分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： 传统接触测量的方法无法对高温范围的金属材料的热膨胀系数进行测量，结合静电悬浮无容器技术和图像测量方法， 通过半导体激光器加热悬浮的样品，在加热的过程中利用CCD采集悬浮样品的图像，采用方向梯度算法提取图像中样品的边缘， 并利用球谐函数拟合样品的体积，计算得到材料在不同温度下的热膨胀系数。采用纯锆的金属材料样品进行实验，在 750-1800℃的温度范围内，测量得到固态样品锆的热膨胀系数随温度变化的表达式，验证了该测量方法的有效性和精度。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： 随着材料研究逐渐深入，材料制备和材料分析的方法越来越重要，然而，一些重要的物理性质是开展相关研究的基础。 由于一些材料熔点高、难熔化，同时，传统手段无法避免容器壁的污染，或者无法在真空条件下进行试验避免气体的污染， 或者由于实验性质原因只能测量特定的材料；这些方法很难测量材料在高温下过热过冷阶段的热物理性质。本文系统介绍了 静电悬浮技术这种新型的实现深过冷的方式，达到对材料热物理性质进行测量的目的。静电悬浮技术使样品在两极板间悬浮， 在悬浮的状态下采用激光对样品进行加热，使材料达到高温熔化，同时进行热物性的测量。本文对比了几种实现测量典型热 物理性质的方法，了解静电悬浮的优势，以及详细地介绍了静电悬浮技术对材料的熔体密度、热膨胀系数、表面张力和粘度 系数以及比热的测量。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2017-03-10
摘要： 针对大型高海拔空气簇射观测站水基切伦科夫探测阵列测距系统，提出了一种基于超声波测距技术的测距系统，并完成软硬件设计。该系统的下位机以LVCN318和PLC为核心，主要完成数据的采集与处理，上位机部分基于OPC技术，实现上位机与PLC的通信以及数据的显示与存储。基于该系统分别进行了障碍物测距与液位测量实验，实验研究表明，液位测量与障碍物距离测量的误差皆小于11mm，在LVCN318的误差范围内，为水基切伦科夫探测阵列测距系统的设计与研制奠定了基础。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-05-13
摘要： 用于空间燃烧实验的设备要求轻重量、小尺寸和多功能.将纹影法、彩虹纹影偏折法与差分干涉法相结合,研制了可用于火焰结构显示和全场温度测量的原理样机.该原理样机具有重量轻、尺寸小、模块化和多功能等特点.通过微重力落塔实验,检验了利用纹影法测量火焰结构的功能,同时在常重力条件下检验了利用彩虹纹影偏折法和差分干涉法测量火焰全场温度的功能.结果表明,火焰结构分辨率不低于1mm,火焰温度测量结果精确,相对误差小于2%.该原理样机将提升空间燃烧的观察方法,有助于未来空间燃烧实验的开展.
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-05-13
摘要： 建立了基于位置敏感探测器(PSD)的静电悬浮三维位置信息测量与控制系统,分析了PSD的结构与静电悬浮位置测量与控制原理。系统采用单片机STC12C5A60S2处理PSD输出信号,得出悬浮样品位置信息与PSD输出电压的对应关系,实现单片机与上位机的通信,对测量的位置数据进行分析、处理以及悬浮样品位置控制。利用锆材料进行悬浮实验,实验结果表明:建立的测量系统能实现样品位置信息的非接触测量与稳定悬浮,具有测量数据可靠,运行稳定等优点,为材料悬浮加热和深过冷研究奠定了基础。
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