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1、成果簡介 調(diào)制（又稱鎖相，Lock-in）紅外熱像 (熱波)無損檢測設(shè)備以頻率可調(diào)的簡諧波或階躍函數(shù)方式對檢測對象進(jìn)行連續(xù)光熱激勵，以紅外熱像的相位、幅值等信息檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優(yōu)點(diǎn)。是一種適合于大型復(fù)合材料和多層膠接結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測的可視化檢測設(shè)備。與脈沖熱像法相比檢測設(shè)備簡單、檢測深度更深，但檢測時間較長。主要檢測對象有：航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘；蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結(jié)構(gòu)的脫粘；固體發(fā)動機(jī)絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓等。該設(shè)備和技術(shù)是2001年以來4.5次國家自然科學(xué)基金、3次航空科學(xué)基金、2次航天支撐技術(shù)基金共同資助下的自主創(chuàng)新研究成果，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，有廣闊的應(yīng)用前景。 典型技術(shù)指標(biāo)： 加熱功率：1000～4000W； 圖像分辨率：320*240～620*480； 檢測時間：20-300s； 單次檢測面積：500mm*375mm及以上。 具體指標(biāo)可根據(jù)實(shí)際需要的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能合理調(diào)整。2、應(yīng)用說明 用于各類材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的無損檢測，如航空、航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、異物和撞擊損傷，蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水，鋁蒙皮和金屬板背面的腐蝕，熱障涂層的內(nèi)部脫粘、裂紋，固體發(fā)動機(jī)絕熱層和包覆層脫粘。應(yīng)用單位有航天二院201所、北京衛(wèi)星制造廠，技術(shù)合作單位有航天6院389廠、北京航空材料研究院。3、效益分析 該設(shè)備和技術(shù)是自2001年以來4.5次國家自然科學(xué)基金、3次航空科學(xué)基金、2次航天支撐技術(shù)基金共同資助下積累的自主創(chuàng)新研究成果，具有國際先進(jìn)的技術(shù)水平，有臺式、移動、便攜形式，有廣闊的應(yīng)用前景。

1、成果簡介 脈沖紅外熱像（熱波）無損檢測設(shè)備以閃光燈為熱激勵源，以紅外熱成像方式檢測物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測面積大、速度快、非接觸、可單面檢測、不必拆下總裝后的部件、可在外場使用等優(yōu)點(diǎn)。是一種適合于大型復(fù)合材料和金屬板殼結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測的可視化、數(shù)字化、定量化的檢測設(shè)備。主要檢測對象有：航空航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、異物和撞擊缺陷；蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水；各類多層膠接結(jié)構(gòu)的脫膠；鋁蒙皮和金屬板背面的腐蝕；熱障涂層的內(nèi)部脫粘、厚度不均；固體發(fā)動機(jī)絕熱層和包覆層脫粘；壁畫空鼓，等等。該設(shè)備和技術(shù)是自2001年以來4.5次國家自然科學(xué)基金、3次航空科學(xué)基金、2次航天支撐技術(shù)基金共同資助下積累的自主創(chuàng)新研究成果，有廣闊的應(yīng)用前景。 典型技術(shù)指標(biāo)： 脈沖能量：3000～6000J； 圖像分辨率：320*240～640*480； 檢測時間：10～20s； 單次檢測面積：500mm*375mm及以上。 具體指標(biāo)可根據(jù)實(shí)際需要的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能合理調(diào)整。2、應(yīng)用說明 用于各類材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的無損檢測，如航空、航天復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、異物和撞擊損傷，蜂窩結(jié)構(gòu)和夾層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部分層、脫粘、積水，鋁蒙皮和金屬板背面的腐蝕，熱障涂層的內(nèi)部脫粘、裂紋，固體發(fā)動機(jī)絕熱層和包覆層脫粘。應(yīng)用單位有航天二院201所、北京衛(wèi)星制造廠，技術(shù)合作單位有航天6院389廠、北京航空材料研究院。3、效益分析 該設(shè)備和技術(shù)是自2001年以來4.5次國家自然科學(xué)基金、3次航空科學(xué)基金、2次航天支撐技術(shù)基金共同資助下積累的自主創(chuàng)新研究成果，具有國際先進(jìn)的技術(shù)水平，有臺式、移動、便攜形式，有廣闊的應(yīng)用前景。

本系統(tǒng)針對連續(xù)小波變換（CWT）對非平衡信號優(yōu)良的時頻分析性能，采用連續(xù)小波變換對來自諸如汽車發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)等往復(fù)式機(jī)械的聲音信號進(jìn)行消噪和特征提取，然后利用多媒體技術(shù)將連續(xù)小波消噪和特征提取后的信號轉(zhuǎn)換成聲音信號進(jìn)行重新播放，使故障特征能被簡單而清楚的識別，從而改變以前過多依賴于個人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行這方面故障診斷的現(xiàn)狀。本系統(tǒng)對某型汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明系統(tǒng)對

高導(dǎo)熱寬頻強(qiáng)吸收吸波彈性體材料通過將氮化硼、石墨烯等二維納米材料進(jìn)行高效剝離、與納米鐵氧體顆粒雜化、采用高效均勻的混合攪拌和高精度的壓延成型工藝制備而成，具有導(dǎo)熱吸波性能、力學(xué)性能好、硬度低等特點(diǎn)，其導(dǎo)熱系數(shù)大于3wm-1k-1， 吸收頻寬（RL<-10dB）高達(dá) 5GHz，最小反射損耗低于-50dB，達(dá)國內(nèi)先進(jìn)水平。

