携带式物体表面发射率测定仪的设计原理

本文详细论述了携带式物体表面发射率测定仪的设计原理.文中对该仪器的测量系统、测量误差进行了分析,探讨了误差的补偿方法,试验表明,该测量仪的重复性测量绝对误差小于±0.05,分辨率不大于1%.     

基于LabVIEW光纤模斑测量构件表面应变的方法

提出利用多模光纤模斑测量构件表面应变的方法,分析测量原理,设计测量装置,介绍利用LabV IEW软件实现测量数据的采集、多项式拟合和应变值的计算,经实验得出测量结果,并进行了分析.结果表明:利用文中提出的方法能够实现对构件表面应变的检测,测量系统构成简单,工作可靠,具有良好的应用前景.     

导体表面雷电流测量

为了对雷电流在导体表面的分布情况进行研究,研制了线圈式表面电流探头和巨磁阻表面电流测量系统,设计制作了低压脉冲源,在TEM传输室中对2种测量系统进行了实验和标定。采用这2种测量系统对矩形铝板表面电流密度进行了测量和仿真计算,实测和仿真计算结果一致。结果表明,巨磁阻表面电流测量系统可用于研究雷电流在导体表面的分布;采用合适频率的连续波,线圈式表面电流探头用于替代雷电流密度分布测量也是可行的。     

基于白光干涉的MEMS三维表面形貌测量

利用白光干涉垂直扫描原理,设计了测量微机电系统(MEMS)表面形貌特征的垂直扫描白光干涉系统.该系统由垂直扫描位移工作台驱动被测件,通过检测被测件表面的干涉条纹变化得到表面形貌.垂直扫描位移工作台利用压电陶瓷驱动柔性铰链结构进行纳米驱动,光栅传感器监控整个垂直扫描过程,对压电陶瓷的非线性误差进行实时补偿.垂直扫描位移工作台的性能分析表明:分辨率达到1 nm,定位精度小于10 nm.同时采用图像分析技术对光学仪器测量台阶出现的噪声进行了消噪处理,试验结果表明垂直扫描白光干涉系统能够实现MEMS三维表面形貌的高精度测量.     

金属薄片接头表面特性研究

以不锈钢和灰铸铁材料为研究对象,在不同的压缩应力下,通过保护性四点测电阻法,测量模拟试样在反复拧紧和放松时两接触表面的微观变化规律,研究紧固件接头表面的变形.研究结果表明,被测试样表面在压应力远远小于其屈服应力时发生局部微塑性变形,可直接测量接触电阻的变化规律,对不便直接测量的局部微塑性变形进行研究.将变形时的实时在线非破坏性检测,间接运用到紧固件服御状态下的质量监控和耐用性的研究中.1     

纳米制造中污染物的检测与清除

研究纳米器件和超大规模集成电路制造中污染物的来源及其特点.列出简单方便、实用有效的清除污染物的方法和步骤,通过该方法,可以清除基底表面大于300 nm的有机和无机污染物.给出简单地检测和评估基底表面污染物含量和大小的方法,并设计一种实验室在线测量空气中悬浮粒子浓度的简单设备,提出制备超纯净水的工艺流程.     

一种非接触式平面应变测量传感器的设计

设计了一款应变测量传感器,该应变测量传感器由安装在同一印制板上的三个专用芯片组成,每一个专用芯片上的CMOS感光器用于测量所在位置上的平面位移量.通过对传感器的建模分析,确定了传感器的结构设计,并针对设计传感器的误差来源,研究了传感器与被洲表面的粘贴方式和误差修正方法.实验表明,设计的传感器能够实现毫米级形变范围内的应变测量要求,同时设计的传感器可以作为一个传感器节点,应用于无线传感的应变监测网络中.     

激光加工凹坑织构对赛龙表面润湿性的影响

为探究凹坑织构对表面润湿性的影响以及表面形貌与润湿性之间的关系,提高水润滑轴承材料表面的润湿性,以赛龙材料为研究对象,使用激光雕刻机在试样表面加工不同凹坑织构.使用接触角测量仪测量表面接触角,运用三维形貌仪和扫描电子显微镜对加工后表面形貌分别进行宏观和微观的测量及表征.选取ISO25178中部分三维参数分析表面形貌与润湿性之间的关系.建立凹坑织构几何模型,基于过渡理论分析凹坑形貌变化对表面接触角的影响机理.研究结果表明:合适的织构设计可以有效提高表面润湿性,减小接触角;织构直径和深度越大,材料表面的接触角越小;ISO25178三维参数体系中峭度、偏斜度与表面润湿性之间有较强的关联性,峭度越小,偏斜度越大,表面润湿性越好;表面接触角余弦值与粗糙度率的变化趋势一致,接触角随粗糙度率增加而降低;通过过渡模型建立了织构参数和接触角之间的函数方程,并通过拟合法对其进行了优化.     

