基于L-M算法的机械臂三维超声图像标定方法

为了在三维超声成像中获得更多、更详细的位置信息,得到更准确的定位精度,采用机械臂夹持超声探头并利用L-M算法进行超声图像标定。标定过程中,通过将N线模板放在水槽中,从而得到更准确的定位装置接收器与超声图像之间的位置转换关系,利用六自由度机械臂控制超声探头水平移动扫描模板以获取超声图像,并利用区域提取与缺陷分割技术获得图像中的像素坐标,以及扫描点在模板中对应的实际坐标,最后运用L-M算法进行标定计算,获得所需的标定转换矩阵。实验结果证明,该方法简单易行且效率较高,提高了标定精度,可满足实际检测精度需求,避免了手动扫描误差,为后续三维重建奠定了基础。     

隧道磁电阻效应磁场测量方法研究

提出了一种采用三轴隧道磁电阻传感器作为测量探头,双轴定向、单轴独立测量的三维磁场测量方法。测量时转动测量探头,使两定向轴输出电压均为零,此时独立测量轴与磁场方向一致,实现独立轴直接测量总磁场。利用曲线拟合,获得了测量探头的输出电压与磁感应强度在一定范围内的线性函数关系。通电螺线管中心轴线上磁感应强度测量实验结果表明,采用该方法的测量系统,测量±0.3T范围内的磁场,最大相对误差为-4.3%,精确度高于0.3%。     

金属板材厚度涡流检测仿真与实验

为实现对金属板材的产品质量进行准确快速的检测,利用有限元法建立了电涡流测厚系统的理论模型。仿真研究了金属板材的厚度变化对探头电感值的影响规律。经分析发现,在同一频率下探头电感值随着金属板材厚度的增加而减小,可运用建立的试验系统进行实验研究。结果表明,实验与仿真结论一致。通过拟合并分析实验结果发现,测量精度在5%以内。     

超声功率测量仪设计与研制

设计了一种超声功率测量仪,包括支撑装置,支撑装置上设有测量仪器,测量仪器上设有配重块,配重块通过杠杆机构连接目标靶,目标靶的正下方为超声探头放置区。经试测表明,该超声功率测量仪测量稳定和测量精度较高。     

SLM成型AlSi10Mg倾斜薄壁件壁厚响应面法优化

针对激光选区熔化成形倾斜薄壁件尺寸精度低、成形质量差等问题,应用响应曲面法研究工艺参数及倾斜角度对薄壁件壁厚的影响,建立倾斜角度、工艺参数与壁厚相对误差关系模型。结果表明:倾斜角度对壁厚的影响最大,激光功率次之。由于倾斜角度改变,薄壁件悬垂面粉末支撑区域不同,导热效果存在差异,激光功率与扫描间距对于不同倾斜角度的薄壁件壁厚影响不同。其中,激光功率对45°倾斜薄壁件壁厚的影响最大,当激光功率选择150~350W时,壁厚相对误差最大差值为24%而扫描间距对90°倾斜薄壁件壁厚的影响最大,当扫描间距选择0.1~0.2mm时,壁厚相对误差最大差值为9.5%,合理的工艺参数能够有效降低壁厚相对误差。     

电容液位计测量液氮气瓶液位的实验研究

为了探究电容式液位计在液氮绝热气瓶液位测量中的精度及相对误差变化规律,利用单电容和三电容液位计进行液位测量实验,并与称重实验进行对比验证。结果显示:单电容和三电容液位计的相对误差分别为4.9%和1.9%,单电容液位计相比目前应用的圆筒电容液位计平均测量精度已提升了5%左右,三电容液位计测量精度较单电容提高3%。从信号变送器的设计方面分析精度提高的原因为三电容液位计对液氮介电常数进行了精确修正,探究得到电容液位计相对误差的变化规律及原因。实验中使用的电容液位计还可用于液氢、液氧以及液化天然气等低温容器的液位测量中,能够促进低温液体在各领域中的应用推广。     

