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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
【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
种电液伺服阀叠合量测量装置及其测量方法
本发明涉及一种电液伺服阀叠合量气动测量装置及方法。本装置及系统对电液伺服阀的进油腔或回油腔提供稳定的气压，驱动阀芯缓慢及微量的移动，采集阀芯运动过程中气体流量、阀芯位移数据，并进一步计算出电液伺服阀各工作边的叠合量。本装置及系统主要包括：电动平移台、接触式位移传感器、流量控制器、配气座、气动滑台、气爪、气路系统等。电动平移台带动阀芯做缓慢及微量移动；气动平移台实现工艺壳体的压紧、阀芯的夹紧、位移传感器与气爪的接
华中科技大学
2021-04-14
光学散射测量中粗糙纳米结构特性参数的测量方法
本发明公开了一种光学散射测量中粗糙纳米结构特性参数的测 量方法，可以对 IC 制造中所涉及纳米结构的结构参数和粗糙度特征参 数进行非接触、非破坏的测量。首先，通过仿真分析的手段，选出最 优测量配置与最优等效介质模型；其次，将上述仿真结果运用于实际 纳米结构的测量，包括：在最优测量配置下，对实际纳米结构进行光 学散射测量，获得测量光谱；运用基于最优等效介质模型的参数提取 算法，对测量光谱进行分析，获得提取参数的数值；通过提取参数与 待测参数间稳定性最佳的映射关系式对提取参数进行映射，获得待测 参数的数值。
华中科技大学
2021-04-11
一种电容分压器的误差测量方法、系统及应用
本发明提供一种电容分压器的误差校验方法，通过测量其比差 和角差实现对该电容分压器的误差校验，其特征在于，该方法具体步 骤为：将被测高电压由标准电压互感器变为适于数据采集的第一低电 压（U1）；将被测的电容分压器（4）所分出的电压转换为适合于数据 采集的第二低电压（U2）；将所述第一低电压（U1）和第二低电压（U2） 同时送入信号处理电路进行模拟和数字信号处理，获得比差和角差， 即可完成误差校验。本发明还公开一种误差校验系统以及其在电子式 互感器中的应用。本发明的方法和系统可以对电容分压器的比差和角
华中科技大学
2021-04-14
微孔自动测量仪
目前，实现对微孔测量的方法有多种，传统方法是操作者通过工具显微镜观察微孔的放大图像，利用人工进行测量。这种方法有效率低，精度不足，稳定性差等缺点；也有采用CCD摄像头，用它将放大后的微孔图像通过图像采集电路输入到计算机中，通过手工鼠标划线或刻度尺等方法确定微孔孔径的起始点和终止点位置，进而计算得到微孔孔径，这种方法虽然提高了测量精度，但它仍未实现自动测量功能，存在着操作繁琐，效率低等缺点。 我们采用数字图像处理技术实现对微孔孔径自动测量的方法，并可以有效地减少微孔周围的椒盐噪声对测量精度的影响。具体操作方法中要操作人员将放大调焦后的微孔图像显示在计算机的屏幕上（显示位置无任何要求）并且按测量按钮即可完成微孔的测量。 一、主要技术指标 1.测量范围： 5um-400um 2.测量重复性：±2um（400um测量范围下） 3.可以进行打印 4.可以进行处理前或处理后图像的存储以及打印 5.可以自动生成数据库 二、适用范围 1．适用于孔类器件的快速测量 2．改进后适用于孔类器件的全自动实时测量
上海理工大学
2021-04-11
热电系数测量仪
热电系数测量仪又称热电仪，用于测量某些材料的热电系数（塞贝克系数）。本仪器是根据地质、矿业、物探、半导体科研院所的需求而研制的新型自动化数字化热电系数测量仪，用于测量具有半导体特性的各种矿物，如黄铁矿等及一般半导体材料的热电系数和导型（N型、P型）。本仪器适合于矿业、地质、物探、半导体等有关科研院所和高等学校使用。典型型号BHTE-06、BHTE-08特别适合测量直径在0.1-1.0mm之间的微小晶体的热电系数和导型。本仪器已获得了较广泛的实际应用，用户满意度为100%，返修率为零。 技术性能和指标：1. 数字化、自动化测量，与笔记本（或台式）计算机配合，实现无纸化测量和记录；数据自动显示及保存成便于统计分析的格式，不需要用户在纸上作任何记录；适合大批量样本的快速测量；2. 活化温度和量程可设定；3. 读数分辨力：0.1μV/℃；4. 可方便地测量直径小至0.1mm的矿物颗粒；5. 测量效率高，操作熟练后一般可达10～15粒/分；6. 方便携带，可随身带到矿区现场使用。
北京航空航天大学
2021-04-13
鼻根高度测量仪
本实用新型提供一种鼻根高度测量仪，由标尺、支架、横杆、卡槽、支架螺帽组成，横杆连接标尺、支架，标尺在中央，支架在两侧呈“山”字形。所述支架在固定在双眼内眦，支架之间的距离即为眼裂宽度。所述标尺在测量时在内眦连线的垂直方向上移动，杆部与鼻根部接触，鼻根高度即为标尺在垂直方向上移动的距离。本实用新型很好的适应鼻根部的形状，支架能在垂直方向上稳定的固定在两侧内眦部，标尺能直观的读出刻度，即鼻根在两眼内眦连线上的垂直高度。本实用新型设计合理，操作更加方便，测量更加准确，更适合鼻根部这一特定部位的测量。
浙江大学
2021-04-13