针对常规的前馈补偿方法仅能对激光测量中可测干扰进行补偿的局限性,提出一种基于反馈控制的干扰的光路自动补偿设计方法并将其应用于固体颗粒计数器.通过选取合适的被控制量和控制量,可同时对颗粒计数器中几种常见的温度漂移、采样区污染、器件老化及光源波动等不同类型的干扰进行在线自动补偿.试验结果表明,基于该方法设计的光路自动补偿回路对上述干扰具有很好的自动补偿能力,该设计方法对类似的测量系统中干扰的抑制具有重要的参考和借鉴意义.

针对传统激光准直技术的缺陷,介绍了一种基于楔形光学玻璃板的激光干涉准直技术的工作原理、软硬件设计、软件细分原理及其特点,给出了系统的主要技术指标,实现了系统的高精度、数字化和小型化.

介绍了在该仪器上测量折射率值小于1.76和大于1.76的两种测量方法,给出了以计算机为核心的宽光谱高精度折射率全自动测量仪的基本组成、主要误差源和测控软件的一级数控流图,用该仪器对包括红外材料锗在内的多种样品进行了测量并给出了部分测量结果,结果表明在365.0nm至2600nm和2600nm至10600nm的波长范围内分别获得了优于±3×10-6和±2×10-4的测量精度.

波长移相干涉技术通过改变光源的波长实现移相,可以克服硬件移相引入的误差,同时原理上可以实现多组干涉信号的分离.主要应用于大尺寸干涉仪及需要分离多表面干涉信号的系统中.加权多步波长移相算法是其主要的算法,中心思想是通过时域加入合适的窗函数,抑制寄生信号,提出包含轮廓或厚度信息的有用信号.文中介绍其设计思想,进行算法设计,并对一光学件进行了测试和比对.

非牛顿流体流变特性复杂多样，测试原理有管流法、落球法、圆盘法、同轴旋转粘度计法等，相应的测试仪器也是多种多样。但针对同一种流动特性较差的非牛顿流体，若采用不同的方法和仪器进行测试，由于不同的测试状态被测流体的受力和运动状态不同，得出的流变特性及参数也是不同的。尤其是针对工业管道输送的流动性较差、流变特性又较难测试的非牛顿流体，如何准确测试被输送介质的流变特性，为管道工艺提供设计依据是亟待解决的问题。基于此，本文设计了加压管式流变测试系统，基于管流法的流变测试原理，通过氮气加压致使被测试物料流动，模拟管道输送的工况，测试流动性较差的非牛顿流体的流变特性，为管道工艺设计提供实验平台。

本文依据焦度计测量眼镜片顶焦度(D)的光学原理,分析了测量误差来源并给出了校正方法.由于被测镜片的后表面曲率(弯度)各不相同,致使镜片后顶点与焦度计物镜后焦点不相重合,因而造成测量误差.给出的校正方法包括硬件校正和软件校正设计不同高度的镜片支座,保证镜片顶点与焦度计物镜焦点相重合,或计算、编制顶焦度修正表,由自动焦度仪单片机查表修正.

本文通过对层析成像方法的研究，建立了混凝土缺陷检测的超声反演和层析成像方法，利用计算机成像技术，采用有序波前重建的弯曲射线追踪算法和求解大型稀疏矩阵的带阻尼的最小二乘反演算法，研制了超声波层析成像系统，分析混凝土构件的超声波声时数据，得到反映混凝土构件内部声速变化的二维CT图像，直观地反映混凝土构件中缺陷所在断面的位置与范围。通过实验验证了该系统可以检测混凝土构件中缺陷的大小和形状。

针对在圆柱类工件的结构光三维视觉检测中,结构光光条短,数据量少,造成结构光光条椭圆拟合精度低的问题,提出了一种新的基于短轴长度约束的最小二乘拟合方法,建立了数学模型,进行了仿真研究,并与无约束最小二乘拟合方法(简称无约束法)进行了比较.仿真结果表明,该方法在一定条件下能够有效提高在短弧和噪声情况下光条椭圆拟合的精度和鲁棒性,有实际应用的价值.

针对在目前工业生产的超声检测中缺陷难以定性的问题,在现有缺陷信号处理和人工神经网络分类研究工作的基础上,基于虚拟仪器的设计思想及功能模块化的设计方法,采用PC机和数据采集卡作为硬件系统,在LabVIEW平台上建立了能对缺陷进行智能识别的系统--金属材料超声探伤缺陷分类辅助系统.系统具有采集金属材料中缺陷回波数据、降噪、特征提取和智能识别缺陷等主要功能.实验结果表明,该系统基本上能自动识别出各类缺陷.

旁瓣是声光可调谐滤光器的重要性能指标.根据在声光相互作用通道上,声强分布不同,其旁瓣特性将不同,因此可通过改变换能器的形状来改变声强分布.先定量计算了不同形状换能器产生的声强,并根据计算设计了不同形状换能器的声光可调谐滤光器,然后通过实验得到它们的光学特性曲线,实验结果表明,改变换能器形状可以抑制旁瓣(即切趾).