原位测量

摘要： 为了提高微透镜阵列单点金刚石车削的加工精度与一致性,提出了加工误差的理论模型,并针对其补偿方法进行了理论分析和实验研究。将微透镜阵列加工等效为自由曲面加工,通过建立单点金刚石慢刀伺服切削模型,计算了理论曲面在每一个切削点处沿切削方向的曲率半径;结合刀具等效倾斜角模型和机床加工时延模型,进一步得到了慢刀伺服切削微透镜阵列误差面形的理论预测值。然后,使用原位测量设备测量处理得到实际加工误差,将面形误差理论值与实际加工误差测量值比较,并将面形误差理论值预补偿到加工程序中。实验结果表明,面形误差理论值与实际加工误差测量值具有一致性,两者偏差在[-0.7μm,0.3μm];补偿加工后微透镜阵列的PV值从5.4μm降低到0.6μm。所提出的微透镜阵列的单点金刚石车削加工与补偿方法能够预测误差面形,显著提升面形精度与一致性。

摘要： 海洋与大气交换的CO_(2)通量是研究海-气之间碳循环过程及海洋酸化问题的重要指标,其估算方法主要依赖于海水中CO_(2)的测量。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)作为一种常用的气体浓度检测技术,因其具有较好的环境适应性、选择性和较高的灵敏度,亦可发挥出水中溶存气体原位测量的潜力。为验证将TDLAS技术应用到海洋中溶存CO_(2)原位探测的可行性,将渗透膜脱气技术与实验室研发的TDLAS气体探测样机相结合,实现了海水中溶存CO_(2)的原位探测。为适应水下的复杂环境,样机整体被设计为铝合金密封舱结构,具有良好的密封性、耐压性与耐腐蚀性。激光光源采用中心波数位于4 990 cm^(-1)的DFB激光器,其波数扫描范围为4 992~4 994.5 cm^(-1),可覆盖CO_(2)在4 992.51和4 993.74 cm^(-1)的相邻两条吸收谱线。渗透膜采用具有优秀耐压性与透气性的Teflon AF-2400 X,可满足样机在深水区长期探测的目的。为兼顾较高探测灵敏度与较快响应速率双重指标要求,样机采用了一种小型化多次反射式气体吸收池,有效吸收光程可达8 m,内部仅需气体量24 mL,具有良好的吸收特性。在实验室对样机进行校正实验,使用样机对5种不同浓度(202.8×10^(-6),503×10^(-6),802×10^(-6),1 006×10^(-6)和2 019×10^(-6))的标准CO_(2)气体进行测量,测量值与实际值的线性相关度R^(2)高达99.94%,最大相对误差小于8%,减小了样机误差对测量值的影响。为评估样机长时间工作的稳定性,使用样机对浓度为802×10^(-6)的标准CO_(2)气体进行了30 min的连续测量,平均测量浓度为802.6×10^(-6),其波动范围仅为10×10^(-6),样机精度约为0.5%,可满足水中溶存气体探测的要求。选取水深3米的近海码头进行试验,成功获得了24 h水中CO_(2)的典型吸收光谱及浓度时间序列测量结果,验证了样机水下工作的能力与稳定性。通过在东海海域五处不同深度的区域进行现场试验,成功获取溶存CO_(2)的典型吸收光谱,证明了结合渗透膜脱气技术的TDLAS探测样机在30 m以浅水域的工作适应性。

摘要： 为实现新型带原位测量功能的取心器井下取心及原位测量的任务,设计了取心器液压控制系统。该系统设计了新型的切换模块液压回路,增加安全阀、双向节流阀、叠加式溢流阀,使切换液压缸入口压力平稳,避免了振荡现象。对钻进控制阀的静、动态特性进行了分析,并基于AMESim建立液压系统的仿真模型。仿真结果表明:钻进液压缸在0~10 s移动0.028 m,23~50 s移动0.15 m,切换回路液压缸输入压力稳定在1.68 MPa,流量9.50 L/min,无压力波动,活塞杆移动平稳。因此,验证了液压系统设计的合理性和可靠性。