斜角造型高压硅器件表面特性的光感生电流法检测

采用激光探针表面电荷测量系统,实现了有机/无机介质膜保护下的高压硅器件表面耗尽区展宽的测量,分析了光感生电流(OBIC)曲线与硅表面少子扩散长度、表面复合速率以及波长相关吸收系数的关系.实验和计算结果表明,He Ne激光束由于具有较大的吸收系数(>3200cm-1)和适当的透射深度(≈3 1μm),对曲线上下沿变化影响很小,测量结果可以直接反映硅表面本身的响应.小正斜角造型大功率硅整流管在反向偏置下,表面耗尽区在稳态光电导下的扩展几乎都是在低掺杂的n区进行,p区的扩展被"钉扎".表面保护不良时,OBIC曲线可直接反映出局部的电场倍增状态.对不同腐蚀时间处理的磨角造型硅表面,OBIC测量结果表明,当腐蚀时间短时,表面少子寿命较低;反之,则寿命会有所提高.     

机械零件表面特征的数字化综合表达方法

在自动化机械制造中,一个关键技术是对机械零件表面质量的表达和实现.本文提出一种描述机械零件表面特征的综合参数法.它首先,从工件表面测量并获取表面特征数据,再将每组数据作线性变换及非量纲化;然后建立非量纲参数下的参考系;最后,确定零件表面特征的位置并给出综合参数表达表面特征.按本方法,零件表面的理想参数值来源于且只能来源于已知表面.该方法不仅可以有效地评价已加工表面质量,而且为机械产品的数值化网络化设计制造奠定技术基础.     

透镜顶焦度的电子测量系统

描述一种透镜顶焦度的电子测量系统的结构、原理及其数据采集与处理.设计的测量系统主要由测量用准直光源、投影光学系统、图像数据采集和分析系统等组成.在该设计中,取消了复杂的光学器件及机械结构,代之以CCD相关硬件及图像处理为核心的电子自动测量系统,使得测量变得方便快捷,提高了测量精度.实验证明,所设计的焦度计有较高的测量精度(0.05 m-1)和较大的测量范围(-25～+25 m-1),该系统可广泛用于医院和眼镜店等.     

基于彩色条纹结构光的物体三维重建方法

提出了一种新的基于结构光的彩色条纹编码方法完成彩色投影图案的设计.将投影投射到待测量物体表面后,需要对获得的图像进行颜色区分来获得代码信息.基于阈值和HSI空间分色算法,研究了彩色编码中8种颜色的有效区分方法.得到投影图像中条纹的代码信息后,利用摄像机和投影仪的参数计算物体的三维信息.研究了摄像机和投影仪标定以及物体三维信息的计算方法,进而研究了基于样条插值的物体表面三维重建方法.利用提出的方法对石膏模型和人手表面进行三维测量与重建.实验结果表明,所提出的三维重建方法具有较高的重建精度和良好的实时性品质指标.     

化学沉积法制备具有表面增强红外效应的铜纳米粒子

利用化学沉积法在锗基底上制备金属铜纳米粒子,探讨了表面活性剂的种类、浓度、沉积时间等因素对铜纳米粒子形貌的影响.以二巯基丁二酸为探针分子,用红外衰减全反射方法(ATR)和红外透射法(TR)考察了所制备的活性基底的红外表面增强效果.用SEM对制备的基底进行了表征.结果显示:(1)1×10-3mol/L的硫酸铜溶液中加入1 mL三乙醇胺表面活性剂,沉积时间为8 h所制备的活性基底在ATR测量时红外增强效果最好,但在红外TR测量时则没有增强信号,其粒径在100 nm左右.(2)1×10-3mol/L的硫酸铜溶液中加入1 mL聚乙二醇400表面活性剂,沉积时间为8 h所制备的活性基底在TR测量时红外增强信号远远大于用ATR测量时的增强信号,其粒径在500 nm左右.该材料在生物样品的检测方面有一定的应用价值.同时考察了所制备的铜纳米粒子的稳定性,结果表明该基底材料具有较好的稳定性.     

