长距离管道超声导波检测技术是一种新的管道无损检测技术，可以时常规方法无法接近的管道进行快速检测，工程应用前景非常广阔．本文对管道超声导波检测过程中传感器的数量和布置间距对输出导波信号的影响进行了讨论，并以纵向轴对称导波L（0，2）为例，就导波模态及频率的选择对检测效果及一次性检测长度的影响进行了研究-综合多方因素选择的最优试验频率即可作为现场管道试验的检测频率．

为测量微电机械系统(MEMS)谐振器的动态特性参数,根据MEMS谐振器运动图像的特点,将小波变换应用于MEMS谐振器运动轨迹的特征提取中.基于模糊图像合成技术,利用小波变换对MEMS谐振器的模糊运动图像进行了增强及降噪处理,并结合传统的图像处理方法,提取MEMS谐振器的运动轨迹,最终获得了MEMS谐振器的特性参数,从而可为MEMS器件的设计提供重要参考.实验结果表明,利用小波变换的方法获得了更好的测量精度,测量重复性误差为100nm.

根据实际条件,选用了PWM脉宽调制技术作为电容式加速度计静电平衡回路的实现方法。该方法与其他方法相比,更易于实现,而且整体组成也较为简单。

针对偏振衰落现象导致信号关联的二义性使分布式双Mach-Zehnder光纤干涉传感系统难以实现高精度定位的问题，提出了一种控制偏振衰落的方法来保持系统检测信号的稳定性。利用系统的偏振模型分析了偏振衰落的来源，指出传感光纤偏振特性的不一致使系统检测信号对输入偏振态敏感是造成信号相关性恶化的根本原因，据此提出控制输入偏振态、搜索偏振态工作点的抗偏振衰落思想。在此基础上通过分析输入偏振态的两个参量对信号相关系数的作用进一步明确了偏振控制对算法的要求，并利用模拟退火算法进行了验证。现场实验表明，该算法可快速搜索偏振态工作点，持续稳定系统检测信号的相关性；结果证实了提出的偏振衰落控制方法可行且有效。

为了对MEMS的微结构平面运动特性参数进行提取和分析,基于机器微视觉构建MEMS动态测试系统,提出模糊图像合成技术.在连续光照明下获取微结构运动图像,利用光学检测方法增强模糊特征带,引入亚像素定位技术提取特征结构边缘,最终获得微结构的平面运动特性参数.实验结果表明,该系统测量误差小于100 nm,具有较好的测量重复性精度.与现有系统相比,该系统测量原理简单,实现方便,且能满足微结构的测试需求.

在MEMS动态测试过程中,由于MEMS器件的运动频率都比较高,如何获得高速运动的MEMS器件的清晰图像,是MEMS动态特征提取与分析的前提.本文基于机器微视觉的MEMS动态测试系统,设计了一套频闪驱动电路,用于采集高速运动的MEMS器件的清晰图像.从而为后续MEMS器件动态特征的提取和分析做充分的准备.

针对步行器助行过程中存在的安全问题，研制了一套步态稳定性监测系统。阐明了该系统的工作原理以及系统设计方案；通过相应的校准实验和对步行器使用者所进行的临床测试，证明了该系统具有精确、实时、使用方便的优点，并有望在康复临床中得到进一步的应用。

针对常规无损检测方法只能对管道静态缺陷进行检测的问题，该文研究了基于声发射的压力管道动态缺陷检测方法。在实验室条件下，对一条长15m、直径φ100mm的不锈钢管道进行了裂纹检测及定位实验，研究了声发射波通过不同管道特征（如焊缝、法兰、支路、变径）时的衰减情况，以及特殊管道附属结构对缺陷定位的影响。并分别采用定时参数补偿、实测波速补偿和衰减特性补偿等方法对缺陷定位计算结果进行了修正。

提出了一种基于高精度质量流量控制器的动态配气方案,并给出了系统操作时序流程图。着重阐述配制标准气体原理、配气过程中的不确定度及其改善措施。针对气体流量控制的时变非线性、难以建立数学模型的特点,采用模糊控制算法对气体流量进行控制,提高了配气精度。该系统可连续配制、并供给浓度值连续可调的多元混合标准气体。

本文基于液压系统压力变化引起油液声速变化这一物理特性,提出了通过测量超声波在油液中的传播速度实现压力非接触式测量的新方法.该方法不但完全克服管道壁厚影响,而且有效地消除固有声电延时误差,达到了较高的测量精度.所研制的非插入式压力检测系统是实现液压系统快速故障定位的先进检测手段,具有重要的应用价值.