螺栓拉应力超声无损检测方法

本文依据声弹性原理中超声波传播速度与应力之间的对应关系,利用横波与纵波联合测量的办法,给出栓体长度未知的紧固螺栓轴向应力测量办法。针对螺栓在低载荷与高载荷不同情况下的栓体轴向应力测量系数不同的状况,分类进行了讨论,并给出对应载荷条件下应力测量系数的计算办法。文章讨论了A2-70奥氏体不锈钢与强度等级4.8低碳钢两种不从材质螺栓的轴向应力测量结果,实际测量与理论测量平均误差小于2.9367%,提高了横纵波轴向应力测量的精度。     

超声波速度和衰减的综合测量装置

本文描述新研制的一台高精度的超声波速度和衰减综合测量装置,它将脉冲叠加法,脉冲回波重合法和回波选通比较法都组合在一套仪器内,可自动地连续测量声时的微小变化,精度达2×10~(-7);可手动地测量声波渡越时间的绝对值,精度达2×10~(-4);可自动地连续测量超声波在煤质内振幅的衰减量及其随外界(如温度,应力等)的变化,在30dB的范围内精度达到1×10~(-2)。声速和衰减的测量值由数字显示。     

风电螺栓轴向应力超声测量标定实验研究

根据超声导波法测量螺栓轴向应力的基本原理,建立了简便有效的声速标定测试实验系统,通过实验分析了测试系统延时误差和温度误差对不同测试方法测量精度的影响.对10.9级42CrMoA风电螺栓轴向应力进行的实际测试表明,超声纵波实际测量误差不大于±2％,纵横波联合测量误差不大于±5％,完全能满足工程应用需求,为该技术在风电领域...     

手持式分光测色仪设计

为了代替人眼对物体表面的颜色进行信息检测,设计了LED光源手持式分光测色仪。首先,通过计算不同测量波长分布和分辨率在标准光源照射下的三刺激值,比较它们的相对误差,选取了波长分布为400～700 nm、分辨率为10 nm作为光源的主要设计参数。接着,对照明光源进行研究,通过对卤钨灯、脉冲氙灯与LED光源的均匀色空间坐标进行对比,选取了LED光源作为仪器的照明光源。然后,讨论了不同照明和观测条件及人眼观测颜色的差异,选取以45°方向照明、0°方向接收作为照明和观测条件。最后,进行了照明系统设计和总体结构设计。实验结果表明,测色仪目标中心位置的最大光照强度为9.91×10~(-3) lm/mm~2,平均照度为7.06×10~(-3) lm/mm~2,基本满足了手持式分光测色仪精度较高、轻小型化、光照充足且均匀的设计要求。     

强激光与红外传感器光轴平行性测量仪器的研制

研制了一种可在野外使用的光轴平行性测量仪器，该仪器利用热靶技术进行1．06μm激光谱段到3～5μm、8—12μm红外谱段的转换，实现了对光电跟踪测量设备25MW强激光发射器光轴与红外传感器光轴间的平行性误差测量。仪器的设计主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式，保证了仪器在野外恶劣环境下保持测量精度不变。通过巧妙地利用电磁开关控制，实现了仪器靶面的远距离控制转换。装调工艺和检测措施确保了仪器的测量精度，并通过各种环境试验验证了仪器的可靠性。对仪器精度和环境适应性测试表明，该仪器测量精度达到10＂，并可在-30℃-＋60℃的条件下，保持精度≤10＂。     

保偏光纤光栅应变传感器的研究

针对光纤布拉格光栅(FBG)温度和应变的交叉敏感问题,设计了一种带熔点保偏光纤光栅(PMFBG)结构。该结构通过将2段保偏光纤带加大推进量熔接,形成中间凸起结构,然后在熔点位置写入光栅。文中首先采用熊猫保偏光纤设计制作了该结构,并搭建实验装置测试其在(0~2)N轴向应力作用下的反射光谱,发现PMFBG快轴和慢轴的反射谱均分裂成2个峰值,随着轴向应力的增加,反射谱整体产生红移,同时分裂的2个峰值强度的比值单调减小,且不受温度的影响。随后,采用有限元法分析了该结构的轴向应变分布,并基于传输矩阵法仿真分析了该PMFBG反射光谱随应力的变化特性,仿真与实验结果的一致性较好。证实可利用PMFBG反射光谱的峰值之比消除轴向应变与温度的交叉敏感性,实现轴向应变的测量。     

