高精度CCD尺寸自动检测系统的光学系统设计

介绍测量精度为±０．００３ｍｍ的ＣＣＤ尺寸检测系统的光学系统设计特点及远心物镜设计原理，并给出了测试结果。     

免疫算法在双闭环直流调速系统中的应用

文中对双闭环直流调速系统控制器的选择进行了分析,并借鉴免疫算法强大的寻优能力,提出了基于免疫算法的调速系统控制器参数整定方法.为了分析比较,实际应用中采用了三种控制器参数整定方法,比较结果说明,免疫算法在调速系统控制器参数整定中的应用是更加有效的.通过在单晶炉拉晶过程的应用,证明该方法可行性和正确性.     

全透射近红外光谱的苹果整果糖度在线检测模型优化

光谱质量、样本个体差异、检测系统和建模算法等多种因素共同决定水果糖度检测模型的预测精度和稳定性。采用自主研发的短积分全透射近红外在线检测系统以5 ms积分时间和0.5 m·s-1运行速度在线获取了“富士”苹果全透射光谱信号。不同姿态获取的透射光谱强度差异明显,但曲线走势相近,均在920 nm波段具有最大的光谱强度,在850 nm波段存在波谷。采用移动平均平滑、标准正态变量变换和多元散射校正等预处理方法有效去除原始光谱的随机噪声和基线偏差,减小了样本检测姿态引起的光谱差异。为分析不同检测姿态对苹果整果糖度预测模型的影响,构建了单一姿态局限模型和多姿态通用模型,结果表明基于全位点平均透射光谱构建的单一姿态局限模型对检测姿态具有很大的局限性,而多姿态通用模型预测能力较单一检测姿态相当,但却对不同的检测姿态具有更强的适用能力。为进一步提高光谱信号质量,优化模型预测能力,采用信号强度阈值优选方法实现了苹果整果糖度预测模型优化,发现移除中央位点获取的透射光谱信号,有利于提高苹果整果糖度预测模型精度。多姿态通用信号强度优化模型综合考虑不同姿态获取的光谱信息有效性,有效提升了通用信号强度优化模型的预测能力和稳定性,当多姿态通用模型中信号强度阈值为5 000时,模型预测性能最佳,其预测参数R_p,RMSEP和RPD分别为0.79,0.84%和1.58。表明短积分全透射近红外在线检测系统用于不同姿态苹果糖度预测是可行的,多姿态通用模型的建立,扩大了模型在不同姿态的预测稳健性,短积分光谱采集方式结合信号强度阈值优选方法提升了光谱信号的质量和模型的预测能力。     

改性阳离子交换树脂的制备、表征及催化合成双酚F

用浸渍法制备了改性阳离子交换树脂,通过红外光谱、热重分析和扫描电镜等对其进行了分析,探讨了不同改性树脂对以苯酚和甲醛为原料催化合成双酚F收率的影响。当等摩尔比Al Cl3和Ti Cl4加入总量为树脂质量的8%,反应温度为80℃,改性时间为10h,Al Cl3-Ti Cl4改性阳离子交换树脂催化合成双酚F,其收率高达90.02%,比未改性或Al Cl3单独改性树脂的催化效果都好,其重复利用率也优于后两者。结果说明,Al Cl3-Ti Cl4改性阳离子交换树脂催化性能好,是一种环境友好高效合成双酚F的催化剂。     

格子Boltzmann方法模拟多孔介质惯性流的边界条件改进

格子Boltzmann方法可以有效地模拟水动力学问题,边界处理方法的选择对于可靠的模拟计算至关重要.本文基于多松弛时间格子Boltzmann模型开展了不同边界条件下,周期对称性结构和不规则结构中流体流动模拟,阐述了不同边界条件的精度和适用范围.此外,引入一种混合式边界处理方法来模拟多孔介质惯性流,结果表明:对于周期性对称结构流动模拟,体力格式边界条件和压力边界处理方法是等效的,两者都能精确地捕捉流体流动特点;而对于非周期性不规则结构,两种边界处理方法并不等价,体力格式边界条件只适用于周期性结构;由于广义化周期性边界条件忽略了垂直主流方向上流体与固体格点的碰撞作用,同样不适合处理不规则模型;体力–压力混合式边界格式能够用来模拟周期性或非周期性结构流体流动,在模拟多孔介质流体惯性流时,比压力边界条件有更大的应用优势,可以获得更大的雷诺数且能保证计算的准确性.     

