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基于激光跟踪仪的瑞奇角在位检测方法

光学学报 2024年第12期44卷 233-243页

作者：曾昶宇李金鹏王鑫蕊中国科学院南京天文仪器研制中心江苏南京210042 中国科学技术大学天文与空间科学学院安徽合肥230026 中国科学院南京天文仪器有限公司江苏南京210042 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031

为了减小瑞奇-康芒法中瑞奇角测量误差,提升对大口径平面镜面形的检测精度,提出了一种基于激光跟踪仪的瑞奇角在位检测方法。首先使用激光干涉仪与靶球构建离焦定位光路,根据检测结果中Zernike power项系数精确地定位干涉仪焦点的空间坐... 详细信息

为了减小瑞奇-康芒法中瑞奇角测量误差,提升对大口径平面镜面形的检测精度,提出了一种基于激光跟踪仪的瑞奇角在位检测方法。首先使用激光干涉仪与靶球构建离焦定位光路,根据检测结果中Zernike power项系数精确地定位干涉仪焦点的空间坐标;随后用激光跟踪仪的靶球对待测平面镜的镜面及外轮廓进行特征点采样,并由采样点拟合出待测平面镜及瑞奇-康芒检测光路完备的空间几何模型,通过在位计算得到瑞奇角。通过数值仿真,分析出运用该方法检测瑞奇角的相对误差不超过0.017%;相比传统利用平面镜光瞳面的图像压缩比计算瑞奇角的方法,本文方法将瑞奇角的测量误差从约0.2°减小到了0.005°以内。在对430 mm平面镜瑞奇-康芒的检测实验中,选择2个角度进行测量,得到瑞奇角的大小为39.18°和21.12°。解算面形后,得到的平面镜Zernike power项系数的复原误差从6.31%降低至0.028%。通过该方法能够更加精确地测量瑞奇-康芒法中的瑞奇角,从而提高了瑞奇-康芒法对平面镜面形的检测精度。

关键词：光学检测瑞奇-康芒检测瑞奇角在位检测激光跟踪仪

核级IN718高温合金中混晶原因及其对力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第3期53卷 736-747页

作者：李奥迪梁田张学粮赵霞王惠生陈嘉诚马颖澈中国科学技术大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110016 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室辽宁沈阳110016 中广核铀业发展有限公司中广核先进燃料研制中心广东阳江529500

通过设计不同初轧温度及变形量,研究了不同热轧工艺参数及轧后热处理对核级718合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在初轧温度低于1150℃且热变形量低于90%的条件下,组织中出现大量拉长晶,并降低合金的延伸率;当初轧温度达到1150℃或... 详细信息

通过设计不同初轧温度及变形量,研究了不同热轧工艺参数及轧后热处理对核级718合金组织和拉伸性能的影响。结果表明,在初轧温度低于1150℃且热变形量低于90%的条件下,组织中出现大量拉长晶,并降低合金的延伸率;当初轧温度达到1150℃或热变形量达到90%时,可以得到均匀的等轴晶组织。轧后板材进行990℃固溶处理后,δ相析出并对晶界产生钉扎作用,形成了混晶显微组织且在标准时效处理后在315℃时屈服强度、抗拉强度均值可达到1050 MPa和1238 MPa,断后伸长率高达26%;当进行1020℃固溶处理后可得长大的等轴晶粒,标准时效处理后在315℃时屈服强度、抗拉强度均值可达到985 MPa和1175 MPa,断后伸长率高达29%,显示出良好的强韧性。

关键词：核级718合金拉长晶混晶拉伸性能

Mn含量对Inconel718板材焊接接头组织性能的影响

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特殊钢 2024年第3期45卷 96-104页

作者：杨亚倩马帅王惠生杨晓东梁田马颖澈中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心沈阳110016 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室沈阳110016 中广核铀业发展有限公司中广核先进燃料研制中心阳江529500

