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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
一种用于可调桨叶片的激光测量装置、系统及方法
本发明公开了一种可调桨叶片激光测量装置，包括底座、旋转台、激光位移传感器、横向移动机构和纵向移动机构；底座，用于支撑测量装置其它部件；旋转台，安装于底座上，用于放置和旋转待测可调桨叶片；横向移动机构，用于在水平方向上调节激光位移传感器相对可调桨叶片上测点的位置；纵向移动机构，用于在竖直方向上调节激光位移传感器相对可调桨叶片上测点的位置；激光位移传感器，用于采集可调桨叶片上测点与激光位移传感器之间的距离。本发明提供了一种可调桨叶片激光测量系统及方法。本发明采用激光三角测量原理获取测点的空间坐标，实现可
华中科技大学
2021-04-14
一种 N2 分子振转 Raman 谱的测量系统
本发明公开了一种 N2 分子振转 Raman 谱的测量系统。该系统由发射单元和光学接收与信号检测单 元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的 354.8 nm 紫外激光照射大气分子；光学接 收与信号检测单元收集由 N2 分子产生的振转 Raman 谱信号，采用双光栅色散系统将 384.9-388.6 nm 范 围光以 8.3 mm nm-1 的线色散率在空间上色散开来，采用 32 通道的线阵探测器分辨并记录 N2 分子振转 Ram
武汉大学
2021-04-14
一种基于四元数理论的立体视觉测量系统
本发明提出了一种基于四元数理论的立体视觉测量系统，包括：输入层1、输入层2、计算模块和输出层，在输入层1中，获得实时视频流；在输入层2中，使用图像语义分割技术分离背景，评估视场内各个物体的清晰程度，选择其中清晰度最高的物体作为显现目标，输入到计算模块；在计算模块中，采用了五种具体技术对低频微振动进行滤除、提取自身时变姿态和基于四元数理论进行相邻帧之间的平滑处理，能够有效地提升动态视觉测量与检测的输出鲁棒性与准确性，优化视频流；最后，输出层将画面连接在人机交互显示屏，显示优化后的测量数据与重建视频流信息，不仅在视觉质量上得到提升，还能在动态物体跟踪、姿态估计等应用中提供更准确的实时反馈。
南京工业大学
2021-01-12
电器外壳用ABS/CNTs电磁屏蔽专用料
研发阶段/n内容简介：ABS是世界上产量最大的一种工程塑料，综合性能优异，是目前价格最低的工程树脂，但较易产生静电现象。近年来计算机、电视机、移动电话等电器外壳用塑料对电磁屏蔽提出新的要求。碳纳米管（CNTs）是直径从几纳米至几十纳米的中空管，具有吸波、导电、储能等性能，是目前最引人注目的一维纳米材料，CNTs具有极好的拉伸性能和优异的导电性能和较大的长径比，但由于其大比表面积与大长径比导致极易缠绕与团聚成聚集体的问题而阻碍其在聚合物中的应用。本项目采用紫外光辐照的方法制备ABS/CNTs复合材料，
湖北工业大学
2021-01-12
电磁超声导波缺陷检测仪器备
1 成果简介电磁超声导波检测设备可实现对钢板和钢管缺陷的快速扫描，既满足电磁超声导波实验室需求又可满足工程应用，特别是针对高校用户提供开放式数据接口和检测数据源文件，可方便高校教师和学生科研使用。 仪器主要指标：工作电压： 220V 交流；探头激励信号频率、幅值和周期数可调；可以产生管道 L 模式、管道 T 模式、 Lamb 波模式和 SH 波模式的电磁超声导波；可用于管道和板材的腐蚀、裂纹等缺陷检测，最大检测板厚或壁厚为 20mm；可检出最小腐蚀缺陷 1t×1t×0.1t（深）；可检测最小裂纹 1t（长）×0.1t（深）， t为板厚；定位误差< 5 cm。图 1 电磁超声导波检测仪器2 应用说明研究成果已经成功应用在国家管道检测工程实验室、油田、电厂和高校相关实验室等多家企事业单位。 应用于油田管网检测；石化企业管道检测；电站管道检测。3 效益分析按国际压力管道检测工程通行价格计算，为每公里 1 万美元。
清华大学
2021-04-13
电磁式直线位移伺服调节器
电磁式直线位移伺服调节器由直线运动电磁执行器和直线位移调节数 字控制器两部分组成；为满足直线运动电磁执行器的净推力/拉力大、 复位响应速度快、频响宽、连续运动的平滑性好等要求，在螺旋管电磁 线圈、气隙形式、执行器定子磁辑及动子结构、复位弹簧等方面进行特 殊和精密设计分析；伺服控制器釆用综合性能优异的DSP实施智能控制策 略，配合精密传感器的信息采集和处理，使得控制器输出到直线运动电 磁执行器的PWM调节脉冲精度高、控制周期短，电磁执行器最终输出与
西北工业大学
2021-04-14
一种电磁打桩装置及打桩方法
本发明公开了一种电磁打桩装置，包括基座、地面线圈组、桩体、夹桩机构和桩体线圈组。本发明利用线圈组之间产生的电磁排斥/吸引力，可完全替代传统打桩中所产生的冲击力/静压力；通过设计不同的电流波形实现对电磁打桩力的灵活控制，从而达到最佳的打桩效果；通过电流波形选择，可提高单次打桩速度，提升打桩效率，对周围土体的振动和影响较小。在此基础上，本发明提出一种电磁打桩方法以及一种电磁拔桩方法。本发明无污染，低噪声，安装方便，施工简单，适应性和可扩容性强，安全系数高，不受土质和桩类型影响，特别适合城市施工和夜间施工
华中科技大学
2021-04-14
一种电磁动力的往复泵
本发明公开了一种电磁动力的往复泵，包括泵缸、连接杆、活塞以及脉冲磁体线圈组，所述脉冲磁体线圈组包括第一线圈以及第二线圈；所述泵缸上设置有通孔，所述通孔与衬筒、连接杆、活塞以及脉冲磁体线圈组同轴；所述连接杆贯穿所述通孔，所述连接杆的第一端设置于所述泵缸的内部，所述连接杆的第二端设置于所述泵缸的外部，所述活塞固定于所述连接杆的第一端，且所述活塞与所述泵缸共同形成了密封的压水室，所述第一线圈固定于所述连接杆的第二端；所述第二线圈固定于所述通孔的外侧。本发明通过利用脉冲磁体线圈组间的电磁作用力带动活塞的运动
华中科技大学
2021-04-14