高密度外延电阻淬灭硅光电倍增器研究

针对表面淬灭电阻技术引起死区面积较大,以及高光子探测效率与大动态范围不能同时满足的矛盾,应用外延电阻淬灭技术,采用与雪崩光电二极管微单元相连的衬底外延层硅材料制作了淬灭电阻.研制成功的外延电阻淬灭硅光电倍增器的有源区面积为1×1mm~2,微单元尺寸为7μm,微单元密度高达21 488个/mm~2,测试结果表明:漏电流为10量级,反向击穿电压为24.5V,过偏压为2.5V时,增益达1.4×10~5,室温下暗计数率约为600kHz/mm~2,串话率低于10%,说明该器件具有良好的光子计数特性.该高密度硅光电倍增器测量的动态范围是1.8×10~4个/mm,光子探测效率为16%(@λ_(peak)=480nm),恢复时间为8.5ns,单光子分辨能力较高,并且在液氮温度环境能够探测光子,这对于拓展硅光电倍增器在极低温度条件下的应用,比如暗物质测量实验方面具有潜力.     

高精度干涉式光纤陀螺热漂移分析

为了改进干涉式光纤陀螺的测量精度和温度性能,建立了该仪器输出偏置的解析模型。通过把光纤双折射这一从未被考察过的相位微扰与其它已知误差源进行线性叠加,该模型首次显式地把陀螺性能直接与光纤的力学、光学、热学和几何参数联系起来。利用该模型对常用于10-3 deg/h精度量级光纤陀螺的64层四极对称环圈进行计算,结果表明,保偏光纤所固有的高双折射及其温度涨落对陀螺输出偏置及其热漂移的影响分别在10-3 deg/h和10-2 deg/h量级,而过去研究较多的单模光纤中的舒普效应和热致光弹效应的影响分别在10-4 deg/h和10-3 deg/h量级。该模型表明保偏光纤所固有的高应力双折射是干涉式光纤陀螺的主要误差源,同时较为完备地描述了光纤陀螺中源于光纤性能的误差,也解释了该误差对光纤双折射的非线性依赖。     

用光栅耦合器测量波导薄膜参数的一种方法

本文研究了用光栅耦合器测量波导薄膜参数的新方法。我们对在F1玻璃衬底上真空蒸发制作的硫化锌薄膜和在K9玻璃衬底上浸涂法制作的环氧树脂薄膜的参数进行了测量。采用的光栅周期分别为1200mm~(-1)、1800mm~(-1)和2400mm~(-1)。测量结果表明:薄膜波导模式有效折射率观测值m与计算值N_m符合得较好。计算测量有效折射率M和薄膜折射率n_f的精度高于0.1％,计算测量薄膜厚度的相对精度△W/W为2.8～0.1％。我们认为,在导波光学和半导体工艺中,光栅耦合器和棱镜耦合器一样,是快速而精确地测定波导薄膜参数的有效方法。而且,光栅耦合器尚且有它自己的特点。最后还简要地讨论了带有光栅结构的棱镜耦合器。     

基于脉冲分组的光剂量监控新算法

精确控制脉冲激光加工光剂量是保证加工产品工艺和质量的关键。在对现有的光剂量控制算法进行分析后,提出了基于脉冲分组的光剂量监控新算法,有效提高了光剂量监测精度和反馈控制速度。设计了光剂量监控系统,实现了脉冲激光加工光剂量实时监测及反馈控制。与Ophir公司的StarLab激光能量测量系统相比,500个激光脉冲以内的总能量测量,本系统测量误差不超过±0.1 5%。对一套脉冲最大重复频率为10 kHz、单脉冲最大能量为5 mJ、恒压工作下最大能量波动为±10%的脉冲激光加工系统光剂量进行了监控实验。在本系统的监控下,可将日标光剂量为150 mJ/mm~2以内的加工光剂量控制精度和重复精度分别控制在0.90%和0.100mJ/mm~2以内,同时将光剂量反馈控制速度提高了4倍。     

用T值测量仪测量卤钨灯色温

云南光学仪器厂研制的TCY微光物镜T值测量仪不仅可以测量物镜T值,而且还可以测量和标定各种卤钨灯的色温。文章阐述了用该仪器测量色温的原理、方法。并重点分析了多方面的误差因素。还指出了提高精度的方法和注意事项。实际测试结果和理论计算吻合较好:在2000～3000K范围内其测量精度为±10 K左右。用该仪器测量色温,操作简便、省时、经济并有较高的精度。建议推广应用。     

