摘要：设计并搭建了一套基于消光法的碳烟浓度二维测试系统,该系统装置简单,操作方便。将一束亮度均匀的平行光射入乙烯火焰,衰减后在CCD上成像。通过入射前后的光强对比,再结合有效的层析反演算法,可准确获取乙烯扩散火焰中的碳烟浓度分布。通过对反演算法程序进行抗噪声数值模拟,检验了反演算法的可信度。试验结果显示乙烯火焰中的碳烟最浓区分布在火焰的外侧,其浓度随火焰高度先不断增大,达到最大值后,由于氧化作用的主导开始逐渐降低,直至完全消失;通过将测量结果与国外试验数据进行对比,发现差距很小,验证了该系统的有效性。

摘要：为解决高压火焰测试时平行光消光法在碳烟测试过程中会发生波束偏移,严重影响测试精度的问题,设计并搭建了一套非平行光二维测试系统.在常压下获取了乙烯层流扩散火焰的碳烟浓度透射率图片,通过与相同条件下基于平行光消光法测试得到的结果进行对比,发现非平行光消光法具有更好的削弱波束偏移影响的能力.结合使用Abel层析反演算法对视场累计数据进行解析,非平行光消光法能够更精确获取乙烯扩散火焰中的径向碳烟浓度分布,同时在低碳烟浓度区域噪声更低,证明了该方法是一种高灵敏度测量方法.

摘要：用多波长消光法 ,不仅可以测量颗粒的平均粒径 ,而且也可以测量颗粒的粒径分布 ,当采用函数限制解法时 ,仅用 3个波长即可求出颗粒的粒径及其粒径分布 ,并据此设计了一套测量系统 ,系统将半导体激光技术与光纤技术、微机技术相结合 ,实验证明该理论与系统具有可行性。

摘要：可吸入颗粒物浓度是大气环境监测中的一项重要指标。在Mie散射消光原理的基础上,采用三波长方法并结合了分布式函数算法设计了可精确测量大气中可吸入颗粒物浓度的检测仪器,计算了Mie散射效应中消光因子的光谱依赖关系,在数据处理中对光谱时域信号进行积分从而消除了光谱多峰效应所产生的误差。此检测仪气路部分可实现可吸入颗粒物(PM2.5和PM10)的双通道采集。利用激光光纤将三种不同波长的激光通过耦合器(3合1)耦合进一个光纤后通过样品池,衰减光进行分离后进入光电探测器,由电路模块对探测到的光信号进行转换、数据处理、显示和存储,并通过3G无线网络实现数据的远程传输和共享。该仪器可以实现可吸入颗粒平均粒径和浓度测量。通过实验验证了检测仪的各项性能指标,数据表明该检测仪的灵敏度为0.01μg·m-3,响应时间约为90s,适用于大气中可吸入颗粒物浓度的实时检测。

摘要：介绍了一种基于Labview的消光式椭偏仪光学测量系统,用于进行透明薄膜厚度的精确测量。研究并推导出消光式椭偏仪光学系统的数学模型及椭偏参数的计算公式。在理论研究的基础上,基于虚拟仪器设计技术,开发了信号采集、传输电路和编写测量软件,设计了椭偏仪的自动控制测量系统。通过对SiO2薄膜的测试,验证了仪器具有良好的可靠性和重复性,薄膜厚度误差小于100,折射率误差小于0.01。

摘要：利用单波长激光通过扬尘空间发生散射消光衰减的特性,设计了开放光程的颗粒物浓度检测方法及系统。该方法利用双峰正态分布模型模拟颗粒物粒径分布,实时计算一定空间范围内的扬尘颗粒物浓度,具有响应速度快、测量动态范围宽的优点,适合浓度高、变化快、空间范围大的扬尘颗粒物浓度测量。通过水溶胶模拟实验与烟尘实验验证了该方法的可行性。实验数据表明,系统量程可达0~400mg/m3,分辨率为0.05mg/m3,响应时间小于1s。

摘要：活塞式内燃发动机是现代工业中应用最为广泛的动力机械装置。由于其内部燃料喷射、蒸发、燃烧等复杂的工作过程会对发动机的结构可靠性、能量利用效率和污染物生成产生极大影响,研究内部过程的物理机理并确定控制策略对于发动机的设计和改进具有重要的科学意义和实用价值。近年来,为更加深入理解发动机内部工作过程,研究人员广泛采用光学诊断试验技术来测量发动机缸内流动和燃烧特性。本文首先介绍了各类用于模拟发动机工作过程的试验台架(如定容燃烧弹、快速压缩机、光学发动机等)。在此基础上,分析了各类光学诊断技术的基本原理及其在发动机研究中的应用。光学诊断技术分为两类进行讨论,分别是基于传统光学的传统诊断技术(如纹影法、双色法等)和基于激光的先进诊断技术(如粒子图像测速法、激光诱导荧光法等)。光学诊断技术可在多尺度下测量缸内温度、物质浓度、液滴粒径等参数,为准确评估发动机喷油、蒸发、燃烧过程提供试验依据。更重要的是,光学诊断技术为更加深入理解高温高压环境下流动、燃烧的物理/化学机理提供了可能性,为开发高功率、高能效、低排放的先进发动机提供可靠的试验手段,同时为研究人员未来开展基础试验研究、更加深入地理解发动机工作过程提供指导。

摘要：利用简化ECAH理论模型进行数值计算并获得超声衰减和蒸汽中液滴的体积浓度、粒径对应关系。基于超声波声衰减测量方法,设计了使用中心频率分别为22、40和200k Hz的超声波测量蒸汽中液滴粒径和体积浓度的实验系统,开展了温度为371.3 K的蒸汽液滴粒径和体积浓度超声法测量实验,同时进行了相同温度下蒸汽的多波长消光法对比实验。结果表明:超声衰减法测得的液滴粒径和体积浓度与消光法测量值接近,平均索太尔径在3-5μm之间,体积浓度相对测量误差小于2%。

摘要：为测量大气中颗粒物的粒度浓度,本文在传统的冲击采样原理的基础上设计出冲击式分级装置,并对其进行严格定标;运用消光法原理对分级后的样品进行测量,利用反射镜增大光程提高装置测量灵敏度,实现了对大气中0～5μm、5～20μm、15～40μm三个粒径区间的数量密度和质量浓度的准确测量.

摘要：根据泥沙颗粒分析的特殊性与浑匀沉降消光分析的现状，提出全静态沉降分析技术的概念，并简要介绍据此技术设计制造的ＤＬＹ９５ 光电颗粒分析仪及其性能。