基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法研究

针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法。该方法利用线阵CCD高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD输出目标强度——像素曲线斜率变化率最大点来获取目标所占像素数N的像素数提取方法,同时采用DMD模拟高速运动目标形变过程,配合基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法进行形变测量实验验证。实验结果显示采用该方法对V=450 km/h的高速运动目标进行形变量测量时,可以满足目标形变测量偏差小于0.3 mm,标准差小于0.5 mm,相对误差最低0.01%。实现了高速运动目标形变量的准确测量,为高速磨损测试、高温形变测试、高压形态测试等奠定了基础。     

气轨形变误差数据处理一法

本文对由于气轨形变而造成的测量误差进行了分析，给出了一种在相对误差要求范围内进行实验测量的方法，而不必重新修正数据。     

大动态范围形变测量

本文对激光散斑物体轮廓及形变测量和相移轮廓测量原理进行类比,首次提出大动态范围物体三维轮廓及形变测量方法。该方法具有测量原理简单、系统操作简便、测量精度高、测量动态范围大等特点,形变测量范围从亚微米级到毫米级。另外本文还推导了基于减模式激光散斑物体轮廓及形变测量的相位值计算公式。     

基于劳埃德镜的光干涉法测梁的杨氏模量

通过劳埃德镜利用杨氏双缝干涉原理测量横梁的杨氏模量,由梁中心的形变引起劳埃德镜位置变化对干涉条纹间距的影响,给出了梁的杨氏模量与干涉条纹间距变化之间的关系。通过实验证明该方法具有实验现象直观、原理通俗易懂、操作过程简单和测量精度可达纳米量级等优点,实验结果与标准值的相对误差为1.7﹪。     

面向地壳形变观测的超高分辨率光纤应变传感系统

高分辨率光纤应变传感系统是地球物理学中地壳微弱形变观测的有力工具.相比于传统的地壳应变观测技术,光纤应变传感器具有测量分辨率高、抗干扰能力强、尺寸小、可复用、易于安装布设等特性,在建立新型地壳形变监测网络中具有很大的应用潜力.本文围绕面向地壳形变观测的纳应变级分辨率光纤应变传感器技术,阐述了应变传感原理与实现超高测量分辨率的机理,并详细介绍了扫频探测、Pound-Drever-Hall解调技术、边带探测、双回路锁定传感、传感器时分复用等技术及相应的传感器系统实现方案,最后,给出了超高分辨率光纤传感器在现场观测的实验结果与分析.     

利用分光计测量光波波长的误差分析

针对大学物理实验中利用分光计测量光波波长的误差进行了分析,得到影响测量精度的主要误差来源包括测量原理理解误区、分光计的调节不到位以及读数的误差;并给出了详细的物理解释。     

用力敏传感器测液体表面张力系数的不确定度分析及影响因素分析

介绍了利用DH4607液体表面张力系数测定仪测量液体的表而张力系数的详细过程,讨论了液体表面张力系数测定的数据处理方法,分析了测量过程中的误差来源,给出了直接测量量和间接测量量不确定度的评定方法和计算公式。     

光纤F-P腔反射面的形变与传感应用研究

建立了反射端面为弧形形变的光纤F P传感腔数学模型.将弧形形变的F P腔等效为阶梯分布的、环状、平行端面F P腔体的组合,结合多光束干涉理论,利用光强叠加处理方法对弧形腔输出光强进行数学建模.依所建模型仿真,提出弧形端面曲率大于300 μm时,利用弧形形变特性进行传感测量的可行性.选取腔长变动大、形变弧度小,平衡状态稳定性高的形变端面保证传感腔的高灵敏度和稳定的工作点.     

演示记忆合金弹簧的形状记忆效应的实验设计

设计了测试记忆合金弹簧的形状记忆效应的物理实验.描述了实验装置的设计和结构,给出了实验内容的设计和实验方法,包括观察测试记忆合金弹簧的温度-形变记忆效应实验和电流-形变记忆效应实验.根据测量数据,描绘了用该仪器得到的温度-形变曲线和电流-形变曲线.该实验可作为设计性实验在大学物理实验课中开出.     

温度测量及故障诊断系统的设计

文章给出基于数字式温度传感器DS18X2 0的温度测量系统 ,并利用模糊原理、在线测量温度等方法进行故障诊断。详细论述系统的组成原理、模糊故障诊断方法、硬件电路和软件设计思想。该系统具有故障在线检测、自诊断、显示故障类型及发出声音报警等功能 ,在实际应用中取得了很好的效果。     

地基光度测量方式对比

介绍了地基测量空间目标光度的两种方式。首先介绍了系统组成及对比测量原理,然后基于工程角度分析提出了宽谱段测量和滤光片测量两种方式,并给出了两种测量方式的误差分析。若G型恒星及空间目标在同一视场可选择宽谱段测量方式,若途经天区G型定标星较少,可以选择滤光片测量方式。外场实验验证表明,宽谱段测量方式信噪比较高,可探测的极限星等为16等星,在天气条件较好的情况下测量精度在0.15星等左右,而滤光片测量方式由于探测到的能量较少,在相同信噪比下可探测极限星等为14等星,天气变化较小条件下测量精度在0.02星等左右,两种测量方式误差相当,但宽谱段测量方式定标恒星数量增加2.4倍,便于数据处理与计算。     

