分离变量法的瞬态高温实验研究

分析了蓝宝石光纤温度传感器测试系统组成及工作原理,由于黑体腔膜层内外表面存在较大温差,使得该系统测出的被测物温度存在一定误差.为了解决这一问题,运用分离变量法从黑体腔内表面温度外推出黑体腔外表面温度,降低了测试对传感器的性能要求,实验验证了该方法的可行性,提高了蓝宝石光纤黑体腔温度传感器的测温精度.     

基于Android的原子发射双谱线温度测量仪

为解决爆炸场反应剧烈、产生的瞬时温度高、作用时间短、环境十分恶劣,导致传统的接触式测温方法不再适用的问题,利用Android平台设计一款便携式原子发射双谱线温度测量仪,通过温度测量硬件电路、蓝牙电路和智能终端APP设计,实现从温度的采集、传输到显示、存储。该便携式原子发射双谱线温度测量仪结合智能手机和移动互联网,有效地提高测量的效率,具有良好的可操作性、安全性及便携性。经实验验证,该测量仪测温上限高,测温精度好,相对误差小于1%。     

基于热电偶动态校准的非线性拟合方法研究

为了提高热电偶动态校准的准确性,采用半导体激光器、红外探测器和被校准热电偶组成新的热电偶动态校准系统,分析了动态校准中红外探测器静态校准目的。根据反向传播神经网络原理,确定了反向传播神经网络的结构和参量,同时针对普通K型铠装热电偶进行了动态校准实验,得到红外探测器静态校准数据,由此数据采用最小二乘法和反向传播神经网络分别进行数据的非线性拟合,对两种方法的拟合结果进行了分析,并给出了拟合曲线。结果表明,在样本数据少、分布不均匀的情况下,反向传播神经网络拟合效果优于传统的最小二乘法,减小了由于数据拟合所带来的误差,能够更加准确地获得热电偶动态特性,实现热电偶动态补偿。这一研究结果对于热电偶动态特性研究具有重要的参考价值。     

一种高效低成本制作三维聚焦微流沟道的方法

为了使用微流体细胞仪实现对细胞的精确计数,设计和制作了能够真正实现三维聚焦功能的微流沟道。首先用Ansys软件对微流沟道的结构进行了优化设计,利用斜曝光工艺制作了SU-8微流沟道模具;然后利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对SU-8模具进行倒模,得到其负模结构,对负模结构进行表面处理后,进行二次倒模,得到与原SU-8微流沟道结构一致的PDMS复制品;最后用荧光检测方法对封装好的PDMS微流沟道的封装和聚焦效果进行了测试。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,采用该方法生产的微流沟道具有生产周期短、成本低、效率高和结构可靠的特点。     

曲线拟合在航空发动机内壁温度测试中的应用

借助螺塞热电偶温度传感器和多路数据采集卡,建立了瞬态温度测试系统,提出利用曲线拟合外推法来实现对发动机内壁瞬态温度的测量.在此基础上,利用氢氧焰模拟航空发动机内部瞬态高温源,分别得出了传感器和红外测温仪测得的发动机内壁表面温度变化曲线.实验结果表明:2条结果曲线的整体变化趋势,特别是在峰值处具有较好的一致性,且其精度达到1.84％,从实验上验证了该方法的可行性.     

基于MSP430的瞬态高温传感器设计

介绍了一种将接触式和非接触式相结合的蓝宝石光纤黑体腔瞬态高温传感器.测试系统由蓝宝石光纤传感器、窄带滤光片、光电探测器、信号处理模块、MSP430、数据存储及处理软件组成,并从黑体腔形成和微光信号探测方面进行了分析.利用MSP430的控制能力实现智能化,并采用了USB接口与计算机通信.实验表明黑体腔在高温下具有稳定的性...     

射频同轴传输线的设计仿真与加工工艺

基于SU-8和BPN紫外负性感光胶,结合微电镀工艺加工制作射频同轴传输线,以实现射频器件信号的传输与耦合。首先确定在阻抗匹配情况下同轴传输线特性阻抗为50Ω的同轴传输线的具体尺寸,然后通过HFSS仿真软件对设计的结构进行模拟仿真。通过仿真结果验证设计的可行性,采用紫外光刻技术利用SU-8光刻胶做出内导体支柱,并用BPN光刻胶做出结构,对结构进行电镀。最后将BPN光刻胶剥离,即可得到射频同轴传输线。此方法制得的同轴传输线具有介质损耗小、辐射损耗小、无色散、带宽大和抗干扰强的优点,适用于高性能射频和微波电路。另外,它的制作工艺能与其他射频和微波器件及集成电路工艺兼容,便于与射频和微波电路集成。     

热电偶时间常数测试中阶跃温升信号的研究

为了对热电偶时间常数进行准确测试,采用上升时间5μs、功率500W的大功率半导体激光器作为系统激励源对热电偶进行加热的方法,对时间常数进行了理论分析和实验验证。利用半导体激光器输出连续且光斑能量均匀稳定的优点,解决了原测试系统中传统激励源作用机理的限制。结果表明,由于半导体激光器输出功率恒定,利用闭环反馈控制激光功率的方法,产生激光阶跃温升信号,保证了热电偶的均匀加热,得到了期望的平衡温度;4支不同热电偶时间常数分别测得为2.806s,3.094s,2.229s和2.457s。该反馈控制器具有较强的鲁棒性,测试系统可激发较理想的阶跃温升信号,为热电偶时间常数测试提供高质量的激励源。     

原子发射双谱线测温常数静态标定实验研究

为了实现恶劣环境下瞬态高温的精确测量,设计了基于原子发射双谱线测温原理的光电测温器。采用高温黑体炉对光电测温器进行特定常数静态标定实验,选用CuⅠ 510.5nm和CuⅠ 521.8nm两条波长间隔小的谱线作为测温时的温标谱线,得到了测温常数A的值为0.1083,B的值为628.387。对标定后的光电测温器进行Cu燃烧温度场温度测试实验,并与计量部门标定过的M5型红外测温仪测量的标准温度进行比较。结果表明,两种方法测得温度的平均相对误差为1.3%。该研究为原子发射双谱线测温法准确测量瞬态高温提供了理论依据。     

基于腔体约束激光诱导击穿铝土矿光谱的参数优化

基于外加腔体约束方法,对铝土矿中Al、Si两种元素的激光诱导击穿光谱（LIBS）实验参数进行了优化研究。通过设置压强、激光能量、延迟时间等参数,使用传统LIBS和外加腔体约束LIBS（CC-LIBS）分别对铝土矿样品进行激光烧蚀,选择Si Ⅰ 288.15 nm和Al Ⅰ 308.21 nm作为特征谱线对最优实验条件进行了分析。结果表明:压强为150 MPa时,谱线强度偏差最小;能量为80 mJ时,采集到的特征谱线信噪比(SNR)最大;延迟时间为1 μs时,Al、Si两种元素得到的SNR最优,从而确定了最佳实验条件。与传统的LIBS相比,CC-LIBS采集到的特征谱线强度、SNR都有所提高,为铝土矿中Al、Si元素的检测提供了新的实验依据与思路,具有一定的参考价值。