摘要： 为了提升磁巴克豪森(magnetic Barkhausen noise,简称MBN)应力测量效率,提出了一种三角度磁巴克豪森测量平面应力的方法,分析了角度选择对精度的影响。为了减小标定的不确定性,提出了一种基于多维特征重构不确定性度量空间的贝叶斯标定方法。实验结果表明,当应力大于50 MPa时,采用相互间隔60°的3个角度,可实现主应力值测量误差不大于±10 MPa、方向测量误差不大于±5°。贝叶斯标定模型进一步将幅值误差降低到±5 MPa以下,并将方向测量的±5°误差带扩展到40 MPa的低应力区。该研究方法为工程中采用磁巴克豪森高效、准确测量平面应力奠定了基础。

摘要： 磨损量是评定材料耐磨性、控制产品质量和研究摩擦磨损机理的一个重要指标,鉴于目前已有的各种确定材料磨损量测量方法应用的局限性,不适合精准确定两种不同薄膜耐磨性的微小差异。为了准确比较两种不同薄膜材料的耐磨性,本文研发一种新型原位精准测量材料磨损量的摩擦磨损试验机,可以在同一设备上同时对两种不同材料进行摩擦磨损实验及磨损量的测试,大大减小因移动而产生的测量误差,特别适用于精准比较两种不同薄膜材料耐磨性的微小差异,可广泛适用于对金属材料、陶瓷材料、工程塑料等复合材料固体材料表面耐磨性的测试。

摘要： 为有效解决DURRIDGE RAD7测氡仪等精密仪器易被高压海水损坏、海洋原位测量环境恶劣和原位测量实时通信与控制等问题,文中设计了一种基于STM32F103的海洋氡同位素原位测量进样控制装置。该装置以STM32F103作为主控制芯片,由减压阀与隔膜泵对海水进行处理,结合传感器与测量电路对压力变化处实时监测,可实现海水压力控制并为脱气膜和精密仪器提供更安全稳定的样品;由liqui-cel 3M脱气膜完成海水脱气和蠕动泵定量控制海水与气体,实现了样品定量的自动进样控制;采用定制差分双绞线水密缆实现和本地计算机长距离通信,并设有液体检漏功能。海上试验结果表明,进样控制装置工作稳定、数据完整,可广泛应用于各种海洋氡同位素原位测量和精密仪器的进样控制。

摘要： 利用烷基化废酸及合成氨废气生产硫酸的裂解炉反应温度高,反应物中含水,SO_(3)和金属颗粒等,使得炉内的温度和氧含量检测困难,介绍了裂解炉氧含量测量中常用的原位测量法和引出式外部测量法,通过选用原位测量法并结合耐热激耐冲蚀氧化锆测量探头的应用,保障了监测数据的准确性和有效性,降低了裂解炉内不合格产物的生成量。

摘要： 转换效率高、散热性能优异的辐射转换靶是高能微焦点工业CT的关键部件,本文设计了一种适用于高能(6 MeV)微焦点(直径约100μm)工业CT的先进旋转式辐射转换靶。通过模拟分析辐射转换靶X射线转换效率和热沉积,确定最优转换靶厚度,从而设计、加工出旋转式辐射转化靶,并成功应用于中国工程物理研究院应用电子学研究所高能微焦点工业CT验证装置。对比实验结果显示,在相同工况(电子束能量6 MeV,宏脉冲长度5 ms,宏脉冲流强1.5 mA,焦斑直径100μm)下,固定靶被电子束熔融,而旋转靶则能够承受电子束的轰击,验证了旋转式辐射转换靶的有效性和可靠性。

摘要： 该文对标ITC-1007与ITC-1032球形换能器,为海底沉积声学测量系统研制了两款中低频球形换能器(SP32K和SP12K)。通过理论及有限元方法对换能器进行仿真设计,制作换能器样机并对其进行了性能测试。低频球形换能器(SP12K)的谐振频率约为12 kHz,工作频带为2~20 kHz,最大发射电压响应为149 dB。中频球形换能器(SP32K)的谐振频率约为32 kHz,工作频带为15~50 kHz,最大发射电压响应为149 dB。实验结果表明,研制的中低频球形换能器与国外同类产品相比,性能基本一致,满足相关声学测量需求,这为研制中低频海底沉积声学原位测量系统等声学装备提供了有力支撑。