采用w[Mn]<0.01%、0.24%、0.34%三种不同合金的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲电弧焊接,经双级热时效处理后进行室温拉伸实验,研究Mn含量的变化对焊接接头微观组织及时效态力学性能影响规律。结果表明,三种不同Mn含量焊接接头组... 详细信息

采用w[Mn]<0.01%、0.24%、0.34%三种不同合金的固溶态Inconel718热轧板材进行直流脉冲电弧焊接,经双级热时效处理后进行室温拉伸实验,研究Mn含量的变化对焊接接头微观组织及时效态力学性能影响规律。结果表明,三种不同Mn含量焊接接头组织中只存在Laves相,没有δ相析出,随着w[Mn]由<0.01%提高至0.34%,焊接接头中Laves相析出体积分数略有增多。经过双级热时效处理后,γ’’开始析出,焊接接头组织中Laves相含量略有减少。与时效态母材拉伸性能相比,焊接接头拉伸强度和伸长率有所降低。且随着Mn含量的增加,时效态焊接接头拉伸性能略有降低,抗拉强度由1250 MPa小幅降低至1178 MPa和1213 MPa,三种不同Mn含量的焊接接头时效态拉伸样品断裂位置皆为焊缝区域,且均为韧性断裂。

关键词： Inconel718合金 Mn含量 Laves相焊接性能板材

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真空蒸馏分离Pb-La合金

中国稀土学报 2024年第4期42卷 771-780页

作者：张师凡杨鹏举赵雷郑文涛何杰沈阳工业大学材料科学与工程学院中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心中国科学技术大学材料科学与工程学院辽宁石油化工大学机械工程学院

对真空蒸馏分离Pb-La合金的可行性开展了热力学分析，基于Miedema模型和气液平衡理论，计算了Pb-La合金的气液平衡相图；开展了真空蒸馏分离Pb-La合金的实验研究，理论分析与实验相结合，揭示了蒸馏温度、蒸馏时间、炉内压强等因素对Pb... 详细信息

对真空蒸馏分离Pb-La合金的可行性开展了热力学分析，基于Miedema模型和气液平衡理论，计算了Pb-La合金的气液平衡相图；开展了真空蒸馏分离Pb-La合金的实验研究，理论分析与实验相结合，揭示了蒸馏温度、蒸馏时间、炉内压强等因素对Pb-La合金真空蒸馏分离效果的影响规律，并优化了工艺参数。结果表明，真空蒸馏是Pb-La合金分离的有效方法，升高蒸馏温度、延长蒸馏时间和减小炉内压强有助Pb-La合金的分离。当蒸馏温度为1623 K，蒸馏时间为150 min，炉内压强为0.1～5 Pa时，Pb-25%La合金一次蒸馏后，Pb的去除率约为99.98%，蒸馏剩余物中La含量可达到99%以上；真空蒸馏分离Pb-La合金，具有工艺流程短、简洁高效、绿色无污染等特点。

关键词：稀土回收合金分离真空蒸馏 Pb-La合金

TP2铜管精整工序喷墨质量不良原因分析及改进措施初探

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铜业工程 2024年第2期 73-79页

作者：臧雪颖刘劲松陈大勇王松伟陈传来陈云月沈阳理工大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110159 中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心辽宁沈阳110016 常州润来科技有限公司江苏常州213149

在精密铜管精整复绕工序中,涡流探伤装置检测到伤点后会向喷墨装置发送信号,以对铜管表面缺陷进行喷墨标记,但是该过程普遍存在喷墨不良,严重影响了对缺陷的判断。本文介绍了TP2铜管生产线中涡流探伤仪器的工作原理,对原有的涡流探伤仪... 详细信息

