、地面抽采等多种立体化抽采方式;瓦斯注入单元采用独立注入方式,实现不同瓦斯涌出量、不同位置的瓦斯涌出;综合数据采集与控制单元实现覆岩裂隙、矿山压力、瓦斯运移、瓦斯抽采等表征参数的采集以及对整个实验系统进行自动控制。该实验系统可进行工作面煤层开采、通风、瓦斯涌出与抽采等功能的模拟,实现煤层开采过程中覆岩裂隙演化、矿山压力分布、卸压瓦斯运移、瓦斯抽采等科学问题的一体同步研究。运用该系统对山西某矿302工作面开采过程进行模拟实验,得到了该矿条件下基本顶初次来压步距45 m,周期来压步距20 m,覆岩破坏在空间上呈椭圆抛物形态等覆岩破断与裂隙演化规律;工作面推进过程中应力峰值不断前移,应力集中系数2. 11～2. 63,超前工作面距离6～11 m等动态应力变化规律;在卸压瓦斯储集与分布规律方面,得到采空区后部76～120 m瓦斯浓度增加较快,120 m之后趋于稳定,采空区上部5～60 m裂隙带中瓦斯浓度逐渐增加,裂隙带最上层瓦斯浓度达到65%～68%。实验结果表明,该系统能够较好进行工作面煤与瓦斯共采全过程的模型实验研究。

摘要：铸造合金熔体热物理性能对铸件的物理及力学性能有着重要影响,熔体热物性参数是其许多固态性能指标的重要表征。准确而快捷地测定合金熔体主要热物性参数,对冶金和铸造工作者设计优质合金材料和最佳熔体处理工艺具有重要的实际意义。介绍铸造合金熔体表面张力、密度、黏度、电导率等热物性参数集成测试系统的研制方法,该系统由计算机测控单元、熔体保温单元、传感器分配及升降机构、熔体试样取送机构等部分组成,在计算机控制下,熔体试样被自动送入保温单元,传感器分配及升降机构自动选配对应传感器并依次完成热物性参数自动测试。

摘要：针对多级半色调技术输出结果存在轮廓效应以及人工结构的问题,提出一种自适应噪声调制多级误差扩散半色调算法.首先利用加权均方误差约束求取噪声调制器的各项系数,并将噪声调制器插入至误差扩散法中的量化过程内;然后通过遗传算法,结合蓝噪声原理获取噪声调制后的最优自适应误差过滤器;最后利用所得的自适应误差过滤器完成量化误差滤波,输出半色调结果图像.实验结果表明,该算法可以有效地减少半色调输出结果中的轮廓效应和人工结构,并且具有较高的信噪比.

摘要：提出一种应用于结构光投影三维面形测量的基于区域的二值编码方法。该方法根据被测物体表面的最大起伏来确定区域编码范围和二值编码图案,然后利用基准区域级次直接获得变形条纹的连续相位分布,在保证可靠性和精度的前提下有效地减少了编码图案数量,提高了测量速度;同时,设计了用于动态三维形貌测量系统的硬件模块。该模块实现了240frame/s的条纹投影与同步采集,满足了动态三维形貌采集的要求。实验测量采用6幅图案实现了40frame/s的三维形貌采集,实现了动态三维形貌测量,相关实验结果证明了该技术的可行性。

摘要：设计了一种一端铰支的V型直线超声电机,旨在找到一种输出效率更高、更利于小型化的定子结构。利用有限元软件分析了定子不同结构参数对模态一致性和驱动足处振幅的影响规律;基于结构参数的灵敏度的分析,对定子结构进行了优化设计。制作了45°、60°和90°三种不同角度的定子,并开展了电机机械特性的实验研究;实验结果表明,相对原有的U型电机,V型电机的模态一致性更好,输出速度和输出力有很大提高。在夹角为90°、激励电压为300Vpp、预压力为40 N时,电机空载速度提升了66.8%,负载能力提升了55%,最大空载速度达到784 mm/s,最大输出力达到14 N,推重比达70。研究表明:夹持元件与定子一体化设计和一端铰支的夹持方式简化了电机的结构,有利于直线超声电机的小型化;V型定子夹角为90°时,综合输出性能及稳定性更好。

摘要：提出一种用于测量空间三维点坐标的单像机视觉传感器模型。在结构设计方面,变传统的双CCD摄像机 结构为单CCD摄像机结构,加装两组对称的光学反射镜,镜像出一对虚拟摄像机,可在同一个CCD像面上采集 到存在视差的两幅图像,从而恢复空间点的三维信息;建立了标定数学模型,阐述了此视觉传感器测量模型的标 定方法。相关试验表明,此测量方案不仅有效,而且经济快速,标定方法简单,对标定环境及靶标的摆放姿态无 严格要求。

摘要：时栅位移传感器采用时空坐标转换理论,可在低加工精度条件下实现角位移的高精度测量,现已应用于高精度数控转台控制系统中。原有的场式时栅位移传感器借鉴电机结构,通过转子线圈感应旋转磁场产生电行波,再通过滑环引出。为了消除滑环结构,进一步降低成本、提高传感器抗干扰能力,通过磁导调制方法产生两路驻波并合成电行波,采用两路驻波磁路分离式结构,设计去除转子绕线的磁导调制型时栅位移传感器。利用电磁仿真软件对传感器的各项参数进行仿真优化,传感器仿真电行波幅值变化6.1%;采用光栅进行精度标定实验,测量精度达到-2.7″^+2.2″。

摘要：PGP模块是超光谱成像仪中重要分光器件。为了能够在制作前有效预测PGP整个系统的衍射效率分布及其衍射特性,提出了PGP整体化设计方法。从体位相全息光栅设计角度出发,结合棱镜与光栅各项参数的制约关系,编制了计算PGP整体衍射效率的分析软件,综合考察了棱镜与光栅各项参数对PGP模块衍射特性的影响,讨论了光栅布拉格波长的漂移特性,据此设计了一种用于成像光谱仪的宽波段高衍射效率PGP分光模块。模拟结果表明:棱镜1材料的色散系数越小,PGP的光谱带宽越窄;光栅布拉格波长的漂移增大了PGP模块和光栅的光谱带宽,带宽增大使光栅的角度选择性随之增大,拓宽了棱镜1材料的选择要求;棱镜1顶角、光栅的胶层厚度和相对介电常数调制度等参数是影响PGP衍射效率分布的重要因素,制作时需要精确控制。利用此方法设计的PGP分光模块在400～1 000nm波段范围内衍射效率不低于50%,并给出具体设计参数,这对PGP制作具有一定的参考价值。

摘要：为了克服反向学习带来的维度退化现象,生成部分反向解增强对反向解空间的勘测能力,提出了一种基于正交设计的反向学习差分进化算法,利用正交设计仅生成若干具有代表性的部分反向解,在增强算法勘测能力与减少函数评价次数上达到了一个良好的平衡.实验结果表明:该算法相对于其他几种反向学习差分进化算法有更好的收敛精度及速度,同时对函数维度变化不敏感,鲁棒性较强.