摘要： 准东煤、生物质等高碱燃料在燃烧过程中释放的碱金属极易导致炉膛受热面沾污、结渣,影响锅炉运行的安全性,开展燃烧过程中碱金属定量测量对优化燃烧具有重要意义。将广泛采用的碱金属原位测量技术分为主动式、被动式2类:主动式包括激光诱导荧光技术、激光诱导击穿光谱技术与吸收光谱技术,被动式包括火焰发射光谱技术与图像处理技术;详细介绍了各种测量技术的基本原理及其在工业燃烧炉膛中的应用情况。主动式的碱金属原位测量技术对火焰几乎没有干扰,燃烧过程中原子和分子的光谱状态可以用很高的时间、空间分辨率观察,对碱金属的测量精度高,已经广泛用于实验室燃烧检测研究。而被动式的碱金属原位测量技术由于装备简单、对恶劣环境的适应性强,被证明有在现实工业条件下应用的潜力。最后,总结了碱金属原位测量技术的主要设备、应用、测量组分与检测限值,并指出了当前碱金属检测技术的不足及未来发展趋势。

摘要： 地震学观测表明,核幔边界存在很强的各向异性.而这种各向异性与下地幔组成矿物的晶体择优取向息息相关.因此,在下地幔温压条件下原位测量相关矿物/相的单晶弹性模量对理解在核幔边界观测到的各项异性、理解地幔深部的动力学过程非常重要的.在地幔岩模型中,(后)钙钛矿[(Mg,Fe,Al)(Al,Fe,Si)O3]和铁方镁石[(Mg,Fe)O]是构成下地幔的主要组成矿物.有研究提出,后钙钛矿的存在可能是D"区域各向异性的主因,然而后钙钛矿的性质可能与地震观测吻合较差.研究所获得的单晶弹性模量和参数揭示了Mg0波速各向异性随温度和压力的变化规律。这对揭示地震学在下地幔深部观测到的波速各向异性具有重要意义。

摘要： 大地电磁探测(MT)和地磁测深(GDS)研究表明,上地幔很多地区具有显著的电导率异常,表现为高电导率(10-2～10-0.5S/m)和各向异性.然而实验研究表明,名义上无水矿物含水和含碳假说不能解释软流圈顶部观测到的高导异常.因此,部分熔融假说成为了上地幔低速高导层起因最理想的解释.本研究中利用DIA型大压机以KLB-1橄榄岩为样品在1GPa、1500-1573K和剪切变形下进行了三维电导率原位测量，应变率从10-6~10-5s-1。电导率同时在三个主轴的两个方向（剪切平面内平行于剪切方向x和垂直于剪切方向y、垂直于剪切平面z）通过复阻抗谱（Solartron1260）在频率范围0.1-106Hz来测量。剪切变形实验前后，光学显微镜和扫描电镜用来分析样品的微结构。电导率实验结果表明，剪切变形刚开始时三个方向（平行于剪切方向x，垂直于剪切方向y，垂直于剪切平面z）的电导率基本相同，随着时间推移，x方向电导率逐渐增加到超过一个数量级，然后保持常数；然而y方向的电导率始终保持不变；同时观察到z方向的电导率逐渐减小。最后xy方向电导率差别达到一个数量级，这与软流圈顶部MT观测到的高导异常结果完全一致；xz方向电导率差别达到1.5个数量级。剪切变形实验之后的微组织结构观察显示，剪切应力诱发了橄榄岩中熔体的重新分布，在样品与橄榄石活塞分界面附近形成了平行于剪切方向的两个富集熔体的条带并且连通两个电极。因此，部分熔融体系的电导率各向异性是由于熔体在剪切变形下形成各向异性相互连通网络所导致的。此外，目前的实验结果，电导率各向异性、微结构观察、橄榄石晶格优选方向（LPO）分析还具有重要的地震学和地球动力学应用。

摘要： 本文是在原有成熟的海底地热探针的基础上,针对原有探针技术进行了自返回、便携式设计,运用电化学腐蚀原理和水下射频通讯理论,将电化学释放和水下射频通讯技术引入到地热探针中.同时,借助先进的传感器及数字控制技术,实现地热探针整个测量过程智能化,测量数据远程回收等.经海试,新型探针各模块均工作正常,且在试验过程中成功获取到海底沉积物热流数据,测温曲线平滑,一致性较好.微型探针摆脱了缆绳的干扰,真正实现了海底沉积物热流数据的原位测量.

