摘要：条纹投影三维测量技术的检测精度依赖于绝对相位与深度关系的标定过程,传统的标定方法步骤复杂、用时较长,在双目测量系统中对左右相机分别标定时尤为明显。因此设计一种基于立体靶标的标定方法,靶标由两个平面组成,各个靶标平面上附着规格已知的图案,平面连接处用特殊图案标识,用于区分左右两面。立体标靶实现双目测量系统相机外部参数与相位-深度的同时标定,将标定时间减少了一半,简化了标定流程;经过实验验证,利用立体标靶可以精确地进行深度(Z)以及横向(XY)的标定,实测误差小于0.053毫米,方法在双目乃至多节点三维测量系统的标定过程中具有应用价值,增加标定效率同时可避免累计误差产生。

摘要：提出一种基于声学原理的方法以实现精确的非接触物体体积测量。基于分布参数模型,该方法被进一步优化并据此设计出一套声学体积测量仪。借助有限元软件***构建声学体积计声场的有限元模型。为了得到最优几何参数,改变不同的尺寸,计算相应的测量误差。参数涉及旁通孔的半径、高度、位置,垫片高度、放置方向以及驱动信号等因素。根据仿真得到的最佳形状参数设计出声学体积测量仪进行实验验证。实验测量5 kg,2 kg,100 g的砝码体积,最大误差不超过标称体积的0.6%,而且测量结果稳定,多次测量的标准差不超过0.1 cm3。该方法快速高效,能无损测量,造价低廉,不但适合大规模工业应用,而且能满足实验室使用的精度要求。

摘要：气体静压轴承的承载力和刚度相对于传统轴承较低,限制了大承重在高精度等场合中的应用,传统设计方法为了提高气体静压轴承承载性能,采用增大供气压力和增加节流孔等措施,造成轴承结构复杂,且易导致轴承自激振动现象。提出在气体静压轴承承载面开设均压槽的结构优化设计方法。建立带有周向均压槽的平面气浮圆轴承有限元模型,对比分析不同形状和几何参数的均压槽对轴承承载性能的影响。结果表明:均压槽能够明显提高气浮轴承的承载力;正常工作时,带三角形均压槽的气浮轴承承载能力和刚度最佳;气浮轴承承载力随均压槽深度和宽度的增加而增大,但增速趋缓。

摘要：设计了一种适用于光滑表面的调制度显微测量系统,系统包括两个远心镜头、一个半透半反镜、一个显微物镜、一个CCD相机和一个DMD数字投影仪。由远心镜头和显微物镜结合将数字投影仪产生的条纹图像成像到显微物镜物面,得到虚拟的标准条纹图,待测表面对该虚拟条纹图的反射像将沿显微物镜光路返回进入CCD像平面,待测物体在高精度一维平移台的控制下沿光轴移动,根据相移算法可以从获取的条纹图中计算出每个位置的图像调制度,通过查找调制度最大值对应的位置,即可完成待测物点的三维形貌测量。实验结果表明该显微调制度测量方法能获得高精度面形,特别适用于微小形貌剧烈变化物体面形测量。

摘要：为激光惯性约束聚变(ICF)诊断,研制了一台大动态范围X射线皮秒条纹相机系统。分别使用130fs和8ps的紫外激光器搭建了X射线条纹相机的动态测试系统,标定了条纹相机的性能。两组标定条件下,实验结果显示,X射线条纹相机极限时间分辨率为5.0ps,动态范围分别为513.7∶1和2 237.1∶1。理论分析了实验结果的差异由于光电子的空间电荷效应导致,其中包括时间弥散和技术时间分辨率中的空间展宽。在飞秒和皮秒激光激励条件下,飞秒电子脉冲的发射电流密度是皮秒电子脉冲的61.5倍,飞秒电子脉冲的空间电荷效应导致的条纹相机时间弥散和空间展宽更大,对条纹相机极限性能作用程度更大。本文研究结果对分析X射线条纹相机中时间和空间信息的物理机制具有重要作用,对优化设计条纹相机系统,激光测试和标定条纹相机性能具有指导意义。

摘要：晶体硅太阳电池具有成本低廉、工艺简单等优点,但在生产过程中难免会出现断栅、破裂等问题,因此对太阳电池片的检测至关重要。太赫兹波作为一种具有光子学及电子学特征的电磁波在无损检测方面具有独特的优势。通过采用太赫兹量子级联激光器数字全息成像系统,对模拟设计的太阳电池金属栅线、破裂硅片以及不同电阻率的衬底进行测试。结果表明,太赫兹全息成像技术在太阳电池检测领域具有较高的应用价值。

摘要：随着国家对海洋发展战略不断推进,为满足海洋水文气象数据的监测全面化和智能化需求。在采用MSP430系列单片机硬件平台的基础上,重点阐述漂流浮标采集器的程序设计。采集器程序在结构方面采用模块化设计,在运行控制方面采用以事件驱动的处理模式。模块化的设计使整个程序结构清晰,运行效率高;程序控制采用事件驱动控制方式,即把各种操作处理定义为事件,在需要执行时,设置相关的事件标志位。在程序的主循环中查询是否存在需要处理的事件标志,如果有则执行相关的操作处理,执行完成后,退回到主循环查询处理中。得到了较好的运行结果。

摘要：采用Witoszynski、Foelsch法及边界层修正量等因素对(4～6)马赫喷管型线进行设计,将所设计喷管射流及实验区流场环境进行模拟;通过改变喷管实验区入出口压力比,探讨最佳稳定流场时所对应的入出口压力比。为明确风洞实验中构件附近流场的准确分布,在实验区放置球锥模型,对比分析所设计喷管射流场及远场边界条件下的流场品质,探究实验区壁面及喷管模型对稳定气流的影响大小。同时,分析球锥构件半锥角的改变对喷管实验区射流的影响。研究结果表明:所设计喷管及实验区的流场都能保证高马赫、高品质稳定气流,验证了喷管型线设计的合理;两种环境下球锥模型附近的速度场、温度场及压力场分布差异明显,实现后续模拟构件在风洞实验的高温应变及模态等特性的结果更精确;喷管实验区流场中不同半锥角的构件温度分布规律结果对飞行器头部热防护的措施可提供理论参考。

摘要：流动成像技术采用空间敏感阵列,以非接触或非侵入方式对被测对象进行检测,可实时提供封闭管道、容器等过程设备内物场的二维/三维分布和运动状态信息,是实现流动过程可视化测量的核心技术。多模态流动成像通过融合不同敏感模态的检测信息实现多相、多组分流动过程的可视化监测以及过程参数的准确提取。分别介绍了电学、超声与射线单模态流动成像基本原理;总结了已有的多模态流动成像系统及其构成,以及适用于多模态流动图像重建的融合算法;讨论了在不同流动对象与工况条件下的多模态选择与系统设计原则。在此基础上,对多模态流动成像发展中的关键技术与科学问题进行了展望。

摘要：设计了一种基于衍射元件的长焦距中波红外连续变焦光学系统，焦距为70-800mm，11．4倍连续变焦。该系统采用二次成像技术，具有100％冷光阑效率，公差分配合理，没有冷反射和鬼像。在空间频率16lp／mm处，所有焦段的MTF值均大于0．5。采用衍射元件，提高了光学系统的像质，减小了光学系统的体积和重量，采用凸轮变焦，光机结构紧凑、重量轻。