本文研制了基于视觉检测技术的大直径钢管直线度在线测量系统.提出了采用结构光型传感器测量钢管截面圆心坐标通过多传感器坐标统一从而评定出钢管直线度误差的方法.该方案可以满足100%在线实时测量.

研究了一种适用于切点跟踪法磨削曲轴的圆度在线检测与补偿方法，针对连杆颈偏心运动特征提出基于V形基准块、自适应伸缩随动支撑架的圆度检测机构，以自适应支撑架的被动伸缩与摆动抵消连杆颈检测过程偏心运动，实现V形基准块上测量探头与连杆颈的连续、可靠接触。从运动学角度分析了检测过程探头测量角的变化规律，并通过V形基准测圆法微变等效模型求解连杆颈圆度数据。基于切点跟踪法曲轴磨削运动模型建立了连杆颈圆度偏差补偿函数，继而实现连杆颈圆度偏差的在线测量与实时补偿。圆度检测机构几何模型的仿真结果与理论分析相一致，实验室构建的测量装置样机以及曲轴磨削试样检测数据验证了所研究圆度在线检测与补偿方案的正确性和有效性，表明其在曲轴精密磨削应用中具有良好应用前景。

介绍了管道壁缺陷超声波在役检测原理和技术性能，指出超声波在役检测技术具有直接测量和量化的特点，特别适用于管道壁腐蚀减薄缺陷和其它减薄缺陷的在役检测，对管道壁厚度的检测精度高。介绍了管道壁缺陷的超声波在役检测方法，给出了四种典型的管道壁缺陷型式，指出建立并完善管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型，对于提高检测精度具有十分重要的意义。在对四种典型管道壁缺陷型分析的基础上，通过对四次反射回波时间和相对幅值的分析识别，建立了管道壁缺陷超声波在役检测的量化分析模型，并给出了计算框图。最后，对四种典型管道壁缺陷型式进行了模拟试验分析。

本文介绍了一种超声波液体溶液浓度的在线检测方法，并研制了相应的以单片机和计算机为核心的在线检测仪，计算机中的溶液成份数据库中存贮了多种溶液的声时、温度及浓度关系曲线，检测时可根据存贮的曲线反演出浓度；溶液成份数据库为开放系统，用户可自己添加数据库中没有的关系曲线，从而可检测该溶液浓度；仪器采用了声时、声幅衰减及数字处理技术联合排除气泡干扰方法，增加了仪器的稳定性；仪器采用了高精度测声时方法，以提高浓度测量精度；计算机提供了数据查询及图形处理等功能，极大地方便了用户生产管理。

介绍了一种实时在线监测矿井底板突水的科氏力质量流量计。它以FPGA，STM32F103为核心，采用基于神经网络的信号处理算法进行信号处理，可以精确分析水流量质量信号的频率和相位差，消除了检测电路的零飘及干扰信号的影响。实验数据表明，通过样本训练后的流量计在测量模拟矿井突水水源的质量流量时相对误差小于2.2％，密度相对误差小于4．8％。

在原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)的拍击工作模式(Tapping Mode)下,探针的振幅受探针-样品间作用力的影响.该作用力与两者的间距密切相关,以探针-样品间作用力的平衡位置为界,将探针-样品间距划分为引力作用区域和斥力作用区域.本文中通过实验得到了探针的振幅随探针-样品间距变化的关系曲线--振幅曲线,详细讨论了振幅曲线与探针-样品间作用力的关系;并通过计算机模拟验证了振幅随探针-样品间距的变化关系.结果表明研究软样品时应该尽可能选取引力作用区域,以避免测量对样品的影响.

文中应用C51设计了存储式压力计的监控程序.给出了串行通信的硬件连接图和工作原理,并编制了通信软件.基于C51用中断实现了下位机串行通信.用VB实现了上位机PC机的通信和管理.上位机监控程序包括打印、数据存储、趋势显示和报表处理.具有较好的人机界面.

离子色谱仪是一个高精度的数据采集、处理系统.文中所述系统采用压频转换的方法,由CPLD控制压频转换器(AD652)完成20位的高精度模数转换;CPLD负责处理PC机扩展总线接口协议,利用硬件中断和DMA,并通过设备驱动程序把数据传送到Win32应用程序.实现了电路系统的小型化,提高稳定性,及其与操作系统的兼容性.

本文详细介绍了基于DC-MIKE Actuator用于生物芯片检测仪的精密扫描平台的机械结构,驱动、控制方法.设计并实现了以LM629、LMD18245为核心器件的精密平台PID控制器.最后讨论了PID参数整定方法与实验结果,并给出了各项参数的参考值.实验表明整个系统精度完全满足扫描要求,运行可靠.

半导体激光吸收光谱气体浓度分析仪器可现场在线分析工业过程气体浓度,具有无需采样预处理、响应速度快、不受背景气体和粉尘影响以及适应恶劣工业环境能力强等突出优势.在介绍调制吸收光谱基本原理的基础上详细介绍了仪器的性能特点和组成结构.实验显示该仪器具有小于±1%的线性误差和长时间稳定性.现场应用证实了该仪器优越的工业环境适应性和高可靠性.