基于微力测量的微纳米测头系统设计及优化

针对国内外研制的微纳米测头测量时无法实时测量测力的大小和方向,无法实时修正不同方向和大小的测力、不同长度测杆受力变形等引起的测量误差的缺点,研制了一种基于六维微力测量原理的自修正微纳米测头系统,可以实时测量测力的大小和方向,进而获得测头位移和变形量的大小和方向,计算出由于测球测杆受力变形引起的测量误差,通过误差修正模型进行实时自修正,提高测头的测量精度。为了实现测头级的测量灵敏度,应用ANSYS软件和正交试验方法进行结构优化设计,确定测头的基本几何尺寸和测头弹性体上测量不同方向测力的最佳测量区域,为后续的测头加工提供理论基础。最终的分析结果证明了测头x和y方向的测量灵敏度可以达到25.5μεz,方向的测量灵敏度可以达到11.7με。     

基于三维光电传感器的接触式探头优化设计

文章设计了一种适用于微纳米三坐标测量机(coordinate measuring machine,CMM)的光学接触式探头,介绍了该探头的结构和原理,并建立了探头的灵敏度模型;依据三维方向等刚度和等灵敏度的原则,得出了探头结构的最优参数;对探头刚度进行仿真验证,并对探头在三维方向上的灵敏度和重复性进行了测试。实验结果表明,探头在三维方向灵敏度约为0.26 V/μm,灵敏度近似相等且线性度良好,重复性优于14 nm。     

复合物空心悬臂梁的应变实验对比分析

应用电阻应变片和光纤光栅对复合空心梁的应变进行测量,同一截面的上表面对应位置的应变相同,截面下表面应变不同。传感器的灵敏度较好,线性相关性达到0.9989以上,光纤光栅和应变片传感器的应变与荷载的灵敏度23με/kg以上,光纤光栅波长与应变的灵敏度达31pm/kg,应变片的误差为1με,光纤光栅误差为0.82με。     

三维超声阵列风速风向测量方法

针对传统时差法测风精度受超声波传播时间测量精度直接影响的问题,提出了一种基于空间超声波传感器阵列及波束形成算法的三维风参数测量方法。使用一种新的一发多收的空间超声波传感器阵列结构,利用波束形成算法空域滤波,实现了增强期望信号、抑制干扰、提高测风精度的效果,仿真实验结果表明:在信噪比为5 dB时,所提方法几乎能达到100%的测量成功率,且信噪比越大,测量成功率越高,均方根误差越小。搭建了硬件实验平台对所提测风方法进行实验验证,结果表明:在允许结构误差和设备误差的前提下,所测风洞中的风速为6.363 7 m/s,与机械式测风仪所测结果6.443 m/s仅相差0.079 3 m/s,初步验证了所提方法的工程可行性。所提方法可为测风方法的探索提供一种新思路。     

在普通三坐标测量机上快速检测石油管螺纹用的测头系统(英文)

介绍了一种在普通三坐标测量机上使用的三维测微测头系统,论述了测头的测量原理、机械结构、模拟和控制电路,为在普通三座标测量机上对石油管螺纹进行快速测量提供了一种途径．     

高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究

设计了一种适合海洋抛弃式测量的高速响应光纤光栅温度传感器。通过对传感器的温度灵敏度的理论分析,采用有限元方法对不同结构参数传感器的响应时间进行了仿真和对比分析,设计了一种响应时间为17 ms的传感器,其灵敏度理论值可以达到30.7 pm/℃,适用于海洋温度快速测量。     

回转式激光线扫描测量仪

提出一种基于线结构光的回转式视觉测量系统,首先介绍系统的组成和工作原理,建立了线结构光测头的数学模型,并用该系统对测头进行标定;然后确定转台的回转中心,实现了将测头二维测量值向被测物体三维坐标的转换;最后,给出了实际测量结果,此系统能一次性完整测量任意工件的外表面,测量精度优于0．07mm。     

激光三角法轮廓测量

研制了一种激光单光点式三角法测头，以半导体激光器作光源，位置敏感器件为光电转换器件，测头的测量分辨率２μｍ，测量范围１０ｍｍ。适于对工件，模型表面轮廓或位移量进行快速在线测量，对测头结构进行了优化分析，对牙模型的三维形貌进行了实例。     

风电机组旋转风轮对机舱测风影响的分析

为机舱测风更加准确,采用计算流体力学仿真方法,以5 MW风力发电机组为例,仿真分析了额定风速10.5m/s,风轮额定转速11.34r/min情况下,对比带与不带T型阻流板不同叶片结构对风力发电机组的外流场分布的影响,以及对机舱顶部风速风向仪测量精度的影响。计算结果表明带T型阻流板叶片对于机舱顶部风速仪、风向仪测量精度产生较大影响,建议将风速风向仪位置相对于原位置向前移动0.3m升高1m,使风速风向测量精度达到设计要求。     

Ni-TiO2纳米金属陶瓷复合材料的制备与结构研究

采用溶胶 -凝胶工艺成功获得了 N i/Ti摩尔比为 0 .1/1的均匀凝胶 ,然后经过一定时间的老化、干燥得到干凝胶 ,最后在适当的还原气氛中热处理制备了 Ni-Ti O2 纳米复合材料。采用 XRD和 TEM等实验手段对所得纳米复合材料进行分析和表征 ,发现可以通过控制热处理条件来控制相结构和晶粒尺寸。采用 BET吸附 /解吸法进行了测量 ,证明这种材料具有介孔尺度的多孔结构 ,孔径 2 .8nm左右 ,BET比表面积为 49.1m2 /g。