摘要： 借助于中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压重点实验室的YJ-3000t紧装式六面顶高温高压设备和Solartron-1260阻抗/增益相位分析仪,在1.0～3.0GPa、873～1173K和3种固态氧缓冲剂(Cu+CuO,Ni+NiO和Mo+MoO2)控制氧分压条件下,原位测量了采自大别-秦岭超高压变质带地区的干的天然榴辉岩电导率.

摘要： 在模拟地球内部热力学条件下对矿物岩石电导率的实验测量是人们探索地球内部物质组成、结构构造、热结构等信息的一个重要手段,亦是了解地球内部物质传输过程、微观晶格缺陷及与之相关的各种宏观性质和过程的重要途径.长石是地壳中含量最丰富分布最广的矿物,约占地壳总重量的50％,而月壳的70％左右也为长石族矿物.长石矿物的电导率在很大程度上影响着整个地壳的电学性质,因此,是人们了解地壳岩石的流变过程、物质扩散过程、热物理性质等信息的重要窗口,也为野外大地电磁测深结果的反演提供重要的基础数据.本研究借助YJ-3000t多面顶高温高压设备和利用Solartron-1260阻抗/相位分析仪，在高温高压下首次对碱性长石系列和斜长石系列及端员组分的电导率进行了系统地原位测量，获得了受温度、压力和化学成分影响的长石电导率实验数据，建立了长石电导率与这些影响因素之间的定量函数关系，并根据实验得到的表征微观导电行为的Arrhenius参数，详细地讨论了长石在高温高压下的导电机制，同时给出了其缺陷化学反应关系式。

摘要： 本文对安徽铜陵地区岩石电性参数进行了研究，指出原位测量与标本测量结果基本一致，两种测量方式相互验证了数据的客观度和实用性;不同类岩石电阻率存在一定差异，即使同一类岩石其电阻率变化范围也较大;不同岩石问的电阻率有着不同范围的分布特征，可以从电性上大致区分不同的岩性。

摘要： 本文对安徽庐枞矿集区岩石电性参数进行了研究，指出原位测量、标本测量以及钻孔岩芯电性结果基本一致，三种测量方式相互验证了数据的客观度和实用性;不同类岩石电阻率存在一定差异，即使同一类岩石其电阻率变化范围也较大;不同岩石问的电阻率有着不同范围的分布特征，可以从电性上大致区分不同的岩性。

摘要： 亲水橡胶是一种水敏性高分子聚合物,具有吸水膨胀、失水收缩的特性,同时其弹性、强度和持水能力保持不变.本文通过胶黏封装方法,将亲水橡胶与光纤耦合,利用FBG光纤传感技术,精确测量由于亲水橡胶吸水膨胀、失水收缩导致的光纤拉伸和压缩形变.通过试验,验证了亲水橡胶体变与其含水率之间的线性相关性,建立了FBG传感器中心波长与亲水橡胶含水率之间的对应关系.最后,利用该含水率传感器对黏土的含水率进行了测试,验证了该方法的可行性.

摘要： 亲水橡胶是一种水敏性高分子聚合物,具有吸水膨胀、失水收缩的特性,同时其弹性、强度和持水能力保持不变.本文通过胶黏封装方法,将亲水橡胶与光纤耦合,利用FBG光纤传感技术,精确测量由于亲水橡胶吸水膨胀、失水收缩导致的光纤拉伸和压缩形变.通过试验,验证了亲水橡胶体变与其含水率之间的线性相关性,建立了FBG传感器中心波长与亲水橡胶含水率之间的对应关系.最后,利用该含水率传感器对黏土的含水率进行了测试,验证了该方法的可行性.

