摘要：为了实现原料肉新鲜度参数的无损在线实时评估,基于双波段可见/近红外反射光谱(350～1 100和1 000～2 500 nm)技术建立了原料肉新鲜度主要指标的在线检测系统。研究设计了装置的光源单元、光谱采集单元、控制单元和驱动单元,优化设计了光源固定支架和安放角度,编写了相应的控制程序,开发了实验室用和便于在不同生产线应用的两套在线检测系统。首先,对试验参数(传送带速度和样品到透镜入光口距离)进行了优化研究,通过光谱相似度比较和显著性分析,确定传送带速度是275 mm·s^(-1)、距离是12 cm时能够获得更加稳定的光谱信号。然后,基于该试验参数,分别在静止和在线条件下采集了贮藏时间为1～13 d共50个猪肉样本的反射光谱,并利用抛物线拟合法对双波段光谱进行融合,以获取整条覆盖可见及近红外区域的完整光谱。为了使两个波段范围内的光谱数据点权重相同,在整个波段范围内均匀分布,借助三次样条插值法将所有光谱数据点以2 nm为间隔进行重新排布。采用窗口移动多项式最小二乘拟合法对光谱作平滑处理,采用标准正态变量变换对每条光谱进行标准化预处理,分别建立了静止和在线条件下新鲜度主要表征指标-颜色(L~*, a~*和b~*)、 pH和挥发性盐基氮的预测模型,以此验证所搭建系统的可靠性。经过对比分析,发现在线条件下的建模结果不如静止状态下的建模结果,这可能与在线采集时光谱存在漂移现象有关。进一步尝试利用一阶导数处理来消除基线漂移强化谱带特征,并对一阶导数和标准化处理顺序对建模结果的影响进行了探讨。结果发现先经过一阶导数再经过标准化处理,能更好地消除外部干扰造成的影响,建模结果更佳。在该处理方式下,基于第一波段光谱建立了颜色参数(L~*, a~*, b~*)的预测模型,基于双波段光谱建立了pH和挥发性盐基氮的在线检测模型,预测相关系数分别为0.955 3, 0.924 7, 0.955 1, 0.961 5和0.966 8。最后,为了验证模型的适用性,基于开发的便于在不同生产线应用的在线检测系统,利用独立的20个样本对在线模型进行外部验证,对颜色参数(L~*, a~*, b~*), pH和挥发性盐基氮的预测相关系数分别为0.918 9, 0.914 1, 0.947 7, 0.950 4和0.960 6。研究结果表明,该系统通过双波段光谱的实时采集和融合,可以获取更多反应样本内部信息的光学信号,具有更强的检测能力。结合设计的光路等其他硬件单元,可以同时获取样本表面更大区域的反射光谱信息,从而实现对原料肉新鲜度主要表征参数的无损、在线、实时评估。该系统便于组装和拆卸,可以适应不同企业生产线的实际需要,具有较强的实用价值和较好的市场前景。

摘要：终端光学元件是惯性约束聚变（ICF）系统最重要的组成部分之一。文中针对ICF系统中终端光学元件损伤的高精度、高效率检测问题，对光学元件损伤在线检测技术进行了研究，以“神光一Ⅲ原型装置”终端光学元件为检测对象设计了光学元件损伤在线检测系统。针对终端光学元件的排布特点及其检测要求，利用CODEV软件设计了高分辨率变焦距望远光学系统；根据终端光学元件在靶室中的分布位置，设计了相应的对准及定位系统，实现了对球体空间排布的大尺寸光学元件组的远距离、高精度、实时快速检测。模拟ICF靶场环境进行了离线仿真实验，实验表明：系统的MTF曲线在68lp／mm大于0．4，踟％能量分布在2×2像元内。在1．8～2．8m的工作距离下，检测装置对300mm×300mm视场范围内60μm以上的损伤点可以通过图像处理方法进行分辨，160μm以上的损伤点可以进行精确测量；姿态调整系统各运动环节运行精度均优于13arc sec，满足检测要求。

摘要：冰箱风扇的振动噪声是反映其质量的重要参数之一。为在生产线上实现对冰箱风扇振动质量的快速检测,开发了一套用于冰箱风扇振动测量及分析判定的在线检测系统,实现了零件装配及安装、振动信号采集及分析处理、数据储存及显示、合格性判定、结果输出等在线检测功能。实际应用表明:该系统运行稳定,能够高效可靠地完成对风扇振动质量的检测判断并给出合格性的判定结果,且生产效率和风扇质量均得到了显著提高。

摘要：设计并制造了一种注塑模具型腔信息在线检测装置,综合利用传统传感器检测法、可视化观测法和超声波检测法,分别检测塑料熔体在模具型腔中的热、力学变化情况,以及充填模式信息和微观形态演化行为.在检测装置中,塑料模具设计成带侧向分型抽芯的模具结构,同时运用多媒体计时器技术和多线程编程技术开发数据采集系统.实验结果表明:所设计的模具安全可靠,检测装置可获得成形过程中塑料熔体的温度及压力信息、充填模式图像和结晶形态的形成与演化行为,实现真实加工条件下注塑成形过程的全面可视化.

