为了对空间相机实时进行检调焦，提出了一种自准直法精密检焦系统，该方法利用五棱镜代替大平面反射镜，用ＣＣＤ为光电转换器件，用半导体激光器做光源，结构紧凑，可靠。通过相关数据处理和拟合技术，提高了检焦系统的分辨率，实验结果表明该方法能够达５μｍ以内的检测精度，并具有调整方便以及较好的实时性等优点。

为了对空间相机实时进行检调焦，本文介绍了一种自准法检焦系统的原理，并对测量数据的处理方法进行了分析，仿真实验结果表明信号的相关处理法和质心探测法在较低的信噪比下具有很高的测量精度和重复性。

应用基于有限体积法的FLUENT6．1流体力学计算软件对管道中方柱体的燃气绕流现象进行了仿真研究。对实现管道燃气流量计量的DN200mm新型宽量程流量计的流场进行了数值模拟，并就燃气计量管道中方柱旋涡发生体的旋涡脱落频率与实测数据进行了比较。结果表明，数值计算结果与实测结果具有很好的一致性，从而给出了在新型燃气流量计的研制中可以应用数值模拟方法来优化流量计结构设计的结论。

随着流量测试技术和仪表制造工艺的日益成熟,拓展燃气流量计量量程的宽量程燃气流量测量方法的研究也取得了进一步发展,因此对实现燃气流量宽量程计量方法的仪表的标定也变得日益重要。本文简述了用于实现燃气流量测量的宽量程计量方法,重点阐述了燃气流量宽量程计量的标定方法的有关理论,同时应用这一新标定方法进行了燃气流量宽量程计量仪表的标准装置设计。

为解决目前燃气计量中仪表下限以下测量精度差或无法计量而造成漏计等问题,基于强制对流换热理论和热线风速计原理,研制成功了新型气体质量流量计.仪表中敏感元件和测速加热元件采用了微丝结构,测量线路中应用了副电桥技术,较大地提高了仪表的灵敏度,降低了仪表的死区.由于煤气介质较特殊,影响因素多,采用了实流标定.通过大量实流标定实验,分析了煤气导热系数对标定结果的影响,并提出了一种新的补偿方法.经实验测试,仪表可做到几乎零下限,有效地解决了煤气计量的漏计问题.

研究并设计实现了微形貌测量白光扫描干涉仪系统和光纤偏振耦合点监测白光扫描干涉仪系统.前者采用Mirau相移干涉形式,用压电陶瓷传感器PZT作移项器,主要用于微形貌测量,精度可达nm量级.后者采用光路补偿白光Michelson干涉形式,用格兰棱镜对偏振态进行调整控制,用移动参考臂来补偿由于耦合点所造成的光程差,光纤寄生偏振耦合测试仪的空间分辨率达到50 mm,测量范围达到1 km,探测灵敏度不小于-80 dB(耦合模式与主模式的功率比).

基于相移干涉理论设计并实现了微平面三维形貌测试系统,针对三维形貌检测解包裹过程中出现的问题,改进了现有的残差点判断法,能够更加准确、快速地确定残差点的存在.对相位解包裹算法进行了系统研究,分析了干涉图中残差对相位解包裹的影响,提出了一种基于二阶导数的区域增长解包裹算法.在实际测量中,最终结果得到了明显的改善,证明了该方法的有效性,提高了系统精度.采用此算法,系统的纵向测量误差小于2 nm.

应用基于有限体积法的FLUENT6.1计算软件对管道中单钝体的燃气绕流现象进行了仿真研究,即对实现管道燃气流量计量的DN200mm新型宽量程流量计的流场进行了数值模拟,就燃气计量管道中漩涡发生体的漩涡脱落频率与实测数据进行了比较。结果表明,数值计算结果与实测结果具有很好的一致性,从而提出了在新型燃气流量计的研制中可以应用数值模拟方法来优化流量计结构设计的结论。