蓝宝石光纤传感器在瞬态高温测量中的应用

介绍一种蓝宝石光纤黑体腔瞬态高温传感器及测试系统.测试系统由蓝宝石光纤传感器、锥度光纤、传光光纤、窄带滤光片、光电探测器、数据采集装置及处理软件组成.将在端部具有黑体腔的蓝宝石光纤装在不锈钢螺塞状的紧凑壳体中,用耐高温有机硅涂料填补间隙防止漏光,系统在氧乙炔焰加热均热金属块熔池附近的恒温区进行静态标定,采用了阶跃上升的CO2激光束对黑体感温腔加热,测量系统的动态响应时间.实验表明该系统响应时间在10-2s数量级,能在恶劣环境的下对800～1900℃瞬态高温进行测量.     

热电偶动态校准及动态补偿技术研究

介绍了利用大功率半导体激光器发出的脉冲激光作为激励源,使被校准热电偶表面产生温升,用响应速度快的红外探测器和对被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶频率响应,因此,以前者测得的值作为真值来校准后者的动态校准系统。利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准,得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线。热电偶补偿环节采用动态补偿滤波器进行建模,由测得的数据曲线来确定滤波器的阶次和参数,从而确立模型结构,并利用交叉检验法检验模型的正确性。试验表明：通过动态补偿模型减小了热电偶的动态误差,使之更接近于实际值,并给出了普通K型铠装热电偶补偿曲线。     

测量转管炮炮口初速的一种新方法

目的研究适用于高射速转管武器随炮的连发初速测量. 方法利用区截测速原理, 提出了一种炮口速度的测试方法. 结果设计了一种体积小、结构简单、可靠性高、成本低、新型的炮口测速传感器, 建立了基本的测试系统, 并给出了实测曲线. 结论该传感器可以在高射速转管武器上随炮实时测量弹丸炮口速度.     

基于MEMS热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPM1334型MEMS热电堆传感器静、动态标定装置.通过试验得到标定结果;同时提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案及实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论.     

对半导体激光光源实现微弱幅度的单脉冲调制

目的：为满足某些光电探测系统的需求,实现对半导体激光器微弱幅度的单脉冲调制。方法：文章根据半导体激光器的典型功率电流（P－I）特性曲线,利用导通电阻较小的模拟开关及单稳态触发器来完成,结果与结论：给出了对某激光器调制后的探测波形,进一步验证了该方法的可靠性。     

具有三维聚焦功能的微流控芯片

为了使用微流体细胞仪对细胞精确计数,采用紫外光刻工艺制作了能够真正实现三维聚焦功能的微流体检测芯片(微流控芯片).使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行二次倒模复制其结构以缩短微流控芯片制作周期、降低制作成本,并进行了芯片的封装与测试.首先,利用沉浸式光刻技术和斜曝光工艺制作了具有三维聚焦功能的SU-8微流沟道;然后,利用PDMS对所制作的SU-8微流沟道进行一次倒模,得到其负模结构;对负模结构进行表面处理后,再进行二次倒模,得到PDMS微流沟道;最后,封装PDMS微流沟道与盖片,制得微流控芯片,并对微流控芯片的沟道聚焦效果进行了测试.实验测试发现随着鞘流与样本流流速比不同,得到样本流的聚焦宽度也不同.当鞘流与样本流流速比为20∶1时,可以得到约10.4 μm的聚焦宽度.结果表明,该芯片结构可靠,可以满足进一步的流体聚焦检测要求.采用该方法制作的微流控芯片具有生产周期短、成本低、效率高和结构可靠的特点.     

X射线区截靶的X射线探测器及其信号处理电路

介绍了一种用作后效期测速Ｘ射线区截靶的Ｘ射线探测器及其信号处理电路，此探测器时间响应快，灵敏度高，信噪比好，由其和直流Ｘ射线源组成的区截装置，成功地解决了后效期火焰区域内弹丸速度的精密测量，达到了测时标准偏差在１／１０００以下。     

利用红外热像仪进行物体表面波段法向发射率测量

辐射测温法以其响应速度快、测温范围广的特点得到广泛应用,发射率是影响辐射测温精度的主要参数.实际条件中,不同物体、相同物体不同表面温度及表面状况其发射率是不同的.为获得实际物体的表面波段法向发射率,提高测温精度,采用红外热像仪对其进行测量.在介绍红外热像仪测温原理的基础上,通过分析得出红外热像仪测量发射率的方法.由于红外热像仪探测器、工作波段和测温范围的不同,发射率计算公式中n值也是不同的,对应用的红外热像仪在不同测温范围内的n值进行了计算.应用红外热像仪和比色测温仪对高温陶瓷表面波段法向发射率进行了测量,并对其进行了验证.实验结果表明该方法测得的表面波段法向发射率是可靠的,其修正后测温误差小于1%.     

基于比色法的瞬态温度测试装置设计

为解决传统接触式测温中存在的破坏温度场、装置布线不便且需要回收读数等问题,设计了一套瞬态温度测试装置.该装置基于比色测温原理,主要由光学系统、二象限探测器、光电放大电路以及单片机STM32组成.其中利用STM32单片机设计了无线数据传输模块,以保证实验数据的实时传输与测试温度的实时显示,大大削弱了测试环境的影响,提高了装置的易用性.利用该装置在实验室环境中进行了瞬态温度的测试实验,并与红外测温仪进行了实验结果的对比.选择了其中6个时间节点进行了测试结果的分析,结果表明:比色测温装置与红外测温仪的相对误差均小于1.2％,能够满足温度测试的需求.     

轻武器命中精度测量方案探索

命中精度测量是检验射击类武器弹药性能的重要手段。为了满足轻武器研制中距射击点1000m处测量命中精度的要求，在总结现有命中精度测试方法的基础上，探索了3种非接触命中精度测量方案（半导体光电器件阵列、PSD交汇和CMOS交汇），并着重分析了线阵CMOS相机交汇方案。实验结果表明：两台线阵相机形成的光幕相互交叠，构成垂直于水平面的交汇测量靶面，外触发同步采集图像，可实现对弹丸过靶坐标的分析。该方案可以取代纸靶、网靶、板靶和声靶等命中精度测量方法，有广泛的应用前景。