摘要：基于近红外光谱法,优化光纤探头检测距离并通过检测距离调节系统和多点同时检测,设计了猪肉水分在线检测分级系统。首先,为确定光纤探头与生鲜猪肉样品表面间的最佳检测距离,在13个不同检测距离下(5~29 mm)采集了54个样品的光谱,采用多元散射校正方法对原始光谱进行预处理,分别建立了第1波段(349~1 435 nm)、第2波段(1 037~1 761 nm)和双波段结合3种情况的含水率偏最小二乘回归模型,分析了不同检测距离和不同波段的模型,确认19 mm为在线检测分级装备的最佳检测距离。然后,通过检测距离实时调节系统动态固定最佳检测距离,设计了双波段多点同时检测系统,采集45个猪肉样品在静态条件和在线条件下的光谱,通过比较分析,两种情况下预测结果相近,从而证实了所设计的在线系统能够预测猪肉水分,并且双波段融合建模效果优于单波段,预测结果为:校正集相关系数和校正均方根误差分别为0.906和0.598,验证集相关系数和预测均方根误差分别为0.836和0.402。最后,利用独立的21个猪肉样品验证猪肉预测分级模型精度及稳定性,结果判断正确率为90.48%,表明可见近红外光谱法结合多点检测能有效地在线检测猪肉水分并分级。

摘要：为了实现对车速表检验台转速的实时在线计量检定,设计了一种转速在线实时检测系统,实现了轮盘转速精准在线监测。该装置采用STC89C52单片机作为主控制器,利用霍尔测速传感器测量转速产生系列脉冲信号,经中央处理器换算,由无线数传芯片进行通信传输,把最后的转速信息显示到LCD终端上。该系统采用模块化软件编程设计,利用STC89C52单片机的外部中断控制器和内部定时器,将霍尔测速元器件的脉冲计数实时转换成电机转速信息。该车速表检验台转速的实时计量设计可替代计量检定领域广泛使用的手持转速检测办法。

摘要：为了在生物膜滴滤塔降解有机废气过程中实现生物量浓度的测量,设计了光纤衰减全反射(ATR)生物量浓度传感器,给出了传感器组成原理、结构参数、光路分析及其理论解释。根据光波进入光密介质(Si晶体)与光疏介质(生物菌液)的分界面时所产生的隐失波现象,以及生物菌液对隐失波的散射和吸收引起接收光能量变化的物理机理,建立了一种新的生物量浓度测量方法。实验选用可见光源,在25℃恒温情况下对生物量浓度测量进行了实验研究。实验结果表明:测量结果的相对误差均值为2.217%,基本上满足生物量浓度在线测量要求。该传感器的设计原理和方法具有一定的普遍意义,可应用于制剂、制酒、生化等行业。

摘要：详细介绍了一种真空断路器真空度在线检测的新方法,其真空灭弧室经过特殊设计,使用内置式双波纹管灭弧室,利用外界气体压力和灭弧室内腔自闭力的平衡原理,当真空灭弧室有漏气时 (外界大气压进入),引起自闭力的变化导致压力元件和位移传感器输出数据发生变化,从而使真空断路器本地闭锁并报警,同时经通用分组无线电业务(GPRS)网络也可实现远程监测报警。采用内置式双波纹管检测技术的真空断路器及其在线检测装置在现场应用情况良好,表明文中特殊设计的真空灭弧室具有推广实用价值。

摘要：梳棉机棉结检测系统是基于机器视觉理论提出的一种新型在线检测系统。光源在系统中起到照明的作用,是影响棉结检出率的重要因素。为满足棉结在线检测系统宽幅面、高速和高分辨率的检测要求,需要对光源系统进行优化设计。通过实验可以获知棉网上的棉结对何种波长范围的光具有最大的反射率,以及棉结和周边结构如何获得最好的对比度。在比较了传统的荧光灯、高压汞灯和发光二极管(LED)线光源的光谱曲线后,提出了采用He-Ne激光器与光学系统配合后进行照明的光源设计方案。实测结果表明.由于激光束的高亮度和高准直性的优点,这种光源较其他光源更适合棉结检测照明的实际环境,可以满足检测需要。

摘要：针对工件尺寸的在线检测需求,采用了应用光学技术、红外光电传感技术、精密机械技术、电子学数据处理及计算机自动控制技术,设计出一种高精度的红外光电检测系统。