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1、成果簡(jiǎn)介 脈沖紅外熱像（熱波）無(wú)損檢測(cè)設(shè)備以閃光燈為熱激勵(lì)源，以紅外熱成像方式檢測(cè)物體的內(nèi)部缺陷，具有單次檢測(cè)面積大、速度快、非接觸、可單面檢測(cè)、不必拆下總裝后的部件、可在外場(chǎng)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(cè)的可視化、數(shù)字化、定量化的檢測(cè)設(shè)備。主要檢測(cè)對(duì)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(dòng)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(lái)4.5次國(guó)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(cè)時(shí)間：10～20s； 單次檢測(cè)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(shuō)明 用于各類材料、結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的無(wú)損檢測(cè)，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(dòng)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(lái)4.5次國(guó)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(guó)際先進(jìn)的技術(shù)水平，有臺(tái)式、移動(dòng)、便攜形式，有廣闊的應(yīng)用前景。

本系統(tǒng)針對(duì)連續(xù)小波變換（CWT）對(duì)非平衡信號(hào)優(yōu)良的時(shí)頻分析性能，采用連續(xù)小波變換對(duì)來(lái)自諸如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等往復(fù)式機(jī)械的聲音信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換成聲音信號(hào)進(jìn)行重新播放，使故障特征能被簡(jiǎn)單而清楚的識(shí)別，從而改變以前過(guò)多依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行這方面故障診斷的現(xiàn)狀。本系統(tǒng)對(duì)某型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明系統(tǒng)對(duì)

高導(dǎo)熱寬頻強(qiáng)吸收吸波彈性體材料通過(guò)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(guó)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(shí)間 學(xué)號(hào) 楊鈺萍 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034227 劉玉潔 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034210 黃祺 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034414 黎峰 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2017.9/2021.6 201731034425 李正煜 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2018.9/2022.6 201831034413 任星星 機(jī)電工程學(xué)院/測(cè)控技術(shù)與儀器 2016.9/2020.6 201631034306 楊柳 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院/英語(yǔ) 2016.9/2020.6 201631131301 胡玉蓮 外國(guó)語(yǔ)學(xué)院/英語(yǔ) 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(guó)語(yǔ)學(xué)院/測(cè)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(jiǎn)介 本項(xiàng)目以電磁流量計(jì)的勵(lì)磁技術(shù)為切入點(diǎn)展開研究，了解了已有勵(lì)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(lì)磁擬解決現(xiàn)有勵(lì)磁技術(shù)微分干擾過(guò)大的問(wèn)題，并可提高電磁流量計(jì)在流速測(cè)量中的精度。該項(xiàng)目一旦成熟推向市場(chǎng)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)系列化生產(chǎn)，對(duì)提高流量流速測(cè)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(duì)于國(guó)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(duì)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(chǎng)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(lái)微波毫米波學(xué)界發(fā)展起來(lái)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(guó)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(guó)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(guó)家召開的國(guó)際會(huì)議上作大會(huì)報(bào)告、特邀報(bào)告20余次，論文被40多個(gè)國(guó)家的學(xué)者正面他引5000余次，獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利50余項(xiàng)。 該研究成果在國(guó)內(nèi)外都產(chǎn)生了比較大的影響，獲2016年度國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。

1 成果簡(jiǎn)介隨著我國(guó)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(cè)、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)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(shí)實(shí)地檢測(cè)、操作簡(jiǎn)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(cè)的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和細(xì)胞膜模擬等方面。相對(duì)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(shí)檢測(cè)、無(wú)需標(biāo)記、對(duì)被檢測(cè)物無(wú)損害、探測(cè)方法簡(jiǎn)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(cè)范圍小等問(wèn)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(guó)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(duì)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(jià)格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個(gè)數(shù)量級(jí)；可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對(duì)納米量級(jí)大小的物質(zhì)的探測(cè)；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(yíng)，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(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用價(jià)值。查新表明，國(guó)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(duì)比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說(shuō)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(duì)折射率液體以及納米級(jí)薄層物質(zhì)的高靈敏探測(cè)，并初步應(yīng)用于對(duì)雙酚 a（簡(jiǎn)稱 BPA，一種塑料生長(zhǎng)常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬(wàn)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(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對(duì)于 BPA 的探測(cè)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(guó)內(nèi)尚無(wú)同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測(cè)，藥品鑒別等多個(gè)領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值， 因此本儀器具有較大的市場(chǎng)推廣空間。本傳感芯片價(jià)格低廉，使用簡(jiǎn)便，對(duì)樣品無(wú)二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對(duì)納米量級(jí)的生化小分子探測(cè)均具有高靈敏度，相對(duì)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(shì)。

本發(fā)明公開了一種復(fù)合波片光軸對(duì)準(zhǔn)方法及裝置。將待對(duì)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(guò)起偏器后形成線偏振光；通過(guò)待對(duì)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(cè)器探測(cè)到的透射光強(qiáng)信號(hào)可進(jìn)一步獲得待對(duì)準(zhǔn)復(fù)合波片相位延遲波動(dòng)量的變化幅值；比較相位延遲波動(dòng)量的變化幅值的相對(duì)大小；通過(guò)電控旋轉(zhuǎn)臺(tái)控制旋轉(zhuǎn)波片卡盤轉(zhuǎn)動(dòng)，直至將復(fù)合波片的光軸對(duì)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(cè)器，電控旋轉(zhuǎn)臺(tái)，計(jì)算機(jī)，步進(jìn)電機(jī)和電控旋轉(zhuǎn)臺(tái)控制器。該方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合波片光軸進(jìn)行高精度對(duì)準(zhǔn)，裝置簡(jiǎn)易，操作簡(jiǎn)單。

傳統(tǒng)的抽水蓄能存在需要特殊的地質(zhì)條件、推廣應(yīng)用受到限制、需要充沛水源、不適合干旱缺水地區(qū)、儲(chǔ)能密度較低、對(duì)所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境有影響等缺點(diǎn)；傳統(tǒng)的CAES（壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)電站）存在需要消耗大量的化石類燃料，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)型不好、儲(chǔ)能時(shí)壓縮空氣過(guò)程中存在熱交換、釋能時(shí)外熱源加熱、CAES的能量轉(zhuǎn)化效率與其他儲(chǔ)能系統(tǒng)相比有些低等特點(diǎn)。 本系統(tǒng)提出無(wú)水壩抽水蓄能模型，兼收壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)和抽水蓄能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，摒棄二者缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)熱能和壓力能的梯級(jí)利用。