用于应力双折射分布测量的多构型扫描系统设计

为了实现对不同构型光学样品进行应力双折射分布测量,在使用双弹光调制方法的基础上,设计了一种应用于双折射分布测量的多构型扫描系统。该系统在保证测量的高分辨率的同时,通过保持激光器静止,同时使样品进行快速移动,提高了测量精度与广度。在样品测量方面,采用633 nm(1/4)玻片测试,测试相对误差的范围为0.79%～0.95%,波动范围为0.12 nm,标准差为0.035 2;采用BK7玻璃样品测试,波动范围为0.25 nm,标准差为0.038 9。在扫描精度方面,连续扫描精度误差不超过0.05 mm,连续寸动扫描精度误差不超过0.009 mm。对比实验结果可得出,该多构型扫描系统可有效解决对样品任一区域实现高精度应力双折射测量的问题。     

激光反射镜高反射率的精确测量——“GFS高反射率测量仪”

本文介绍用于可见至近红外的“GFS高反射率测量仪”的研制结果。该仪器根据在样品上两次反射的测量原理,采取单光路和用电流-频率变换器对光信号进行积分式统计计数方法,全部使用国产元件,达到了整机光电接收显示系统的高稳定性和高线性,此外,还采取一些必要措施减少仪器的系统误差.根据对精度的检验和分析,仪器在可见区的测量精度≤±5×10~(-4)在近红外区为≤±1×10~(-3).     

用于位移测量的激光装置

<正> 柯克科学电子公司研制了一种应用于科研、精密工程、工业民用工程等方面的LM-10型激光测微器,该仪器可用于X—Y 位移测量和微调系统。该仪器的测量范围为2.5cm～500m(X—Y 方向位移),其测量精度为10μm。为了保持测量精确和长期稳定,该激光装置直接采用该公司稳定的锥形激光管。该装置由一个硅象限探测头和一个X—Y位移监测器所组成。位移监测器用来指示探测     

HL-2M 装置 CO2 色散干涉仪研制

研制了一套新型 CO₂ 激光色散干涉仪用于 HL-2M 装置初始放电期间的电子密度测量。该系统采用 基于激光倍频的色散测量原理,能够消除机械振动产生的相位误差。该系统使用全新的调相式信号调制,研发了 相应的数据采集/处理/上传系统。根据实验测量结果表明,CO₂ 激光色散干涉仪和微波干涉仪测量曲线基本一致, 色散干涉仪系统的测量精度约为 2×10¹⁷m⁻³,密度测量上限能达到 10²¹m⁻³。     

红外热像仪光学镜头MTF测量

本文介绍了我们自行研制的红外光学传递函数测定仪。首先介绍了该仪器的测量原理,然后对该仪器的测量精度进行了分析。     

光学材料折射率和色散的高精度测量技术研究

本文探讨了在一般精度的测角仪器上达到高精度测量折射率和色散的新原理和新方法,这些新原理和方法包括:光学角规补偿法测色散、直角照射法、自准封闭式最小偏向角法。通过实际大量的测量工作证明在1″测角仪(测角精度为3″)和测微望远镜上,上述原理方法都可以达到△n~±3×10~(-6),△(n_λ_1-n_λ_2)~±2×10~(-6)的精度。     

基于斯托克斯参量的光弹性应力分布及成像方法研究

提出了一种基于斯托克斯参量测量的实时光弹性应力测量及其成像的新方法,对该方法的原理及参量测量方法进行了深入研究。根据分振幅斯托克斯参量测量原理设计一个实验系统,利用Equator-Poles(E-P)法定标系统,采用4个性能一致的光电探测器实现光束斯托克斯参量的快速实时测量。用实验系统测量单色平面偏振光通过光弹性样品后的斯托克斯参量,求得出射与入射偏振光的相位延迟量,再求得样品的应力值。运用该方法对有应力分布的平板玻璃和轴向受压有机玻璃进行测量并扫描成像,得到它们的应力分布图像。结果表明,该方法能够准确、快速和无损地测量光弹性样品任意位置的应力,实现对应力的实时测量。     

简易水平测倾仪的设计

根据惠斯通非平衡电桥原理设计了简易水平测倾仪,该仪器通过桥路电压来表征倾角的变化,其测量精度可达10-4.     

YSML-2015型 引伸计法杨氏模量测定仪

正YSML-2015型引伸计法杨氏模量测定仪(高精度数显式),是供各个大学物理教学实验中心使用的一种新型教学仪器,通过该仪器可以准确测定金属丝的杨氏模量。该仪器测量精度≤1%,满足国家标准GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》的要求。该仪器采用拉力传感器,变型传感器(引伸计)和高精度测量数显表组成,可对金属丝拉力和变形伸长量数显直接读数。测量数据直观方便,准确性好,重复性好,可靠性高。与教科书中常见金属的杨氏模量标准数据保持一致。