摘要： 亲水橡胶是一种水敏性高分子聚合物,具有吸水膨胀、失水收缩的特性,同时其弹性、强度和持水能力保持不变.本文通过胶黏封装方法,将亲水橡胶与光纤耦合,利用FBG光纤传感技术,精确测量由于亲水橡胶吸水膨胀、失水收缩导致的光纤拉伸和压缩形变.通过试验,验证了亲水橡胶体变与其含水率之间的线性相关性,建立了FBG传感器中心波长与亲水橡胶含水率之间的对应关系.最后,利用该含水率传感器对黏土的含水率进行了测试,验证了该方法的可行性.

摘要： 本发明公开了一种测量真空设备内激光的原位能量测量装置及测量方法，包括：能量计，安装在外部工作台上；导光壳，安装在真空壳体的入射口上；驱动部，驱动部的外部连接至导光壳上，驱动部的移动端设置有反光镜，可以帮助使用者得到真实的激光能量密度，帮助使用者保证不同批次生长的样品具有同样的激光能量密度，从而极大的帮助使用者提高样品的制备重复性和薄膜的质量。

摘要： 本发明公开了一种用于水下目标物尺寸测量的原位激光‑图像融合测量系统及其测量方法，用于测量目标物体的尺寸信息，包括第一、第二、第三水下激光测距仪、水下云台、水下广角相机、第一姿态传感器、第二姿态传感器、控制单元等；该系统中水下云台通过控制单元使第三水下激光测距仪的激光光斑处于目标物体的适宜位置处，水下激光测距仪获取激光测距仪到目标物体的距离信息、水下广角相机拍摄含有目标物体和三个激光光斑的图像、姿态传感器测量水下广角相机和第三激光测距仪的三维姿态角信息，通过基于距离‑图像‑姿态的目标物尺寸测量方法实现水下目标物体尺寸的高精度测量。该系统可用于近距离测量水下不同目标物的尺寸，有测距精度高的优点。

摘要： 本发明提供一种高温高压气固相反应动态现场原位光谱测量用反应池，包括热台主体和内部样品池，热台主体一侧开有进气通道，热台主体上方设有反应池盖，反应池盖上开设有光孔，盖有窗片。热台主体内下部设有放置样品池的舱体空间，底部设有水平调节传动杆，与反应池空腔内样品池连接，保证样品池可在水平面上移动，池体周围绕有加热丝，并插有热电偶，池体底部设有出气口，热台主体和反应池盖内均设有冷却水通道。该热台采用内部调节方式，减小光孔尺寸，降低石英片厚度，减少信号衰减，达到高空间分辨的要求，保证在高温高压的反应条件下监测样品结构变化。

摘要： 本公开涉及一种方块电阻测量点原位的晶圆厚度测量装置。该测量装置包括固定基座；载片台，可移动地连接于固定基座，以承载待测硅片；测量机构，具有测量探头；升降机构，连接于所述固定基座，所述测量机构可移动地连接于所述升降机构，以能够沿竖直方向移动，并使得所述测量机构靠近或者远离所述载片台；高度检测机构，用于检测所述测量探头触碰至基体时的当前高度信息，所述基体为所述载片台或放置于所述载片台上的硅片；控制器，分别通信连接于所述测量机构和所述高度检测机构。由此，解决现有技术中的测量设备难以兼顾测量效率和适用范围的问题。

摘要： 本发明单光源差分CO2原位气体测量装置，包括光源模块、检测模块、参考气室、测量气室、数据处理模块；光源模块输出红外光经扩束器扩束；参考气室和测量气室的入射端固定在光源模块和检测模块之间。检测模块设置有加热件和温度探测器。本发明采用单光源扩束器装置，使同一光束同时入射测量通道和参考通道，同步进行测量，实现单光源差分检测技术，结构简单；双通道结构设计可以有效减小因光衰弱等原因造成的影响，提高装置测量的准确性；采用温度控制器保持光伏探测器工作温度稳定，既能消除光伏探测器因温度漂移造成的影响又能控制光伏探测器的工作温度稳定在使信号输出最佳的温度范围内，适用范围广。