HIAF-BRing快脉冲二极磁铁磁场测量系统

介绍了强流重离子加速器装置HIAF(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility)项目增强器BRing(Booster Ring)快脉冲二极磁铁的性能指标、测量要求和测量方法,描述了快脉冲二极磁铁稳态磁场测量系统及动态磁场测量系统的构成。在稳态磁场测量中,为提高积分磁场测量精度和测量效率,长线圈测量系统采用了on fly技术;在动态磁场测量中,研制了用于磁场延迟及磁场畸变测量的矩阵线圈。通过样机磁铁的测量,完成了测量系统的性能指标验证和磁铁的稳态磁场测量。实测结果表明,样机磁铁的设计和制造均达到了预期指标,并依据测量数据完成了磁铁的二次削斜。     

The application rule of half-wave signal magneto-optical modulation in spatial azimuth measurement

The purpose of this study is to summarize the application rule of half-wave signal magneto-optical modulation in azimuth measurement, and obtain the limit on modulation signal when establishing the azimuth measurement model. After analysis on the azimuth measurement system principle, the model of modulated signal are present according to Malous law, the application feasibility of the four half-wave signal magneto-optical modulation in azimuth measurement are discussed respectively, the azimuth measurement models based on mixed signal are present, and the reason why the AC signal cannot be used to establish the azimuth measurement model is analyzed.     

摄像测量在舰船变形测量中的应用研究

针对舰船不同安装基座间相对变形的高精度测量要求,提出了一种利用单摄像机三维姿态测量原理和亚像素定位法,通过若干台摄像机进行传递测量船体变形的方法,来解决对两个或多个不通视安装基座之间相对变形进行高精度测量的问题。分别对单摄像测量和多级摄像传递测量进行了测量精度分析,采用4台2K×2K分辨率的摄像机进行传递测量,测量精度优于23″。该方法在舰船上较易实施,且精度较高。     

X射线散射对面密度测量结果影响的数值模拟研究

定性分析了X射线散射对面密度测量结果的影响,给出了面密度测量结果偏差的评估表达式。利用蒙特卡罗方法数值模拟了不同照相布局、不同光源能量和不同材料类型情形下X射线散射对测量结果的影响。模拟结果表明：在无防护窗情形下,被测物自身散射将导致测量结果偏小;在有防护窗情形下,前窗散射对测量结果的影响不大,后窗散射对测量结果的影响与接收介质离被测物的距离有关,具体表现为距离越小影响越大;在一定光子能量范围内,光源能量越低散射导致的测量偏差越大;被测物的原子序数和密度越大,散射导致的测量偏差越大。     

衍射光学元件衍射效率的测量

根据衍射光学元件衍射效率的测量原理,建立衍射光学元件衍射效率测量的双光路装置,简要介绍了双光路测量的优点。针对衍射光学元件衍射效率的测量装置,讨论了影响衍射效率测量精度的因素,合理地选择测量装置中的针孔光阑,即可以让主衍射级次的光全部通过被探测器接收,又可以滤掉次级衍射光,保证测量结果的准确度。针对所设计研制的一个折衍射混合成像光学系统,测量了可见光波段3个激光波长的衍射效率,并对测量结果进行了模拟和分析。在473～632.8nm波段范围内任意一个波长处,衍射效率的测量结果同理论值的偏差均小于5.0%。实验证明,双光路测量装置可以用于测量衍射光学元件的衍射效率。     

角度测量的光学方法

光学测角法是高精度动态角度测量的一种有效的解决途径。对目前发展较快的几种角度测量的光学方法———圆光栅测角法、光学内反射小角度测量法、激光干涉测角法和环形激光测角法进行了详细的介绍 ,并且分别给出了每种方法的测量原理和发展现状 ,比较了各种方法的优缺点 ,给出了每种方法的应用场合和发展前景     

非理想强度差起伏量子非破坏性测量的实验方案

提出了一种强度差起伏量子非破坏性（QND）测量的实验方案,该方案通过一个非简并光学参量放大腔实现。推导了在非理想状态下该系统的传输系数和量子态制备能力的关系式,分别讨论了探针输入噪声谱和探测系统测量效率对其测量的影响。结果表明：探针输入噪声越小,测量效率越高,则其测量质量就越好,且对测量效率越敏感。     

基于Gabor时频滤波的电磁超声螺栓轴力测量*

高强度螺栓轴向预紧力(轴力)的测量在工程应用中具有重要意义。使用电磁超声波对螺栓轴力检测时对超声回波声时测量精度要求较高,传统互相关估计法对超声回波声时估计易因噪声干扰发生估计错误,无法满足轴力测量精度要求。本文针对互相关法对电磁超声测量信号声时估计存在不准确的问题,提出了Gabor时频滤波法。通过螺栓轴力测量实验采集测量信号,对测量信号进行Gabor变换,在时频域中进行滤波,再对去噪后的信号进行互相关估计测得信号的声时,进而计算出螺栓轴力。实验表明：Gabor时频滤波法能有效地滤除电磁超声信号中的噪声,改善互相关估计的稳定性,提高螺栓轴力测量的准确率。     

光学测量数据的统示分布表示

通过对光学测量中常见的叉线对准以及焦距、曲率半径测量进行大样本数据采集和分析处理,利用实验方法得到常见光学测量数据的分布,并选择Beta分布统示表示多种分布,简化了光学测量中的分布研究.研究结果可以作为贝叶斯统计中的数据先验分布,用于对一般测量进行贝叶斯方法的不确定度评定.