摘要：微电子机械系统(MEMS)热电堆红外探测器是非接触测温仪、光谱仪、气体传感器等现代信息探测系统的核心工作器件。研制了一种交叉式排布的圆形热电堆结构,其热偶条形状由传统矩形调整为直角梯形以降低探测器电阻,热端通过交叉式排布延伸至中心温度集中区,同时增大冷端欧姆接触面积并覆盖反射层以降低冷端温度,有效地增大了冷热端温度梯度。测试结果显示,优化后的交叉式圆形MEMS热电堆探测器距黑体辐射面3 cm处响应电压为22.673 mV,响应率为47.5 V/W,探测率为1.01×10^(8)cm·Hz^(1/2)·W^(-1),相对于传统圆形热电堆探测器的18.649 mV、39.1 V/W和0.852 cm·Hz^(1/2)·W^(-1)分别提升了21.57%、21.48%和18.5%。给出了热电堆探测器结构设计、仿真结果、制作工艺以及测试结果,为热电堆红外探测器的优化设计提供了参考。

摘要：针对MEMS压阻式压力传感器微型化发展过程中精度难以保证的问题,通过有限元仿真分析方法,研究固支结构、封装约束方法等变量对压力传感器输出的影响。结果表明,固支结构的引入会导致压敏电阻所处路径出现24.93%的应力偏差,不同封装方法会使路径上产生0.54%~2.42%的应力偏差。当固支结构宽度与压力敏感薄膜膜厚的比例大于3∶1时,压敏电阻所处位置应力积分均值稳定。结果表明,固支结构的约束方法、结构宽度均会对压力传感器的输出产生重要影响,合理设计固定约束结构可为压力传感器的微型化高性能设计提供保障。

摘要：为解决压力传感器在高温下的热零点漂移问题,文中提出一种压敏电阻均匀刻蚀的方案。通过控制变量法改变沉积和刻蚀聚合物时序参数,解决了制备硅电阻条出现的微负载效应,减小了压力传感器中惠斯登电桥不平衡性。对比了不同参数下的刻蚀效果,得出最佳刻蚀参数为1个循环内钝化时间2 s、刻蚀时间4.8 s,刻蚀图案成功保持了设计图形的关键特征,电阻条连接处曲线平滑、侧壁角度锐利,垂直度达到了88.6°。最终制备的芯片在300℃环境下进行压力测试,测试结果表明传感器芯片热零点漂移率降低了46.7%,验证了该方案对改善芯片高温下热零点漂移的可行性。

摘要：针对当前宽厚板板形在线智能化检测的需求,设计一种单激光器多相机的宽厚板板形测量系统,提出一种基于唯一激光平面的多相机坐标系姿态校准标定方法。板形测量系统由分别位于宽厚板矫正机前后的两个相同的子系统组成,子系统采用多相机测量视野拼接的方式,实现宽厚板板形的检测;利用相邻相机公共视野中同一姿态标定板世界坐标系的唯一性,将多个相机的坐标系映射在基准坐标系下,根据实际激光平面的唯一性将多个相机坐标系统一为同一姿态,并通过统一坐标后相邻相机点云数据的位置关系,实现多相机测量数据的快速拼接,完成多相机结构光测量系统坐标系的标定。试验结果表明,该方法准确有效,为大视场结构光三维测量提供了一种有效的测量标定方法。

摘要：赤泥中铁、铝的存在影响钪和稀土的浸出及萃取。通过对拜耳法赤泥进行分析测试,设计了还原烧结协同回收铝、铁技术方案,系统研究了熔融态深度还原烧结协同提取赤泥中铝、铁的工艺。在较佳条件下,铁精矿品位为73.97%,回收率达到90.27%,铝溶出率达到96.28%,铝硅酸盐矿物转化为铝酸钠,碱浸得到铝酸钠溶液,后续可用于制取聚合氯化铝产品。赤泥中的含铁复杂矿物转化成具有磁性的磁铁矿和单质铁,磁选回收含铁矿物,实现赤泥中铁、铝的协同回收。该工艺不仅减弱了铝、铁矿物对后续酸浸萃取提取钪、钛、稀土的不利影响,且使得钛、钪和稀土在尾渣中得到富集,有利于实现赤泥多元素高值化综合利用。