摘要： 本发明涉及测量装置技术领域，具体涉及一种原位条件下岩石热膨胀系数测量装置及测量方法。所述原位条件下岩石热膨胀系数测量装置包括压力釜，压力釜的底部设有支撑部，顶部滑动密封安装有岩心盖体，支撑部和岩心盖体外侧套设有柔性套，柔性套上设有环向位移传感器，压力釜内腔连通有围向增压泵，岩心盖体顶部抵接有轴向增压缸，活塞或岩心盖体上设有轴向位移传感器，压力釜内腔设有加热组件。本装置能够真实模拟岩石的原位条件，在原位条件下检测岩心的热膨胀系数，通过本装置得出的检测结果与原位条件下的岩石热膨胀系数基本相同，能够对地热开采提供较好的指导作用。

摘要： 本发明公开了一种用于颗粒堆积型介质的渗透率原位测量装置及其测量方法，在透气球形腔体的上部设置着抽气孔，抽气孔连接的管道通过调节阀、流量计连接着真空泵，位于流量计和真空泵之间的连接管道上设置着支管，在支管的上端口上安装着第二绝对压力传感器，位于抽气孔两侧的透气球形腔体上分别设置着第一通孔和第二通孔，其中在第一通孔的连接管上端口上安装着第一绝对压力传感器，在第二通孔的连接管上端口上连接着差压传感器的高压端，其低压端连接着导管。本发明结构合理，采用微负压球形空腔，不会使松散多孔介质颗粒因气体流动发生位移，可以准确反映颗粒堆积型多孔介质渗透率原位参数，测量范围远大于实验室测量对象。

摘要： 本发明适用于飞机蒙皮上结冰粘附力测量技术领域，尤其是涉及一种原位测量结冰粘附力的装置和测量方法，该装置包括力检测部件，所述力检测部件包括支撑梁和应变片，所述应变片粘贴于所述支撑梁的侧表面；所述支撑梁的一端固定在所述旋转臂上；另一端用于与待测样品固定连接。本发明通过对测量装置的结构设计，通过支撑梁上所受到的载荷与待测样品表面积冰所受到的剪切载荷相等的原理，测量支撑梁上的应变值就可以用来计算测量待测样品表面积冰的粘附力。本发明的测量方法能够原位测量飞机蒙皮表面积冰生长中的粘附力，可以真实反映飞机穿越结冰云层时蒙皮上的积冰粘附力特性。

摘要： 本发明公开一种海洋氡原位测量装置和测量方法，涉及海水测量设备技术领域，包括位于水下接驳舱内的脱气组件和测量组件，所述脱气组件包括用于将海水中的气体进行分离，所述测量组件包括干燥部和测量部，所述干燥部用于去除气体中的水分，所述测量部用于对氡进行原位测量，沿气体的流动方向，所述脱气组件的排气口、所述干燥部、所述测量部依次连通；本发明中的测试装置在水下运行时不需要额外的人为干预，能够自动化地进行水体中氡含量的快速准确测量，并且本发明中还设置有干燥部，不仅可以降低氡气中水分含量对测量部造成的影响，提高测量精度，还能够通过降低测量部内部元件的所处环境湿度，延长测量部的使用寿命。

摘要： 本发明提供一种工程现场原位测量的数字钻进设备，具体是通过数字化钻孔装置、伺服控制推进平台以及调节机架的模块化设计，调节机架能够实现整个数字钻进设备在施工现场的位置调节(包括整个数字钻进设备的高度，钻头与待测标志点的距离等)，伺服控制推进平台能够有效控制钻头在待测标志点的钻进距离，数字化钻孔装置能够控制钻头钻进过程中的转速、扭矩等参数，能够同步获取钻头随钻信息化数据并转化为钻孔过程力学作用的能量特征，高效获得混凝土或岩石的强度。本发明还提供一种工程现场原位测量方法，操作方便，能够实现高效测量及高精准度测量。