内燃机活塞环-缸套摩擦磨损性能的实验研究

利用自行研制的往复式摩擦磨损实验机对内燃机活塞环-缸套进行了摩擦磨损实验,主要测试载荷、转速以及润滑方式对摩擦副磨损的影响,应用称重法测量活塞环的磨损量,结果表明：在极限载荷下,活塞环的磨损量随着载荷的增大而加剧;若转速较低,难以形成润滑油膜,磨损加剧;必须使摩擦副处于一种弹性流体动力润滑状态,才能降低磨损量。     

基于虚拟仪器的淡水鱼阻抗测量系统

为获取淡水鱼的阻抗特性,设计了基于虚拟仪器的淡水鱼阻抗测量系统。针对激励电流相移导致的相角测量误差,采用串联参考电阻法进行消除。系统硬件由电流源模块、信号调理模块以及数据采集卡组成。系统软件采用LabVIEW编写,实现数据采集、阻抗参数提取、显示及数据存储等功能。实验结果表明,系统对于鱼体阻抗模值测量的最大相对误差为0.47%,相角最大相对误差为4.35%,具有较高的测量精度。     

基于UMT试验机可控环境的划痕实验装置

在UMT微摩擦磨损试验机上设计了一种新的环境可控的划痕实验装置,可开展不同温度、不同湿度下材料压痕响应特性研究,开拓了设备的使用方向和范围。在研制的实验装置上对DLC膜进行可控环境划痕实验,实验结果表明,不同温度以及湿度对DLC膜的结合力研究有着比较重要的影响。且此套划痕装置可以有效地判断临界载荷,提高了划痕实验的准确性,准确地实现在给定环境下划痕实验的测量。     

基于小波分析的超声波测量油膜厚度方法

润滑对机械设备的正常运转及维护保养起重要作用。测量润滑油膜厚度能有效评价机械润滑效果,在实际应用中起到非常重要的作用。对驱动装置和电路原理进行设计与实现,并对喷油泵柱塞油膜采用超声波测量技术进行静、动工作状态的厚度测量,利用小波理论对油膜反射信号降噪处理,通过弹簧模型理论和反射系数对超声波信号分析与处理,计算得到油膜厚度测量值,对降噪前后的两种工作状态下的测量结果进行对比分析,验证了超声波测量技术的准确性和小波降噪理论对提高测量结果精度的有效性。     

光学薄膜厚度实时在线监测系统的设计

为了实时监测光学薄膜的厚度,设计和制作了一款照明和采集干涉图谱为一体的石英光纤束探头,基于光学多道分析器、白色LED光源和计算机等设备组成,实现高精度监测薄膜厚度的测量系统.以薄膜等厚干涉原理为依据,分析了干涉相消波长测量薄膜厚度的原理与可行性.用汞灯标准谱线对光学多道分析器进行定标,通过自制的石英光纤束探头照明和采集干涉图谱,经光学多道分析器与计算机处理获得薄膜反射干涉相消光波长,计算得到光学薄膜厚度.测量系统通过对手机屏幕贴膜和不干胶薄膜样品的涂层厚度测试,可以监测纳米量级的薄膜厚度.     

中厚钢板宽度测量的厚度变化补偿技术

在应用图像处理技术测量钢板宽度时，钢板的厚度变化会造成钢板宽度测量的误差。因此，必须对由钢板厚度变化造成的宽度测量误差进行补偿。利用面阵CCD摄像机所拍摄图像中的冗余信息，测出钢板的厚度，再根据钢板的厚度对钢板宽度测量结果进行误差补偿。     

热双金属片挠度的光学测量法

讨论热双金属片挠度的测量问题,提出一种热双金属片挠度的光学测量方法。其目的是为了克服机械法测量热双金属片由于机械接触而带来的误差较大、适用范围小的缺点,实现非接触测量,提高测量精度。     