摘要：氧化皮中的微孔洞直接影响着氧化皮的破裂性能。利用分子动力学(MD)模拟软件Lammps对含有微孔洞的FeO/Fe多晶模型进行拉伸模拟,研究了不同微孔洞数量情况下微孔洞尺寸对多晶FeO/Fe模型拉伸断裂的影响。研究发现,微孔洞数量相同时,FeO模型的抗拉强度随孔洞尺寸的增大呈现“下降→上升→下降”的趋势,表明了在一定范围内的孔洞尺寸会提高材料的抗拉强度,然而,此时的孔洞尺寸会降低材料的断裂韧性。中心对称参数CSP显示,原子紊乱程度由高到低的区域依次为孔洞处、晶界处、FeO/Fe界面处及FeO晶粒内部。研究结果为氧化皮的破裂机理提供了新的研究思路。

摘要：随着稳定同位素示踪代谢组学技术的广泛应用,对数据的全面分析和深入挖掘显得尤为重要,代谢流分析是主要的技术手段之一,特别是在葡萄糖代谢研究中受到高度关注。代谢流分析技术将同位素示踪与数学模型结合,推导计算出代谢物间的代谢通量,为研究提供了更多的信息,更清晰、具体地反映了一个动态的代谢过程。本文对代谢流分析在葡萄糖代谢研究中的基本流程、注意事项、应用实例等进行综述,为基于稳定同位素示踪代谢组学的代谢流分析技术研究葡萄糖代谢提供科学依据。

摘要：针对传统金属棒材表面缺陷人工检测方法速度慢、效率低,工作环境差,且工人长时间工作导致的视觉疲劳会造成漏检,错检的问题,提出一种计算量小且稳定性高的检测算法。首先,采用同态滤波与CLAHE对使用检测系统采集的原始图像进行预处理;然后,利用保持平移不变性的非下采样剪切波变换(NSST)对预处理后的图像进行分解,对分解得到的高频成分采用各向异性扩散与改进的自适应gamma校正进行滤波与图像增强;同时,将低频成分与二维高斯函数作卷积运算,从而达到均匀背景的目的;最后通过NSST重构可得到质量较高的原始图像,结合形态学运算及Sobel算法实现划痕缺陷数量、尺寸及位置的检测。实验表明,算法的缺陷检测准确率为93.8%,平均检测时间为0.673s,可满足工业要求。

摘要：针对目前选煤厂智能化建设过程中遇到的浮选精煤灰分难以在线快速精准检测的问题,进行了基于多源异构信息融合的浮选精煤灰分在线检测技术研究,通过多源异构信息融合,将实时浮选尾矿图像与浮选过程变量数据融合为11种特征作为输入变量,并使用IGWO-BP模型对浮选精煤灰分进行预测。通过对GWO算法中收敛系数和指导权重的优化,实现了对GWO算法的改进,并使用IGWO算法对BP神经网络的权值和阈值进行了优化。预测结果表明,与传统BP神经网络和GWO-BP模型相比,IGWO-BP模型的RMSE分别降低66%和44%,MAPE分别降低66%和47%,具有更高的预测精度。并进行了现场应用,通过检测流程的设计与开发,可以实现每3 min对精煤灰分进行1次检测,使用工业现场数据验证,检测结果RMSE=0.2473,MAPE=2.0832%,检测快速精准,为实现浮选过程透明化和浮选系统智能化提供了新方法。

摘要：在工业生产任务中,实际操作环境通常比较复杂,常常导致手势识别的准确率降低。为提高手势识别对环境的适应能力并提高识别的实时性,分别在预处理,特征提取及分类识别三个方面进行研究。首先采用改进的同态滤波算法进行图像的增强预处理,然后提取增强后图像的梯度方向直方图(HOG)特征,采用主元分析(PCA)方法对其进行降维,并将降维后的特征输入到支持向量机(SVM)中进行分类。结果表明,改进后的同态滤波算法能较好克服光照不均导致的手势分割困难问题,使识别率从93.2%提高到了95.6%。而PCA结合HOG使每张图像的分类时间从18.07ms缩短到降维后的1.43ms,在大幅提高识别速度的同时,识别精度几乎不受影响。