单声道超声流量传感器在选定的流速剖面，采用声脉冲传播路径上流速获取流体线平均速度，从而积算体积流量。为提高超声流量传感器测量精度，对单声道超声流量传感器的测量误差和不确定性进行了深入分析，提出能够精确反映声程线速度的多声道测量方式。根据Gauss积分准则给出一种18声道超声流量传感器换能器结构布局，建立时差式双传感器超声流量测量理论模型。讨论安装角度、轴向位置、轴向角等对传感器性能的影响。该模型应用于某大流量水轮机效率模拟测量工程，测试试验结果与理论模型分析计算结果一致，测量精度显著提高。

在设计微型阀时,关键点之一是对响应时间进行估算。设计一种热气致动双稳态微型阀,应用热电类比方法建立简化模型,对开阀响应时间进行估算。在流量测量的基础上,建立气流升压模型,计算了流经此微型阀的气体填充一定空间所需要的响应时间。分析结果显示：当加热膜片的厚度分别为8μm和25μm时,开阀响应时间分别为11.4ms和20.2ms。在200kPa压强差下,气流在55.5μL空间内的升压响应时间为7.6ms。对微型阀的性能进行测试,证明了热电类比简化模型能够很好的模拟开阀响应时间,气流升压模型能够对微型阀开阀后性能进行很好的估计。

分析了高精度数字时间间隔测量方法的优缺点,提出一种脉冲计数与相位延迟内插相结合的新型时间测量方法。由脉冲计数法保证大的动态测量范围,并设计双边沿计数器提高脉冲计数法的测时精度,降低计数量化误差。通过n次相位延迟内插将测时分辨率提高到量化误差的1/2n.在Xilinx Virtex 5平台上实现了参考时钟16次相位延迟内插与脉冲计数相结合的飞行时间测量系统,测试结果表明,基于FPGA的高精度回波飞行时间测量方法得到的测量误差能优于55 ps.

介绍了现有接触式测量技术与非接触式光学测量技术的优缺点.为了实现工业产品的高精度高效测量,提出了一种新型的自动检测系统.此系统在三坐标测量机上集成了视觉系统和锥光偏振全息光学测量系统,并可根据不同的精度要求和零件结构选择适当的测量装置.文章介绍了系统的总体方案以及核心模块.

设计并实现了一种平面反射双光程结构的阴影系统,该系统在减小了尺寸的同时还提高了观测的灵敏度;采用直接成像的方法,降低了系统噪声,提高了自动化程度.结果表明:该系统可以清楚地显示小到1.0×10-6 g/cm4的密度梯度变化,可在海洋内波动力学研究中,对实验室中模拟内波的形态结构进行观测,满足试验场地受限的情况下大尺寸内波密度场的观测需要.

提出了基于棋盘光栅Ronchi检验法的微变表面形貌测量方法，可同时测量被测表面形貌两个正交方向的斜率，因而可通过一幅变形棋盘光栅图重构被测表面形貌。使用取微分极值的方法可简单有效地实现变形棋盘光栅图两个正交方向信息的分离和提取。根据所提出的测量方法和数据提取算法建立了微．变表面形貌测量系统并对静态和动态表面形貌进行了测量。结果表明，所建立系统的分辨率〈O．1μm，测量范N〉50μm，符合有关研究中对微变液面的测量需求。

提出一种基于条纹投影技术的高效三维快速形貌测量（ＦＴＰ）方法。根据该法，投影在被测表面上的Ｒｏｎｃｈｉ光栅条纹在空域中被载波频率所调制，该调制信号然后经低通滤波并解调得到相应于被测表面上每点高度的相位信息。数据处理中采用了相位展开技术以消除相位计算中的２π跳变值，最终重构被测的表面轮廓。用该法对复杂表面进行了测量，取得了满意的结果。由于这种方法只须一帧条纹数字图像直接在空域中进行处理就可获取每点的

为了实现对内波等流场的大视场无干扰竖向显示测量，设计了一种透镜和反射镜结合使用的平面反射双光程形式的纹影系统。使用“虚拟光刀”代替传统纹影系统中的真实光刀，且对系统的光学系统和图像采集系统进行了集成耦合设计，可以直接得到实时连续的数字化流场纹影图。对纹影图进行多次Wiener滤波，渐次增大Wiener滤波的像素估计邻域，可以有效去除图像中的随机噪声。

随钻测量单元是水平定向钻进导向系统的关键组成部分，解算出正确的姿态信息是实现导向的前提。描述了利用3轴加速度计和3轴磁阻传感器测量钻具倾角、方位角和工具面向角等姿态信患的方法，并推导出相应的计算公式。针对测量过程中存在的温度和正交误差源，给出了相应的误差补偿方法；针对钻具干扰磁场和地磁倾角、地磁偏角对方位角测量引入的误差，详细分析了补偿原理，建立了补偿模型。误差实验结果表明，该补偿方法可以提高姿态测量的精度。

为了充分发挥多传感器集成的优势,提高检测自动化水平,提出了该环境下三坐标测量机自动检测规划系统的体系结构.构建了专家规则库来制定检测策略,选择检测设备.重点分析了接触式测量检测规划的流程,提供了零件定位、测点自动生成等模块的解决方案.讨论了光学自动检测规划的要点.通过中性文件的使用和映射,实现了CAD与三坐标测量系统的集成,从而为产品的自动检测和质量控制提供了保障.