在精密铜管精整复绕工序中,涡流探伤装置检测到伤点后会向喷墨装置发送信号,以对铜管表面缺陷进行喷墨标记,但是该过程普遍存在喷墨不良,严重影响了对缺陷的判断。本文介绍了TP2铜管生产线中涡流探伤仪器的工作原理,对原有的涡流探伤仪器、喷墨装置以及喷枪结构进行调研,分析了原有喷墨装置喷墨时存在的漏墨和拖墨问题,探讨了等离子技术与激光刻蚀技术作为喷墨技术替代方案的可能性。文献调研、现有技术分析及其他替代试验的结果表明,采用等离子体表面处理技术对已喷墨铜管进行处理后,可以一定程度地改善铜管拖墨的问题;采用功率为300 W的激光对铜管表面进行刻蚀处理,激光头速度分别为80 mm/s和200 mm/s时,对铜管表面刻蚀呈现出的不同效果,均能够进行缺陷的有效标识。因此,铜管表面激光刻蚀技术可以作为喷墨技术的替代方案。

关键词：铜管涡流探伤喷墨质量不良等离子表面处理技术激光刻蚀技术

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投弃式雾能见度剖面仪的设计原理与应用

中国海洋大学学报(自然科学版) 2024年第10期 167-178页

作者：赵进平陈萍刘一林陈显尧门雅彬徐俊臣衣立李涛王晓宇栾亮高琳中国海洋大学海洋与大气学院青岛冠潮海洋科技有限责任公司齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院海洋仪器仪表研究所中国海洋大学物理海洋教育部重点实验室国家海洋技术中心

精准观测大气能见度是研究雾的重要基础，我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重，无法由探空气球携带升空；由于观测手段的限制，迄今对雾的垂向结构研究很少，本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。... 详细信息

精准观测大气能见度是研究雾的重要基础，我们将雾引起的大气能见度变化简称为雾能见度。现有的大气能见度仪较重，无法由探空气球携带升空；由于观测手段的限制，迄今对雾的垂向结构研究很少，本文提出利用自然光探测雾能见度的方案。为获取大气的垂向衰减系数，研制了一种体积小、重量轻、传输距离远的投弃式微型辐照度计，由探空气球携带升空，实现雾能见度的垂向剖面探测，我们将该仪器系统命名为“投弃式雾能见度剖面仪”。投弃式雾能见度剖面仪既能实现对大气辐照度的精确测量，又具有重量轻、造价低的特点，成为探测雾能见度垂向特征的一种新手段。本文还提出精确测量大气辐照度所涉及的两个创新性算法——谱辐照度的反演算法和仪器摆动的校正算法。在此基础上利用获取的太阳辐射在垂向的漫衰减系数，成功反演出雾能见度的垂向分布。实际观测结果表明，雾在垂直方向上有丰富的信息，也有空间上的明显差异，需要深入研究。雾能见度剖面仪可为深入研究雾的垂向结构提供宝贵数据，有重要的应用价值。

关键词：雾能见度剖面探测仪垂向结构辐照度衰减系数多光谱

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尿路感染病原体即时检测微流控系统研制

传感器与微系统 2024年第9期43卷 95-99页

作者：张虹张持健潘井宇洪承刚朱灵杨柯安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241000 中国科学院合肥物质科学研究院、安徽光学精密机械研究所、安徽省生物医学光学仪器工程技术研发中心、安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室安徽合肥230031 中科易康达生物医学有限公司安徽合肥230031

为了实现现场快速诊断,研制了一种基于离心微流控技术的尿路感染病原体即时检测(POCT)系统。该系统由离心检测芯片、选通阀进样芯片和POCT装置组成。利用比色反应的原理,可在60 min内直接用肉眼观察到检测结果。实验定量结果表明,该系... 详细信息

为了实现现场快速诊断,研制了一种基于离心微流控技术的尿路感染病原体即时检测(POCT)系统。该系统由离心检测芯片、选通阀进样芯片和POCT装置组成。利用比色反应的原理,可在60 min内直接用肉眼观察到检测结果。实验定量结果表明,该系统对一定浓度范围内大肠杆菌富集效率为99.8%,检测限为10~5CFU/mL。最后,通过对大肠杆菌浓度梯度为10~5~10~8 CFU/mL的4组模拟样品进行检测,记录下4组浓度对应的检测结果。将结果制成标准比色卡,便于进一步对检测结果进行分析。该系统成本低、易操作、检测快,具有一定的应用价值。

