天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
提出一种利用光纤-电容液滴分析仪进行溶液折射率精确测量的方法。利用最小二乘法拟合得到与水表面张力近似溶液(NaCl、葡萄糖等)的液滴指纹图第一峰的光纤值与折射率之间的线性模型；仿真分析乙醇、丙醇等与水表面张力相差较大的溶液的表面张力对液滴外形的影响，并提出带表面张力修正的折射率计算模型。实验结果表明，利用所提出的线性模型得到的葡萄糖和NaCl溶液的折射率平均误差为2.9447×10-4；利用带表面张力修正的折射率计算模型得到的为1.4381×10-4，且测试样品的最大相对误差为0.1258%。该方法对扩展液滴分析仪的适用性和提高其分析精度有一定意义。
测量 光纤传感 折射率 表面张力 液滴分析仪
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高, 影响液滴分析测量精度的关键问题, 重新设计了传感器结构, 在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法, 电容传感器测量极小值标准差为 0.001 7 pF, 极大值标准差为 0.002 4 pF。改进光纤信号测量电路, 利用无限增益低通滤波器避免由于放大倍率过高引起的自激震荡, 光纤传感器测量峰值标准差为 0.019 9 V, 提高了液滴分析仪测量精度。
液滴分析技术 光纤传感器 电容传感器 液滴指纹图 droplet analysis technology optical fiber sensor capacitance sensor AD7747 AD7747 droplet fingerprint
天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室, 天津 300072
在研究动态主动调焦法测量原理的基础上,提出一种新型的动态主动调焦式激光测头的检测方法。该检测方法的核心原理是将位移量的测量转换成了时间差的测量,从而简化了激光测头的结构,提高了激光测头的测量精度和稳定性。介绍了所设计的高精度激光测头测量系统,并对激光测头进行了动态特性的实验。结果表明激光测头的测量分辨力为0.075 μm,测量线性度为0.45 μm,测量范围为±0.1 mm。
测量 激光测头 动态主动调焦 时间差调焦测量
天津大学国家精密测试技术与仪器重点实验室,天津300072
本文在研究了共焦式测量原理的基础上 ,研制出一种含参考光路的可旁向测量的共焦式新型激光测头。这种测头舍弃了共焦式测头中的微型位移传感器 ,简化了系统结构 ,降低了成本。文中论述了其测量原理及结构 ,给出了测量系统的动态特性的实验结果。结果表明激光测头的测量分辨力为 0 .2 μm ,动态特性为 336点 /秒 ,测量范围为± 0 .1mm。
旁向测量 共焦法 激光测头 非接触测量 Lateral measurement Confocal Laser probe Non-contact measurement
