条纹图像边缘检测在热轧带钢平坦度测量中的应用

平坦度是描述带钢板形质量的主要参数之一,平坦度在线测量对于板形控制至关重要。研究了一种新型的基于数字投影和条纹边缘检测技术的平坦度测量系统,阐述了该系统的测量原理、硬件构成及系统软件,软件包括图像处理、坐标变换及平坦度计算等。该测量方法属于三维全场式测量方法,能克服带钢垂直运动给测量带来的不利影响,与目前广泛应用的传统测量方法相比,抗干扰能力强,测量结果更准确,且成本较低。     

一种适于小角度测量的旋光角度测量方法研究

通过对输出信号的分析,提出了一种适于小角度测量的旋光角度测量方法,此方法通过检测经过旋光物质并经法拉第磁光调制的信号与不加旋光物质而仅经法拉第磁光调制的信号的波形宽度来实现对旋光物质旋光角度的测量.同时,利用搭建的测试系统,配置不同浓度的白砂糖溶液进行了验证性实验.实验结果表明,旋光角度与溶液浓度之间成很好的线性关系,...     

光速处理的高精度光电混合相关探测图像运动位移

为测量航天遥感相机因姿态不稳定以及各种扰动引起的图像运动,提出了基于光速处理的高精度光电混合相关探测测量方法.利用高速CCD和主CCD对同一目标进行成像,在曝光时间内高速CCD获取序列图像,利用联合变换相关器对所采集的图像序列进行光学运算,测量出相邻序列图像的运动位移.阐述了光学相关方法测量图像运动的原理,并模拟分析了噪声和不同运动条件下的测量精度.建立了相应的测量像移的实验系统,实验数字模拟及实验结果都证实了该方法的有效性,测量精度优于0.1像元,满足卫星遥感相机的使用要求.     

星上定标漫射板远紫外BRDF测量方法

针对星载漫射板远紫外波段(140~240nm)的双向反射分布函数测量过程中,探测器响应线性问题和紫外光源稳定性差的问题,提出一种采用光源监测比例补偿的相对测量方法.根据测量方法设计了一种基于六自由度转台结构形式的测量系统,该系统采用漫射板两维平移+两维转动、探测器两维转动的组合运动形式,可实现漫射板半球空间内任意点、任意方位的双向反射分布函数测量.用所提方法进行测量实验,并对影响系统测量结果的主要因素进了不确定度分析,结果表明总测量不确定度约为5.5%.     

离轴反射式航天CCD相机镜头焦距的测量方法

为了实现离轴反射式航天CCD相机镜头焦距的精密测量,同时降低传统测量方法对大口径长焦距准直管和大型精密旋转平台等昂贵测量装置的依赖,研究了离轴反射式航天CCD相机镜头焦距的测量方法.改进了基于精密测角原理的焦距测量方法,测量装置主要由电子经纬仪和测量显微镜组成;分析比较了该测量方法与传统测量方法的优缺点;建立了该方法求解离轴反射式相机镜头焦距的数学模型和误差分析模型.实际测量结果表明:该方法所使用的测量装置简单易得,节约了测量成本;测量精度达到10-2 mm量级,可以满足非测绘用途的离轴反射式航天CCD相机镜头焦距的测量精度要求.     

大镜面在位检测中的相位恢复技术研究

为了满足大型光学镜面加工对在位检测的需求,探索了一种应用相位恢复技术的新型镜面测量方法.构建了基于离焦光场的相位恢复测量系统并实现了与此系统相适应的相位恢复算法,此测量系统结构简单且不易受环境振动影响.在此系统基础上,详细分析了各种误差因素以及系统测量准确度和测量范围,并针对在位检测的特点和要求,研究了此方法在应用中的可靠性.对一面口径430 mm的球面反射镜进行了分平台在位测量实验.实验中分析了不同测量参量对测量结果的影响.相位恢复测量与干涉测量结果对比较为吻合.理论分析和实验都表明该方法切实可行,检测准确度满足光学镜面研抛加工要求.     

基于荧光猝灭的新型光纤氧传感方法及其测量精度评价

以邻菲咯啉钌为荧光指示剂,采用溶胶-凝胶法制备敏感膜,构建了可同时以强度法和相移法在线检测密闭系统中氧含量的光纤传感系统。在0~5%范围内,相移法测量的响应值tanФ0/tanФ、强度法测量的响应值I0/I与氧含量的关系可采用Stern-Volmer模型拟合,相关系数R20.998,理论检测下限为50×10-6。通过对比研究测量方法和信号输入模式的影响,对该测量系统的精度进行了评价。在低氧浓度条件下,相位测量具有更高的精度。     