光切法在运动表面形貌在线测量中的应用

叙述了在线运动表面形貌测量技术在部分弹流润滑 (PEHL)下的动态磨损研究的重要性 ,比较了目前主要的粗糙度测量技术 .针对运动表面的特性 ,采用光切法原理 ,并基于图像提取技术开发了一套在线测量系统 .验证了该套系统在静态下的测试精度 ,并研究了表面跳动和表面速度对测试的影响 ,结果显示该套系统具有较高的精度 ,受运动表面的跳动和速度的影响较小 ,非常适合运动表面形貌的在线测试 .它不仅可以应用到 PEHL 下动态磨损试验过程中表面形貌变化的测试 ,也可应用到一些现场运动工件表面粗糙度的自动化测量     

纤锌矿结构ZnO(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面稳定几何及电子结构性质

采用超高真空分子束外延和扫描隧道显微(STM)技术,对纤锌矿结构ZnO单晶(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面进行了STM形貌扫描和扫描隧道谱(STS)测量.STM表征结果显示,(0001)-Zn极性表面形成了以单层高度交替出现的直线型和锯齿型台面的大表面纳米稳定结构,还通过形成(3×3)再构表面来稳定其表面.而(000-1)-O极性表面则形成了双层高度台面的表面稳定结构.STS测量结果表明,(0001)-Zn极性表面内部偶极矩方向指向表面,而(000-1)-O极性表面内部偶极矩方向指向材料内部,导致两种极性表面能带的弯曲方向不同,最终引起两者导带底EC和价带顶EV能量位置的偏移.(0001)-Zn和(000-1)-O极性表面I-V和dI-dV曲线的偏移体现了两种表面的不同极性和电子结构性质.     

光纤探针式表面粗糙度测量仪实验研究

本文介绍了一种光纤探针式表面粗糙度测量仪,它集现有接触式和非接触式表面粗糙度测量仪优点 于一身,能满足表面粗糙度测量的高精度要求.本文阐述了此种测量仪的工作原理,说明了各部分的主要功能, 并给出了光纤探头部分的具体设计,最后分析了实验结果.     

激光微加工凹坑表面的表征及摩擦特性研究

为了研究激光微加工表面形貌参数对摩擦特性的影响,设计并加工了5组具有相同凹坑面积占有率和深径比的圆盘试样,对微造型试件的表面形貌进行了测量和表征,并在JPM-1型双盘摩擦磨损试验机上进行了线接触摩擦试验.结果表明:滑滚比较小时,摩擦系数随着凹坑直径增大而增大;滑滚比较大时,结果则相反.文中给出了特定的工况下,部分代SO25178三维表征参数与摩擦特性之间的联系.研究结果为表征表面功能特性提供了依据.     

基于虚拟样机技术的VCMM构建与测量方法

从现代设计与制造的发展和特点出发,建立了二维四层的虚拟坐标测量机的体系结构,在此基础上结合三维建模系统,在ADAMS环境中构建了虚拟坐标测量机.同时就虚拟坐标测量机中的关键技术测头补偿问题,提出了具有独特结构的半球形测头测量及半径补偿方法,大大简化了测量和数据处理过程,为在虚拟坐标测量机上进行CAD模型形体表面的任意截形测量提供了一种快速、精确、方便的测量解决方案.     

钢筋表面微区电位分布的原位测量

应用自行研制的扫描微参比电极联机测量系统,原位测量了钢筋在模拟混凝土孔隙液中表面微区电位分布.结果表明,钢筋在纯饱和Ca(OH)2溶液中处于钝态.当溶液的pH降低和外加Cl-时,钢筋表面微区电位分布即发生变化,电位差变大,钢筋表面随之发生点腐蚀.     

一种新型大量程非接触尺寸测量装置的研究

介绍了一种新型的大量程非接触尺寸测量装置的组成和工作原理.该装置把反 射式气动传感器固定在数控工作台的滑座上,组成了一个测控一体化的测量装置.它 根据气动传感器离被测工件表面的间隙大小来自动控制数控工作台滑座前进或后 退,保证传感器离工件表面的间隙基本不变,从而实现小量程传感器的大量程测量. 还对该装置的测量静动态特性进行了理论分析和实验研究.该装置在80mm的测量 范围内,测量精度达到±O.1mm,适用于大量程非接触尺寸测量场合.