土工离心模拟试验闪光高速摄影装置

本文主要介绍了用短脉冲氙灯作光源的土工离心模拟试验闪光高速摄影装置的原理、方法及结果。 测量高速运动中试验模型在离心力的作用下的形变便能确定原型的应力、应变条件,测量的主要手段是静片式闪光高速摄影,它是将拍摄底片置于静止态,光源采用     

风洞中投弹运动的三维高速立体摄影测量

高速立体摄影测量可获得运动物体的三维信息。我们对风洞中飞机投弹的模拟试     

PIV技术在气体界面不稳定性实验研究中的应用

采用粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术,以乙二醇烟雾作为示踪粒子,实验测量了平面激波作用下SF6气柱-空气界面Richtmyer-Meshkov不稳定性演化图像和二维速度场.测量结果揭示了不稳定性流场的典型特征和细微结构,与高速摄影和数值模拟结果符合,说明建立的PIV技术适...     

水中高压放电的二次放电现象

通过测量水中铜丝电爆炸的电流、电压波形发现水中高压放电存在着二次放电现象.利用高速摄影拍摄了二次放电过程的高速阴影和高速扫描照片.直观的图象证实了这一奇特的放电现象的存在.比较了二次放电与一次放电的不同并简要分析了原因 关键词： 高压放电 等离子体 高速摄影     

象增强高速摄影系统特性研究

本文讨论了象增强高速摄影系统对弱、暗目标的摄影记录和测量特性对系统成象质量及测量粗度进行了分析.     

高速立体摄影测量的理论

在高速摄影应用中,常常要分析研究在三维空间运动变化的现象。要解决这些问题,必须采用高速立体摄影测量的方法。采用非量测用的高速摄影机进行立体摄影测量的基础理论是直接线性变换关系式,即     

瞬时多通道光电比色高温计

高速高温目标的温程测量一直是个难题。用高速摄影仪可以拍摄目标经一滤光片后的光谱底片,从而测量其亮度、温度,但这种办法很不准确。用摄谱仪可以测量目标不同波长谱线强度,用比色法确定温度,但这种办法不能测量出目标温度随时间的变化。把高速摄影仪和摄谱仪连用制成高速摄谱仪,这是测量瞬时高温的理想仪器,但仪     

风洞中投弹运动的三维高速立体摄影测量

高速立体摄影测量是高速摄影中的一个重要分支。它可以获得运动物体的三维信息。本文介绍了风洞中飞机投弹时,用高速立体摄影测量弹的位移速度、加速度、攻角和偏航角等参数。摄影采用两台高速电影摄影机,它们的光轴互相垂直并共面,此面与铅垂线垂直。其中一台相机(正面相机)的光轴与飞机机身平行,另一台(测面相机)与机身垂直。事先用摄影方法测得两台相机各自的物距和焦距。摄影频率为304fps。     

多维立体化高速摄影测量系统实时精准控制技术

在飞行试验过程中,高速摄影测量站点呈现数量多、分布散且人机分离的特点,为了同时获取起飞着陆段2个分离区域的多目标实时测量数据,基于组播概念提出了一种分布式高速摄影网络系统,设计了一种高效的无关联信号高速像机触发判据算法,通过实时获取多种机载以及动平台数据,通过图像处理的方法完成多维立体化高速摄影测量系统的实时精准智能控制与海量数据的实时卸载,实现8台不同类型高速像机的测试影像智能获取,测量系统误触发率降低至0.76%,有效提高了工作效率,保证了飞行试验数据的准确性和高效性。     