关键词：尿路感染病原体富集离心微流控即时检测

基于全脉冲反射的超深钻孔灌注桩浇筑界面检测方法研究

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中国测试 2024年

作者：汪进超刘厚成韩增强胡胜唐冬云陈明中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉中科科创工程检测有限公司武汉市市政工程质量监督站湖北省城市地质工程院科技创新中心

超深钻孔灌注桩的浇筑施工阶段质量控制是工程质量控制的重点和难点，文章针对传统混凝土浇筑界面检测方法在测试效率与稳定性方面存在的技术不足，提出一种基于超声波全脉冲反射的超深钻孔灌注桩混凝土界面检测方法。首先，通过构建能... 详细信息

超深钻孔灌注桩的浇筑施工阶段质量控制是工程质量控制的重点和难点，文章针对传统混凝土浇筑界面检测方法在测试效率与稳定性方面存在的技术不足，提出一种基于超声波全脉冲反射的超深钻孔灌注桩混凝土界面检测方法。首先，通过构建能够解决灌注桩混凝土界面实时检测的超声波全脉冲反射技术体系，来实现技术方法的仪器设备研制与理论模型分析；随后，结合全脉冲信号的声学特征，提出目标信号识别方法，来精准定位斜面与标定反射回波的信号前缘时刻；最后，通过形成目标回波信号校验准则，来有效区分具有复杂性和动态性特征的钻孔内介质声学特征；同时，本文结合实地测试数据，来验证本文方法的可行性和正确性。通过本文方法研究，说明本文方法能够实现考虑浮浆层的超深钻孔灌注桩混凝土浇筑界面检测，有助于提高测试效率与稳定性，具有广阔的应用前景。

关键词：钻孔灌注桩界面检测超声波反射信号识别检测设备

基于极限分析上限定理的凿型截齿水平切割力预测方法研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：王忠鑫苏振宁宋波刘畅孙龙中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司数字与智能产业中心辽宁工程技术大学矿业学院

轮斗挖掘机是露天煤矿连续开采工艺系统的关键装备，截齿设计及切割力预测是轮斗挖掘机研制关键技术难题。为了指导轮斗挖掘机的机械设计，优化铲斗截齿设计，更准确的预测开采过程中截齿所受切割阻力，基于极限分析理论提出了预测凿型... 详细信息

轮斗挖掘机是露天煤矿连续开采工艺系统的关键装备，截齿设计及切割力预测是轮斗挖掘机研制关键技术难题。为了指导轮斗挖掘机的机械设计，优化铲斗截齿设计，更准确的预测开采过程中截齿所受切割阻力，基于极限分析理论提出了预测凿型截齿水平切割力的上限法。基于库伦屈服准则相关联流动法则，建立以对数螺旋线为破坏面的旋转运动机构；通过输入荷载功率与破坏区的能量耗散率相等，推导凿型截齿的水平切割力表达式；通过数值求导获得水平切割力系数图，显示了切割前角和岩石内摩擦角对凿型截齿的水平切割力的影响，简化了凿型截齿水平切割力预测计算。不同于以切屑-截齿作用力学分析为基础的凿型截齿拉伸或剪切破坏模型，上限法优势是无需假设破坏面上应力分布。采用7组实验数据对上限法和其他传统方法预测结果进行对比验证，14个统计指标结果表明：上限法在预测精准度方面同半经验法和Evans法相近，优于Nishimatsu法，验证了上限法对凿型截齿切割岩石水平切割力的有效性和适用性。上限法预测效果可通过考虑三维破坏运动机构和采用拉伸截断的流动法则进行改进。

关键词：凿型截齿机械破岩力学模型切割力预测极限分析上限法