复杂阴极保护体系三维有限元建模研究

滨海电厂常以天然海水作冷却水,其碳钢水室和钛管凝汽器在实施阴极保护过程中,要求钢电位应低于-0.85V(vs.SCE),电位过正则碳钢保护不足,而钛的电位则须高于-0.75V(vs.SCE),电位过负则易使钛管发生氢脆损伤.研究牺牲阳极阴极保护,需先得出两种金属在阴极保护过程中的电位分布.本文在设计室建立碳钢水室钛管模型,根据该实验体系阴极保护过程的(稳态极化和恒电流极化)测定获得两种金属有效的边界条件,用有限元(FEM)计算在一个牺牲阳极阴极保护状态得到三维电位分布.计算结果和测量结果基本一致,为优化阴极保护设计提供了理论依据.     

超宽带可调谐全固态单频激光器的方法研究

对目前实现超宽带(数十到数百纳米)可调谐全固态单频激光器的常用方法进行了综述,介绍了棱镜色散腔、闪耀光栅色散腔、体布拉格光栅衍射腔、双折射滤光片干涉腔、声光调谐光学滤波器衍射腔和电光调谐光学滤波器干涉腔调谐选频的原理及实现方式。对以上方案的优缺点、实现的难易程度及可操作性进行了对比分析,分析表明超宽带可调谐全固态单频激光器可通过不同调谐方法结合谐振腔型设计或频率精选器件(如FP标准具等)实现。     

1.6μm相干激光测风雷达的速度标定研究

介绍了相干激光测风雷达系统中用转盘进行速度标定的方法,在实验室搭建了激光雷达速度标定装置。采用1.645μm种子注入单频脉冲激光器,在激光中心频率相对种子光移频量约62MHz、转盘直径300mm、转盘速度-47.12～47.12m/s可调、激光出射方向和转盘线速度方向夹角为36°时,采用相干探测的方法测出了多普勒频移并反演出了测量速度;数据处理过程中分别采用最大值频谱估计法和频谱对齐法计算多普勒频移和转盘速度。实验结果显示,频谱对齐法相对于最大值频谱估计法能够提高36.3%的测速精度,因此在激光雷达测风系统中采用频谱对齐法相对于常用的最大值频谱估计法测量的风速精度更高,这对提高相干激光雷达测风的风速精度提供了实验依据和参考标准,验证了频谱对齐法在激光雷达测风的数据处理中的可行性。     

两个一维之字链异三金属配位聚合物的合成、结构和磁性

用分步合成法得到了2个结构新颖的一维之字链异三金属配位聚合物{[Cu(Me_2valpn)Dy(DMF)_2(H_2O)Fe(CN)_6]·1.5H_2O·0.5CH_3OH}n(1)和{[Cu(Me_2valpn)Tb(DMF)_2(H_2O)Fe(CN)_6]·H_2O·CH_3OH}n(2)(H_2Me_2valpn=N,N′-双(3-甲氧基-水杨醛)缩-2,2-二甲基-1,3-丙二胺)。X射线单晶衍射分析表明每个[Fe(CN)_6]3-用顺式的2个氰根分别连接2个相邻构筑单元[Cu(Me_2valpn)Ln(DMF)_2(H_2O)]_3+的Cu(Ⅱ)和Ln(Ⅲ)。除了Cu(Ⅱ)和Ln(Ⅲ)之间的双酚氧桥之外,链中还包含Fe-C≡N-Cu和Fe-C≡N-Ln两类弯曲的桥联结构。配合物1在9.5~300 K的直流变温磁化率数据符合居里-韦斯定律,韦斯常数(θ)为13.17 K,表明配合物1总体上表现铁磁相互作用。交流磁化率测试表明配合物1没有表现出缓慢磁弛豫现象。     

N-(2-羧基苯)-N’-(3-氨丙基)草酰胺桥联异双核配合物的合成、电化学性质和磁性

合成了 4种不对称草酰胺桥联异双核配合物 [Cu( oxca) M( phen) 2 ]Cl O4· 2 H2 O[oxca表示 N -( 2 -羧基苯 ) -N -( 3-氨丙基 )草酰胺三价阴离子 ,phen代表邻菲啉 ,M=Mn、Co、Ni、Zn].用元素分析、红外光谱、电子光谱、热分析及室温磁矩等对所合成配合物进行了表征 .在 DMSO溶剂中采用循环伏安法研究了配合物的电化学性质 .在 4～ 30 0 K范围测量了 Cu( ) -Mn( )和 Cu( ) -Ni( )的变温磁化率 ,经拟合分别得磁参数 J=-1 0 .5 6 cm- 1 和 J=-1 7.0 8cm- 1 ,表明在异双核配合物中金属离子间有较弱的反铁磁性自旋交换作用 .