用于弹丸空间姿态测试的高速摄影立体测量技术

在常规兵器试验中,利用现有的电影经伟仪和弹道相机无法完成弹目交会过程及姿态、子母弹抛撒和子弹的飞行姿态等项目的测试,但将高速摄影机与其它仪器（如经伟仪跟踪架）、设备技术结合起来即高速立体摄影可完成对其测量。高速立体摄影测量是以立体摄影测量为基础,使用高速摄影机进行的摄影测量。与普通立体摄影测量相比,两者存在许多相同或相似的地方,如理论分析、计算方法、判读等。但由于使用高速摄影机,在摄影测量中,摄影机的选择和使用,目标与摄影机的同步,多台摄影机的同步,底片的处理方法和数据处理方法等一些问题,都需要研究和解决。本文对这些问题进行了讨论。     

由边界退化确定模糊尺寸

在高能闪光照相流体动力学实验中,模糊问题严重影响诊断结果的精度。模糊图像的边界检测结果与真实边界之间往往存在位置偏移,称为边界退化量。在照相布局和客体确定的条件下,模糊尺寸越大,边界退化量越大。利用边界退化量与模糊尺寸的这一关系,提出一种从边界检测中测量系统模糊尺寸的新想法,从闪光照相成像物理过程角度阐释了方法的原理,然后通过数值实验分析了方法的处理过程,建议测量实验利用倒锥准直器对球形客体成像。模拟结果表明:采用该方法模糊函数的FWHM误差小于1个像素。最后借助数值模拟对台阶客体照相实现了对模糊尺寸测量结果的验证。     

阶跃型三维形貌信息小波去噪方法研究

阶跃样品显微测量时,样品三维形貌本身丰富的阶跃信息极易受到噪声高频信号的干扰,如何在滤除噪声的同时保持三维形貌的阶跃特征,实现对样品表面三维形貌信息的高精度测量是一个重要研究问题。利用小波函数良好的空间域和频率域的局部化特性,针对阶跃型样品的特点选取Haar小波,并采用一种基于模平方的阈值处理方法对三维形貌信息小波去噪方法进行研究。将该方法应用在本课题组研制的激光差动共焦显微镜扫描台阶样品得到的三维高度轮廓中,去噪后测量样品高度与OLYMPUS共焦显微镜扫描结果相对比,误差为0.146 8 nm,满足三维形貌信息后续测量分析的要求,证明了算法的有效性。     

Vibration-based damage detection and evaluation of sheet materials using a remote acoustic excitation

A simple method of damage severity assessment on sheet materials is suggested and proved by theory and experiment. The investigated defect types are in forms of added mass and crack. The method is based on the frequency shift measurement of a material vibrating as a membrane subjected to static tension and irradiated by an acoustic wave. It is shown both theoretically and experimentally that the natural frequency of the damaged membrane is shifted relative to its position in the ideal material. A local increase in thickness (or addition of mass) shifts the natural frequency down, while a crack shifts the frequency up. The method can be considered as acoustic weighting through the frequency shift. The sensitivity of this method can be high because frequency measurement is one of the most accurate measurements in physics and metrology. Published in Russian in Akusticheskiĭ Zhurnal, 2008, Vol. 54, No. 1, pp. 147–155. The text was submitted by the authors in English.     

基于小波变换的拼接重叠区域融合方法

为了解决大口径光学元件面形高精度测量问题,建立了拼接测量系统,通过测量得到整体表面面形。在拼接测量过程中,需要将待测面形进行划分,按着一定的顺序进行测量,再根据各个子口径之间的相对位置进行拼接。各个子口径存在重叠部分,采用均化的处理方法会导致高频面形数据的丢失。采用小波变换的拼接重叠区域融合方法可以减少高频数据的丢失。首先,对各个子口径的重叠区域分别进行小波变换得到低频和高频系数矩阵;然后,根据不同的方法对低频和高频系数矩阵进行融合得到新的系数矩阵;最后,通过小波逆变换得到整体面形。对尺寸为120 mm×40 mm的长方形反射镜面形进行拼接干涉测量,并用功率谱密度对本文方法和平均融合结果进行客观比较。实验结果表明,该方法可以保留更多的高频面形数据。     

