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一种运动物体的多维数据测量装置及方法
本发明提供了一种运动物体的多维数据测量装置及方法，属于运动数据测量技术领域。本发明利用三轴陀螺仪采集被测物体的三轴角速度，利用三轴加速度计采集被测物体的三轴加速度，利用三轴磁·719·力计采集磁场的强度和方向；对被测物体的加速度和角速度进行卡尔曼滤波以消除误差，进而结合磁力计采集的磁场强度和方向进行姿态解算得到角度；将消除误差后的加速度、角速度和角度传送给上位机。本发明通过卡尔曼滤波，融合加速度计和陀螺
华中科技大学
2021-04-14
一种基于电磁感应的速度测量装置及方法
本发明公开了一种基于电磁感应的速度测量装置及方法，速度测量装置包括磁场单元、感应单元和信号处理单元，磁场单元安装于被测对象上，被测对象在感应单元附近运动时在感应单元中产生交变电压信号，信号处理单元采集感应单元输出的交变电压信号，并对交变电压信号求积分获得磁通量曲线，根据磁通量曲线的过零点时间和感应单元的位置获得被测对象的位移-时间信息，进而获得被测对象的速度。本发明的装置将位移信息转换成电信号，通过对电信号的检测实现高速测量，实现简单方案、低造价，以及微秒级内的位移及速度测量。
华中科技大学
2021-04-14
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
一种微纳深沟槽结构在线测量方法及装置
本发明公开了一种微纳深沟槽结构在线测量方法及装置。其方法是将线偏振红外光束投射到含有深沟槽结构的样件表面，对沟槽结构各界面反射光形成的干涉信号进行滤波等处理得到测量反射光谱；采用基于偏振的等效介质理论构建该深沟槽结构等效光学模型，计算其理论反射光谱；采用人工神经网络结合局部搜索算法的快速参数提取方法，通过理论反射光谱拟合测量反射光谱，快速提取沟槽的宽度和深度，实现深沟槽几何形貌参数的精确在线测量。装置包括红外光源，红外偏振片，干涉仪，平面反射镜和二个离轴抛物镜以及红外探测器。装置可实现场效应管和动态
华中科技大学
2021-04-14
一种大量程范围的折射率测量装置及方法
本发明公开了一种折射率测量装置，包括：单色角点光源照明 模块，用于产生进行测量的两束光束；参考光路模块，其中一束作为 参考光入射到该参考光路模块中，经全反射后出射带有原始光场信息 的参考信息光；探测模块，其与待测物接触形成介质面，另一束光束 作为探测光入射到探测模块并经介质面反射后出射耦合有待测物质折 射率信息的探测信息光；反射光能量收集模块，分别接收参考信息光 和探测信息光，并转换为电信号；以及图像处理模块，其对两
华中科技大学
2021-04-14
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
一种纳米结构三维形貌测量方法及装置
本发明公开了一种纳米结构三维形貌测量方法及其装置，可以同时测量纳米结构线宽、深度、侧墙角、线缘粗糙度、线宽粗糙度等三维形貌参数的方法及装置。本发明方法步骤如下：将波长为紫外到近红外波段的光束经分光、起偏、前后相位补偿得到的椭圆偏振光投射到待测；采集待测结构表面反射零级衍射信号，计算得到纳米结构测量穆勒矩阵；将测量穆勒矩阵与理论穆勒矩阵进行匹配，提取得到待测纳米尺寸结构的三维形貌参数值。本发明所提供的纳米结构三维形貌参数测量装置，能为基于图形转移的批量制造方法如光刻和纳米压印等工艺中所涉及的一维和二维
华中科技大学
2021-04-14
一种空调机组远程监控系统
本实用新型公开一种空调机组远程监控系统，包括控制模块，以及与控制模块连接的执行机构、环境检测模块和无线通信模块，无线通信模块为多协议通信模块，与数据处理器连接，数据处理器通过服务器与监控终端连接；控制模块还与还报警模块和定位模块连接。本实用新型通过采用多协议通信方式的无线通信模块，提高了通信的稳定性和可靠性；通过环境检测模块对空调机组进行检测，并将检测的数据发送至控制模块，控制模块通过无线通信模块上传至数据处理器，由数据处理器进行处理并经服务器发送至监控终端，且通过监控终端可发送控制指令至控制模块，
安徽建筑大学
2021-01-12
基于网络的大机组远程诊断系统
冶金、石化、电力行业是国家重要的基础产业，行业中大型关键设备的运行状态直接关系到企业的生产能力和经济效益，对其早期故障的准确定位故障部位及成因有着重要的意义。目前，对大机组典型常见故障的诊断已经比较成熟。但对于疑难故障，要迅速对其故障原因和部位进行确诊，还存在一定的难度，最主要的原因是诊断人员专业技术水平限制，专家数量较少。因此对关键机组实行网络远程诊断，充分发挥国内及行业内具有实力的知名诊断专家的知识和经验，对于提高诊断准确率和快捷性具有显著的作用。 本系统在大机组监测诊断网络系统的基础上，重点解决准确快捷定位疑难故障的问题，充分利用Internet/Intranet资源，实现机组远程（异地）状态监测和故障诊断。对于疑难故障，进行网上专家会诊，充分利用领域专家知识和经验，提高诊断准确率和快捷性；同时便于有关管理人员随时、随地了解关键机组运行状况，为生产、维修决策提供科学依据，确保设备安全、高效运行。系统基于用户驱动模式（匿名用户、注册用户、远程专家、管理员），充分利用视频、音频、电子白板、WAP、手机短信、EMAIL、网络会诊室等多种信息交互方式，构建了“用户-专家-管理员”的交互诊断平台，实现专家知识共享、诊断资源共享 本系统集成多种通讯协议，实现了“现场级-企业级-远程级”的三层体系结构，在不改变原有前端采集系统的前提下，跨平台实现对现场的机组、设备、测点进行监测，如图2所示。在客户端的信号处理方面，除常规的棒图显示、简图显示、波形分析、频谱分析、轴心位置分析、轴心轨迹分析等方法以外，还具有全息谱分析、Wigner分布、小波分析、奇异谱降噪、局部投影降噪、多种综合趋势分析等最新的分析手段，可以对测得的信号提供非常完备的分析功能。 系统中“诊断中心”的诊断流程如图1。系统具有“诊断实例”库和“典型案例”库，实现了案例的多种方式查询，以积累诊断专家的诊断思路及诊断规则等。其中“自助诊断”功能，用户可根据系统提取的各种特征信息，参考诊断实例和典型案例进行自主分析和诊断，实现数据的共建共享。
北京科技大学
2021-04-13