皮肤温度测量方法

针对热舒适研究中皮肤温度测量精度不高的问题,提出了一种采用基于薄膜铂电阻（Pt1000）传感器的新型温度计测量皮肤温度的方法.该温度计把传感器焊接在印刷电路基板上,以消除引线导热产生的传热误差,并隔绝周围热环境的影响.为确定合适的基板厚度,建立了一种稳态传热模型.模拟结果表明,厚度为0.2mm的基板可有效隔绝空气影响,同时不会造成基板下皮肤显著温升.实验验证结果表明,测量皮肤温度时该温度计的最大测量误差为0.24℃,平均测量误差仅为0.04℃.因此,该方法是一种有效可靠的、适用于热舒适研究的皮肤温度测量方法.     

一种基于MEMS倾角测量仪的设计与验证

在MEMS传感器的基础上设计并制作了具有大量程、高精度的倾角仪。测量单元采用3个正交的MEMS加速度传感器,在保证测量精度的同时加大了倾角的测量范围。硬件设计分别采用线性电源、高频控制芯片及高分辨率模数转换芯片实现倾角仪的小型化。对倾角仪测量时的测量误差通过建模提出了多位置标定补偿技术、分段式温度补偿技术及现场快速标定技术,实时保证倾角仪具备较高的测量精度。通过三轴温控转台对提出的3种标定方法进行了实验验证,不但证明了3种标定技术的有效性及实用性,且对倾角仪的标定精度均可达0.01°。     

超声光栅测量溶液中超声声速与浓度关系研究

在室温条件下,对不同浓度的食盐(NaCl)和蔗糖(C12H22O11)溶液在超声光栅中形成的光栅光谱进行测量,并运用线性回归方法详细研究了超声波声速与溶液浓度的关系。两种溶液中的测量数据显示,在溶液达到饱和前超声波声速随溶液浓度的增加单调递增,显现出良好的线性关系;达到饱和后超声波声速则为常数。线性拟合表明,两种溶液中声速相对浓度的线性关系成立的置信概率都很高。从影响超声波传播速度最主要的因素——分子或离子浓度分析解释了NaCl溶液中,线性关系更为完美、溶液浓度的改变对超声波声速的影响也更加剧烈的原因。     

超声波收发及电子开关电路的设计

超声波在金属测厚中有广泛的应用,本文设计了一种超声波收发及电子开关电路,该电路经分析及实验证明在超声波测厚时可以较好完成超声波信号的激励,能够完成信号收发,为超声波测厚奠定基础.     

GM-101型GPS面积测量与精度评价

以GM-101型GPS为例,探讨既具有车载功能又可手持使用的GPS的面积测量方法并进行精度评价。本文采用两种方法进行GPS面积测定实验,一是测定控制点的USER坐标值,再结合解析法求算面积;二是直接使用本机具有的测定面积的方法,采用航迹测定面积。结果表明,前一种方法测定面积的精度较高,相对误差可以降低至1.9%,已基本上满足林业生产中测量面积的精度要求,但是内业计算较为复杂;用后一种方法测出的面积精度较低,相对误差可降低至3.7%,此种方法较为简单易行。同时,结果还表明,利用全站仪的测量结果作为对照,进行GPS面积测量精度的评价方法,可以作为检验GPS测量面积精度的方法之一,在生产实践中具有实用价值。     

五孔探针在气流速度测量中的应用

气速是工程和实验研究所关注的重要参数之一,在化工领域内对流体速度进行准确测量对实验结果至关重要.本文对五孔探针在气速测量相关方法中的应用进行说明,尤其是对在高速测量中五孔探针的使用进行详细的研究.对五孔探针在Ma＞0.3的高速气流速度测量中的应用进行了研究,探讨了五孔探针在高速气流中的标定和测量方法,设计加工了锥形五孔...