消光法测量乳剂颗粒的研究

为研究消光法颗粒粒径测量中浓度和双层球形颗粒问题,根据Lambert-Beer定律,对不同浓度下的乳剂和PBA/PMMA双层球颗粒乳剂采用多波长消光法进行测量分析。实验结果表明:当颗粒物浓度超出某一临界浓度范围后,由消光法测量的粒径结果将受浓度变化的剧烈影响;对于核壳结构的双层球形颗粒,如果两层结构的折射率相差不大,采用其中一种折射率通过消光法来测量,其结果仍比较准确,误差不大。     

基于后向光散射的颗粒测量技术研究

颗粒粒径和颗粒折射率是光散射颗粒测量技术中的重要参数。为了实现颗粒粒径的测量及其分档,在广义Mie理论基础上,分析了颗粒粒径及折射率对后向散射光能分布的影响,并得到了后向散射光能分布随颗粒粒径及折射率呈周期变化规律。实验验证结果表明,后向散射光能与颗粒粒径及颗粒浓度有关。研究结果可为后续的颗粒测量研究提供参考。     

基于ICP-MS的二氧化硅亚微米粒子特征参数分析

将电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）配合外部质谱信号采集存储装置,用于研究表征亚微米颗粒粒径和浓度参数。在模拟采集模式下,以300~2 000 nm粒径的SiO₂粒子为例,通过优化进样系统及仪器的工作参数,分析了样品提取速率和雾化气流速对单颗粒质谱信号强度的影响。在优化的实验条件下,SiO₂颗粒粒径部分检测限为233 nm,对300~900 nm粒径粒子测量的线性相关系数大于0.99,但对1 500、2 000 nm粒径粒子的检测结果出现明显偏差。论证了利用样品传输效率测量悬浮液粒子浓度的可行性,并将ICP-MS的粒径测量结果与扫描电镜法（SEM）、光子相关光谱法（PCS）的测量结果进行比较,3种方法对于粒径小于900 nm粒子的测定结果基本一致,且具有相似的测量精度。该方法分析速度快、结果准确,可用于SiO₂亚微米粒子粒径、浓度参数的测量。     

颗粒浓度对离心风机磨损的影响规律数值研究

当含尘气体经过除尘设备净化后,粉尘粒径已经很小,在两相流中更多的表现出流动性,颗粒浓度成为影响叶轮磨损的重要因素。由此,可基于雷诺应力湍流模型和Tabakoff and Grant的磨损模型,对离心风机叶轮中气固两相流进行数值计算,得到不同粒径的颗粒在不同的入口浓度条件下对风机压力面的磨损位置、形态和磨损率。研究结果表明,磨损位置与粒径大小有关,颗粒数量浓度对磨损率的影响远高于质量浓度对磨损率的影响。     

硅片化学机械抛光中表面形貌问题的研究

利用扫描电镜和WYKO MHT-Ⅲ型光干涉表面形貌仪研究了抛光过程中不同阶段硅片的表面形貌、抛光液研磨颗粒粒径对抛光表面质量的影响以及抛光过程中的桔皮现象。结果表明，抛光中主要是低频、大波长的表面起伏被逐渐消除，而小尺度上的粗糙度并未得到显著改善；当颗粒直径在10-25nm的范围时，粒径和粗糙度不存在单调关系；桔皮的产生主要是抛光液中碱浓度过高所致。     

基于蒙特卡罗模型的高浓度浆液细度在线测量

近年来颗粒粒径测量问题受到了国内外的广泛研究。 针对燃煤电厂高浓度脱硫石灰石浆液细度在线测量,将基于蒙特 卡罗方法的声衰减模型拓展至高浓度范围,高浓度蒙特卡罗模型(HC-MCM)预测衰减系数与实验测量值相吻合。 构建 HC-MCM 矩阵用于颗粒粒径分布的反演可减小计算时间,且差分进化算法的计算结果与设定粒径和分布宽度的相对误差小于 1% 。 搭建基于透射和反射法的双模式超声检测装置并开发软件测量系统,加工适用于高浓度浆液细度测量的透射传感器和超声探 针,依托燃煤电厂完成长达 168 h 的浆液细度在线测量实验。 结果表明,两种模式超声衰减谱的变化趋势和数值大小基本吻 合。 粒径分布参数 DV50 与激光粒度仪测量结果的相对误差小于 8% ,其粒径分布满足燃煤电厂成品石灰石浆液的细度要求。     