一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時間 學(xué)號 楊鈺萍 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034227 劉玉潔 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034210 黃祺 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 機(jī)電工程學(xué)院/測控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034306 楊柳 外國語學(xué)院/英語 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉蓮 外國語學(xué)院/英語 2016.9/2020.6 201631131304 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 陳波 外國語學(xué)院/測試計(jì)量技術(shù)及儀器 實(shí)驗(yàn)師 傳感器技術(shù) 四、項(xiàng)目簡介 本項(xiàng)目以電磁流量計(jì)的勵磁技術(shù)為切入點(diǎn)展開研究，了解了已有勵磁技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，合理推導(dǎo)雙向梯形波具有的優(yōu)點(diǎn)——既有穩(wěn)態(tài)部分利于數(shù)據(jù)采集與處理；又存在緩慢的上升和下降沿可減少微分干擾。故設(shè)計(jì)了雙向梯形波勵磁擬解決現(xiàn)有勵磁技術(shù)微分干擾過大的問題，并可提高電磁流量計(jì)在流速測量中的精度。該項(xiàng)目一旦成熟推向市場時，可實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)，對提高流量流速測量精度，擴(kuò)大電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

碳納米管的優(yōu)越電磁波吸收性能， 在軍事領(lǐng)域及民用領(lǐng)域里有潛在的 巨大用途。碳納米管吸波材料對于國家安全、隱形作戰(zhàn)裝備研制、具有十 分重大的意義。碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料還可廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域， 可用于抗靜電、電磁屏蔽，減少或者消除電磁波對人體的傷害及電磁設(shè)備 的干擾。 本研究顯示碳納米管 /聚合物復(fù)合吸波材料具有優(yōu)良的雷達(dá)波吸收性 能，具有廣闊的市場空間和應(yīng)用前景。

基片集成類導(dǎo)波結(jié)構(gòu)是近十幾年來微波毫米波學(xué)界發(fā)展起來的一種新型高性能平面集成導(dǎo)波結(jié)構(gòu)，它具有極低的電磁泄露和互擾，其品質(zhì)因數(shù)和功率容量遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)平面?zhèn)鬏斁€，國內(nèi)外數(shù)百所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開展了大量研究，使之成為微波毫米波領(lǐng)域最受關(guān)注的研究分支之一。 學(xué)科洪偉教授課題組是國際上這一學(xué)術(shù)分支的主要倡導(dǎo)者和貢獻(xiàn)者之一，在IEEE系列刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文120余篇，在美、英、德、日、韓、波、葡等國家召開的國際會議上作大會報(bào)告、特邀報(bào)告20余次，論文被40多個國家的學(xué)者正面他引5000余次，獲授權(quán)國家發(fā)明專利50余項(xiàng)。 該研究成果在國內(nèi)外都產(chǎn)生了比較大的影響，獲2016年度國家自然科學(xué)二等獎。

1 成果簡介隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對上述問題進(jìn)行簡單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實(shí)時實(shí)地檢測、操作簡便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環(huán)境監(jiān)測和細(xì)胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實(shí)時檢測、無需標(biāo)記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優(yōu)點(diǎn)。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項(xiàng)目、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探索。芯片的特點(diǎn)和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個數(shù)量級；可實(shí)現(xiàn)對傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對納米量級大小的物質(zhì)的探測；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點(diǎn)表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營，也可以用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個領(lǐng)域均有應(yīng)用價值。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多次驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對折射率液體以及納米級薄層物質(zhì)的高靈敏探測，并初步應(yīng)用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達(dá)到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測，藥品鑒別等多個領(lǐng)域具有應(yīng)用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種復(fù)合波片光軸對準(zhǔn)方法及裝置。將待對準(zhǔn)復(fù)合波片的兩片晶片裝在支架上之后分別安裝在固定、旋轉(zhuǎn)波片卡盤上；從光源發(fā)出的光經(jīng)過起偏器后形成線偏振光；通過待對準(zhǔn)的復(fù)合波片后，線偏振光偏振態(tài)發(fā)生變化；根據(jù)探測器探測到的透射光強(qiáng)信號可進(jìn)一步獲得待對準(zhǔn)復(fù)合波片相位延遲波動量的變化幅值；比較相位延遲波動量的變化幅值的相對大小；通過電控旋轉(zhuǎn)臺控制旋轉(zhuǎn)波片卡盤轉(zhuǎn)動，直至將復(fù)合波片的光軸對準(zhǔn)到所要求的精度范圍內(nèi)。裝置包括光源，起偏器，固定波片卡盤，旋轉(zhuǎn)波片卡盤，旋轉(zhuǎn)檢偏器，探測器，電控旋轉(zhuǎn)臺，計(jì)算機(jī)，步進(jìn)電機(jī)和電控旋轉(zhuǎn)臺控制器。該方法可以實(shí)現(xiàn)對復(fù)合波片光軸進(jìn)行高精度對準(zhǔn)，裝置簡易，操作簡單。