基于ARM9的激光烟雾透过率测量系统

分析了烟雾透过率的测量方法，并根据此方法提出了基于ARM9的激光烟雾透过率远程测量系统的原理及结构，详细介绍了系统硬件和软件设计。经实验检测，该系统可实时显示激光通过烟箱前后的光强对应的电压曲线，经少量计算即可得到烟雾透过率，满足工作人员在浏览器端远程控制系统运行及测量烟雾透过率。     

成像法测量积分球的亮度均匀性

为测量某项目中经过投影物镜观察到的胶片位置处的亮度均匀性,设计采用了成像式亮度测量方法,该方法能够获得整个辐照面的相对亮度分布,较传统的采用光辐射计、光电池等采点取样测量方法便捷经济,采用成像式亮度测量方法测量得到的不均匀度为4.24%,与采用光辐射计测量得到的不均匀度3.92%基本一致,相对误差仅为8.16%,该方法可以推广应用于太阳模拟器均匀性检测及场馆均匀照明检测等方面。     

激光光束指向稳定性的测量

光束指向的精确测定技术是光路自准直系统的重要基础技术.本文给出了激光光束指向稳定性的测量方法,利用图像采集卡、CCD相机和自主研发的图像处理软件,对静态光斑及连续He-Ne激光器的输出激光束指向偏差进行实验检测.结果表明:给出的测量系统光束指向角度的测量精度接近1μrad.     

Fluctuation effects in spin diffusion measurements in liquid He

We have measured spin diffusion coefficients of liquid ³He at a frequency of 920 kHz by pulsed NMR. By analyzing our data in the framework of the Leggett–Rice theory we got a spin diffusion coefficient and a Leggett–Rice parameter =λωτ simultaneously at each temperature. On approaching the superfluid transition the spin diffusion coefficients showed a deviation from predictions of the Fermi liquid theory. The deviation at low pressure was larger than that at high pressure. This anomaly may be due to the effects of fluctuations of superfluidity which were recently observed in the viscosity measurement of liquid ³He.     

柴油高压物理特性的研究

 柴油物理特性是模拟计算高压燃油喷射系统的基础。针对柴油的密度、体弹性模量和运动粘度等进行了试验研究，在其基础上得出了柴油密度、弹性模量和运动粘度随压力和温度变化的经验公式，能较好地把柴油的密度、弹性模量和声速统一起来，与试验的误差小于3%，相关系数大于0.998，能满足高精度燃油喷射系统仿真的精度要求。     

Comparative visualized investigation of impact-driven high-speed liquid jets injected in submerged water and in ambient air

This paper is a comparative study on the characteristics of high-speed liquid jets injected in surrounding water and air using shadowgraph technique. One of the main objectives is to investigate the effects of liquid’s physical properties, used to generate the high-speed liquid jets, on jet generation’s characteristics. Moreover, comparative investigations on effects of those liquid jets after injected in water and air are reported. The high-speed liquid jets were generated by the impact of a projectile launched by a horizontal single-stage power gun. The impact-driven high-speed liquid jets were visualized by shadowgraph technique and images were recorded by a high-speed digital video camera. The process of impact-driven high-speed liquid jet injection in air and water, oblique shock waves, jet-induced shock waves, shock waves propagation, the bubble behavior, bubble collapse-induced rebound shock waves and bubble cloud regeneration were clearly observed. It was found that different properties of liquid (surface tension and kinematic viscosity) affect the jet maximum velocity and shape of the jet. Bubble behaviors were only found for the jet injected in water. From the shadowgraph images, it is found that the maximum average jet velocity, expansion and contraction velocities of bubble in axial direction increase when the value of the multiplied result of surface tension by kinematic viscosity increases. Therefore, surface tension and kinematic viscosity are the significant physical properties that affect characteristics of high-speed liquid jets.     

液晶的转动粘质系数的测试原理与方法

液晶的转动粘质度是液晶用于显示和通讯的重要物理参量.本文设计开发了基于微机的液晶参数测试光学系统，在该系统上研究了液晶的转动粘质系数的测试原理与方法：通过测试液晶盒在偏置电压下相位驰预时间，推导出转动粘质系数的值.测试Merck公司的 E7液晶的转动粘质系数随温度变化的曲线，进行了理论拟合，测试结果与理论符合得很好.通过分析另一系统对液晶介质常数随温度变化的曲线的测试结果，验证了该测试原理与方法的正确性.该测试方法具有简单、自动化的特点.     

Structural transition in liquid cobalt

The temperature dependence of kinematic viscosity of liquid cobalt in the range 1490–1700°C and the influence of the degree of cobalt overheating on its overcooling were studied by viscometry and differential thermal analysis. It was found that liquid cobalt undergoes a structural transition near 1595°C, which manifests itself as a sharp change in the viscosity and the activation energy for viscous flow at this temperature and is accompanied by a considerable increase in crystallization ability.     