颗粒密度对声发射法粒径测量的影响

基于单颗粒碰撞声发射信号的粒径测量研究是实现声发射法粒径在线测量的基础,有助于进一步理解声发射粒径测量的机理。设计并搭建了单颗粒碰撞实验装置,分别采用0.4 mm、0.6 mm和0.8 mm的玻璃珠和钢珠撞击波导杆,分析不同密度颗粒碰撞产生的声发射信号特征。分析结果表明,颗粒密度增大,相同颗粒粒径和碰撞速度下产生的声发射信号的幅值与持续时间也增加。同时,根据非弹性碰撞理论,建立颗粒粒径的反演模型,并比较了不同密度颗粒的粒径测量结果。实验结果表明,颗粒密度对声发射法粒径测量结果的影响较小,大部分测量结果的平均相对误差在8%以内。     

THz激光F-P片旋转透过率研究

在不同角度下测量THz激光透过率对于材料性质研究及THz参数测量具有重要意义。本文在实验上研究了旋转F-P片的THz激光透过率,分别在不同角度下测量了硅片和锗片的THz激光透过率,测量角度范围0.175-2.967 rad,旋转步长0.175rad,得到的THz激光透过率具有一定的周期性,实验验证了旋转F-P片测量THz激光透过率在测量THz激光波长等应用的可行性。     

透射光脉动法在颗粒测量运用中若干问题探讨

介绍了透射光脉动法测量颗粒系粒径大小和浓度的基本原理和主要研究进展.由于装置简单,该方法在实际工业生产中具有很好在线检测的应用前景.文中对影响其粒径和浓度测量上下限的因素进行了讨论,并初步探讨了将该方法用于测量多分散和高浓度颗粒系方面的可行性.     

一种新型激光粉尘浓度在线测量仪的研究

本文提出了一种基于光散射原理的粉尘浓度激光测量新方法，该方法无需预先获取粉尘颗粒的平均粒径，可直接测量浓度。基于新方法设计了一套粉尘浓度在线测量仪，测量仪以8031单片机为核心，具有浓度的实时LED显示和数模输出功能，并通过与上位机的串行通信实现浓度数据的后台存储。该仪器具有新颖的光学构造，可在单片机的控制下进行在线标定和在线光路对中，并已用于某钢厂粉尘排放的实时测量，测量结果表明仪器具有良好的灵敏度和可靠性，可满足实时在线测量粉尘浓度的要求。     

基于电感式传感器的金属颗粒材质识别及粒径估计

传统的电感式颗粒传感器输出的是电感或电压幅值的脉冲信号,本质为标量信号。可通过脉冲信号的正负性区分金属颗粒是磁性或非磁性,且只能在已知颗粒材质的情况下估计颗粒的粒径。但在含有多种金属颗粒的油液中,基于标量信号的颗粒识别方法将失效。为此,本文采用了一种双锁相放大电路,将颗粒产生的复数域信号转化为一对直流信号。提出一种基于模糊隶属度函数的信号处理方法,实现了在噪音干扰下多种颗粒的材质识别和粒径估计。本文搭建了三线圈传感器实验系统。利用五种金属颗粒构建了隶属度函数,并进行系统标定。最后选取两种颗粒对标定后的系统进行了验证。结果表明系统对颗粒材质的识别准确,粒径估计误差小于2%。     

Airborne particles detection and sizing at single particle level by a novel electrical current pulse sensor

A novel method for detecting and sizing airborne particles at single particle level is presented in this paper. When a particle hits a metal electrode which is grounded, electrostatic charges will be transferred between the particle and the electrode. As a result, an electrical current pulse will be generated in the measurement system. The number of the signal pulse represents the number of particles in the sample. To determine the effect of the particle size on the magnitude of the signal, the correlation between the magnitude of the signal and the size of particle was experimentally investigated. The results show that the magnitude of the measured signal is linearly proportional to the square of particle’s diameter. Such a correlation can be used to evaluate particle size from the measured signal. The airborne particle detection method presented in this paper can be used for counting and sizing airborne particles at single particle level.     

基于迭代补偿的纳米粒子磁化信号检测方法研究

磁粒子成像是一种无创成像技术,通过检测磁粒子示踪剂磁化信号,表征其浓度分布图像。在实际检测中,检测线圈的感应信号包含激励磁场信号与磁性纳米粒子磁化信号。将激励信号从感应电压中去除,获取粒子信号是磁性粒子成像信号检测需要解决的关键问题。针对磁性纳米粒子成像信号检测中激励磁场耦合消除方法进行研究,设计平面梯度检测线圈,并提出迭代补偿控制方法,消除激励磁场耦合,实现磁性纳米粒子磁化信号检测。仿真计算与实验测量的结果表明,对于不同检测模型,所提出的检测方法均可以完成粒子信号检测。该方法获得的粒子信号的信噪比是原有信号消去检测方法的2.2倍,与滤波方法相比信噪比提高到1.3倍,激励磁场耦合衰减可达到34 dB。     