一种新型选通象增强高速电影系统

为了实现对“弱、小、多、快”目标的跟踪测量,我们研制了一种选通象增强高速电影摄影系统。它是集激光象增强技术、激光照明技术、电子选通技术及高速电影摄影技术于一体的新型系统,它具有光增益高,成象质量好,可探测距离远等特点。 该系统采用了带选通的二代象增强器;采用了电子快门,其曝光时间在1μs—300μs可调,频率在1—100帧/秒可调;采用了非透镜耦合的方式,解决了胶片与耦合面板之间的静电放电问题,以及高速运转时它们之间的磨擦问题,采用了小数值孔径耦合面板,改善了耦合分辨率,采用了高性能的间歇输片机构,实现了胶片的高速间歇运动。 本文还介绍了该系统的静态和动态测试结果,以及在激光照明下的测试结果。     

基于线阵CCD的光学测角嵌入式系统设计

CCD作为一种光电转换器件,具有成本低、结构简单、扫描速度快、频率响应高等优点,越来越广泛地运用到测量领域。提出采用单色线阵CCD,以非接触的光学方式对角度信息进行编码调试,通过采集该信号利用数据处理模块,完成对图像信号的解调,实现角度值的测量。系统选用TSL1401和LPC2138为核心构成嵌入式测量系统,利用TSL1401采集信号,通过A/D传输到LPC2138中进行数据处理,最终得到角度值。系统通过光学的方式对角度进行测量,实现了非接触式测量。     

低温试验冷库传热系数的测量研究

简述了对于低温冷库传热系数测量所采用的一般方法,采用稳态法对一低温试验冷库进行了测量实验,然后通过非稳态积分法对试验数据进行验证。针对冷风机电机功率较大的特点,本实验采用变频器将电机功率调小,从而成功得出该低温试验冷库的传热系数。并与理论计算的数据进行对比,找出存在差别的原因。     

基于MC9S12DT128单片机多路频率量测量模块的设计与实现

针对野外环境下装甲车辆转速等频率量的车载测试需求,通过对比分析几种常用频率测量方法(测频法、测周法和多周期同步法)的测量原理和测量误差,提供了一种基于MC9S12DT128单片机的多路频率测量模块设计方案,文中给出了通过软件方法实现多周期同步法的原理和具体编程方法。实际应用表明,该模块可并行测量8路0～10KHz的频率量,测量精度高、量程宽、电路结构简单,环境适应能力强,可满足装甲车辆野外试验需要。     

Visualization of high radiation field by radiophotoluminescence photography

We have proposed a simple technique for the visualization of high radiation fields by radiophotoluminescence (RPL) photography. Pulverized RPL glass particles were encapsulated into hundreds of polystyrene balls of accumulation-type RPL detectors. The RPL detectors were placed near an intense gamma-ray source. After irradiation, the RPL detectors were uniformly brightened with a UV illuminator. Orange RPL could be observed by the naked eye at doses above 5 Gy. For a dose above 0.5 Gy, a clear RPL photograph was taken with a digital camera. The spatial dose distribution was obtained through digital image processing of the RPL photograph. Therefore, this simple RPL photographing technique using RPL detectors is useful for detecting high levels of radioactivity.     

声管中的宽带脉冲法的水声材料吸声系数测量

现有的水声管吸声系数测量的脉冲法,由于水声管高度的限制,存在低频限制。提出了基于"后置""逆滤波的宽带脉冲声测试方法,在测量获得系统的传递函数后,换能器发射宽频短脉冲信号,然后对接收到的标准反射体和待测样本的反射信号分别进行逆滤波处理,恢复未经传递系统"污染"的反射信号,计算待测样品的反射系数和吸声系数。仿真实验分析了"后置"逆滤波相对于传统"前置"逆滤波的在低频测试方面优势。对橡胶材料样品进行了实验测试,无论在低频段还是中高频段,宽带脉冲法和CW (Continuous Wave)脉冲法测试结果均吻合较好。宽带脉冲法是一种有效的测试方法,其低频测试能达到350 Hz,能有效拓展低频测试范围。