Causes of differences in diffusion coefficients determined by rotating-disk method (nickel-aluminum system)

The authors discuss the applicability of various computational formulas to the determination of diffusion coefficients by the rotating-disk method. The aluminum-nickel system is used as an example for studying the effect of impurities in the materials investigated on the equilibrium solubility and the transfer coefficients in liquid solutions. The viscosity and diffusion coefficients are measured at 700–1250°C.Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 4, pp. 13–18, April, 1979.     

中红外光谱的HFC水分含量和粘度测量

针对水-乙二醇抗燃液压液（HFC）目前常用的水分含量和粘度测量方法存在操作复杂,耗时长,测量成本较高等问题,研究了将中红外光谱分析法应用于HFC水分含量和粘度测量。以85个实际在用油样为样本集,采用传统的电量法和毛细管法分别测量水分含量和运动粘度;使用衰减全反射液体池（ATR）采集各样本的中红外光谱并进行光谱校正、背景扣除、Savitzky-Golay(SG)平滑处理和基线校正等预处理。水分含量测量模型构建过程中,利用学生化残差-杠杆值法寻找强影响点,判定为异常样本并加以剔除;利用马氏距离SPXY法划分建模样本集和验证样本集。根据Beer-Lambert定律,水分含量和红外光谱吸光度成正比,采用线性方法来构建水分含量和吸光度红外光谱之间的关系模型。同时为提高模型的鲁棒性和泛化能力需要消除光谱中的无用信息、冗余信息和噪声,因此采用后向间隔偏最小二乘法（BiPLS）进行水分含量测量特征谱区优选,并建立线性校正分析模型。结果表明剩余3 526~3 354,1 790~1 618,3 005~2 660和1 096~924 cm-1波段时获得最小的交叉验证均方根误差（RMSECV）。特征波段优选结果可以理解为,根据3 526~3 354 cm-1波段预测HFC体系中所有OH的量,减去根据3 005~2 660和1 096~924 cm-1波段换算得到的乙二醇中的OH,进而计算得到水分含量,为进一步提高精度,将水中OH变角振动吸收峰对应的1 790~1 618 cm-1波段作为水分含量测量的辅助波段。利用独立验证样本进行模型检验,结果表明所建立的线性模型相关系数（r）为0.989 5,预测均方根误差（RMSEP）为0.405 2,满足HFC中水分含量测量精度需求。粘度测量模型构建过程中,利用马氏距离法寻找离群样本,判定为异常样本并加以剔除,利用马氏距离SPXY法进行建模样本集和验证样本集划分。粘度是一个与多重因素有复杂关系的理化指标,和红外光谱之间表现为非线性关系。基于主成分分析结合BP神经网络法（PCA-BPNN）构建非线性粘度校正分析模型,提取累积贡献率为95.12%的前10个主成分作为输入,测得的粘度值为输出,创建单隐层BP神经网络并进行训练,训练结果相关系数r为0.996 8。利用独立验证样本进行模型检验,结果表明所建立的非线性模型r为0.984 3,RMSEP为0.615 1,满足HFC粘度测量精度需求,且优于采用BiPLS线性模型获得的结果。确定了可用于HFC中水分含量测量的四个中红外波段,可为窄带红外光谱分析法或其他类似研究提供依据。研究结果表明中红外光谱分析法结合BiPLS和PCA-BPNN分析法可分别应用于HFC水分含量和粘度测量,精度符合监测需求,为HFC中分含量和粘度测量提供了一种新的测试方法,相比于传统测量方法具有快速、无损、低成本的特点。     

Self-diffusion of tris-naphthylbenzene near the glass transition temperature

We present a direct measurement of self-diffusion of a single-component glass-forming liquid at the glass transition temperature. Forward recoil spectrometry is used to measure the concentration profiles of deuterio and protio 1,3-bis-(1-naphthyl)-5-(2-naphthyl)benzene (TNB) following annealing-induced diffusion in a vapor-deposited bilayer. These experiments extend the range of measured diffusion coefficients in TNB by 6 orders of magnitude. The results indicate a decoupling of translational diffusion coefficients from viscosity or rotation. At T(g), D(T) is 400 times larger than expected from the Stokes-Einstein equation.     

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统以落球法为基础,以频移信号处理电路和数字存储示波器作为数据测量单元的核心,根据多普勒效应原理准确地测算出落球的终极速度,进而得出液体的黏度.该系统可以开展与多普勒效应相关的设计性实验.实验过程中信号的转换、传输及数据测量清晰明了,利于培养学生的综合实验能力和创新能力.     

光电液位传感测量系统的准静态特性研究

光电液位传感位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其准静态特性研究的滞后一直制约着系统进行准静态测量的应用。为此,建立了三通道连通管模型,推导了液位振荡的运动方程。通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体准静态特性的主要因素。在此基础上进行了准静态特性实验。实验结果验证了液位振荡规律,得到了各系统参数对液位振荡的影响特性,从而得到系统的优化准则。