Method for measuring the dynamic transmission error in large gear hobbing machines

A new method for measuring the dynamic transmission error between a hob and worktable in large gear hobbing machines is described in which a pair of small, highly sensitive servo-accelerometers are mounted tangentially, 180° (arc degree) apart, on the periphery of a large worktable, in order to detect rotational fluctuations of the worktable. Two acceleration signals from the servo-accelerometers mounted on the worktable are summed in order to determine the circumferential acceleration. The resulting sum will nullify the rectilinear acceleration of the worktable. After the circumferential acceleration signal transmitted by a telemeter is processed by a pulse signal from a rotary encoder attached to the hob shaft in this apparatus, the dynamic transmission error can be obtained. In tests using a large gear hobbing machine (3.3 m worktable diameter), the dynamic transmission error has been measured and recorded. By processing the recorded analogue signal with an FFT (Fast Fourier Transformation) analyser and by consulting the schematic drawing of the rotational transmission mechanism, specific parts in the mechanism causing the transmission error can be identified. Also, by processing the circumferential acceleration signal of the worktable from a standing start with an FFT analyser, the rotational natural frequency of the worktable can be easily obtained.     

基于非劣最优理论的PSO多目标设计的应用

介绍基于非劣最优理论的粒子群优化算法所进行的多目标优化设计,以斜齿轮体积和传动平稳可靠性为目标函数,建立斜齿圆柱齿轮传动的多目标设计数学模型。为高速运转状态下,斜齿轮设计提供一种快速、优化的好方案。     

聚氨酯夹芯板发泡缺陷电磁超声导波快速检测

聚氨酯夹芯板在生产中因发泡不均容易在聚氨酯泡沫层形成空洞型缺陷,直接影响其保温效果,为此提出了一种从金属板外侧实施的电磁超声SH导波检测的快速检测方法。通过理论分析、解析推导、仿真计算和试验验证,建立了聚氨酯夹芯板中的SH导波透反射比系数与激励参数之间的关系,结果表明,当磁铁间距为4.5 mm时,控制SH0导波入射角度为75°,能够得到最佳的检测效果。同时也进一步验证了SH0导波接收信号幅值与缺陷面积、缺陷深度均基本上呈线性关系。在此基础上,提出了一种可应用于实际检测的缺陷当量大小评价方法。通过评价公式进行修正,可消除因收、发探头之间距离变化引起的缺陷信号评价波动问题,这对于后期实现缺陷定位具有较好的指导作用。     

利用光纤进行多路数据与视频图像信息混合传输

为达到提高设备中信息传输带宽,改善信息传输质量的目的,提出一种利用光纤将多路低速数据信息与高速视频图像信息进行混合传输的方案设计.其中时分复用/解复用单元根据数字复接的原理实现低速数据信息的复用、解复用;高速并/串转换单元采用Agilent的高速串/并转换芯片HDMP-1032/1034实现高速数字视频图像信息的串行化、解串行化;光发射/接收模块实现了信息的电光、光电转换;波分复用/解复用单元采用1 310/1 550粗波分复用、解复用实现低速复接串行信息与高速复合图像信息的混合传输;光纤作为信息传输的介质进行高速信息传输.利用光纤进行信息传输,带宽可达到500 M以上,另外信息传输的质量以及环境适应性都得到了很大的改善.     

齿轮传动误差信号处理新架构

为了实现齿轮传动误差的高精度测量,提出了齿轮传动误差信号处理的新架构。详细阐述了齿轮传动误差测量模型,分析了一般计数方法存在计算误差,进而提出采用高频时钟脉冲细分计数方法,提高了测量分辨率。完成了传动误差信号处理的仿真分析,最后在齿轮传动误差测量仪上进行了实验。实验结果表明该架构能够完成传动误差测量、提高了测量分辨率和测量精度。     

设计最佳传动曲柄滑块机构的一种新方法

曲柄滑块机构的传统设计过程存在设计周期长、计算粗略等问题,计算结果具有多解的特点,无法在设计过程中确定哪一个结果具有最佳传动性能。本文在分析了曲柄滑块机构的最小传动角与构件尺寸的关系的基础上,给出了一种新的设计方法,对实现机构最佳传动的相关参数进行了组合优化,并绘制成图表。该图表中包含了最小传动角。行程速比系数及偏距与冲程的比值H／e。在给定设计条件的前提下,可直接通过该图表确定组成最佳传动机构的其它参数值。在生产实践中,具有方法简单、使用方便的特点。