新型一体化智能干法选煤系统设计与应用

针 对 选 煤 系 统 存 在 的 工 艺 复 杂 、分 选 效 率 低 、智 能 化 程 度 低 , Ｘ 射 线 选 煤 法 对 于 不 同 厚 度 的 煤 和矸 石 容 易 出 现 识 别 错 误 等 问 题 ,提 出 了 基 于 双 能Ｘ射 线 和 超 声 波 测 距 的 一 体 化 智 能 干 法 选 煤 系 统 。 结 合 实际 工 业 应 用 ,建 立 了 煤 和 矸 石 智 能 干 法 选 煤 系 统 ,并 进 行 了 工 业 性 试 验 。 实 验 结 果 表 明 ,该 系 统 满 足 该 煤 矿的 实 际 需 求 ,识 别 精 度 高 ,分 选 效 率 达 到 ９０ ％ 以 上 。     

Ｓ Ｋ Ａ低频天线结构优化设计

针 对Ｓ Ｋ Ａ低 频 天 线 单 元 的 结 构 设 计 指 标 要 求 ，首 先 在 天 线 概 念 设 计 阶 段 对 所 提 供 的 ２ 种 结 构方 案 进 行 对 比 评 估 ，然 后 针 对 优 选 方 案 ，在 装 配 工 艺 性 、运 输 性 以 及 环 境 适 应 性 这 几 个 关 键 点 上 进 行 详 细 优化 设 计 ，同 时 利 用 仿 真 分 析 对 结 构 刚 强 度 进 行 校 核 ，最 终 完 成 天 线 单 元 的 结 构 设 计 。 设 计 过 程 对 于 该 类 型大 尺 寸 对 数 周 期 天 线 的 结 构 设 计 具 有 一 定 的 指 导 意 义 。     

用于变电站的 Ｒ ＦＩＤ 无线温度传感器

针 对 无 人 值 守 变 电 站 的 环 境 温 度 和 关 键 电 力 设 备 温 度 的 低 成 本 无 线 监 测 ,提 出 一 种 完 全 无 源的Ｒ ＦＩＤ温 度 传 感 器 系 统 的 设 计 。 该 温 度 传 感 系 统 的 电 源 管 理 单 元 使 用 零 温 度 系 数 偏 置 源 可 在 较 大 的 温 度范 围 内 工 作 。 温 度 感 测 通 过 低 压 、低 功 耗Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ电 路 和 时 域 信 号 处 理 完 成 。 定 义 了 并 行 读 出 和 串 行 读 出 ２个 命 令 来 研 究 电 源 噪 声 敏 感 性 。 测 量 结 果 表 明 ,与 并 行 读 数 相 比 ,串 行 读 数 的 传 感 器 分 辨 率 提 高 了 约 １６ 倍 。使 用 ０．３５ μ ｍ Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ技 术 实 现 温 度 传 感 器 ,并 通 过Ｒ ＦＩＤ读 取 器 进 行 实 时 无 线 温 度 测 量 实 验 ,该 传 感 器 在０ ～ １２５ ℃ 的 温 度 范 围 内 的 测 量 误 差 为 ± ０．４ ℃ 。     

基于边缘计算与强化学习的配电物联网体系架构研究与应用

针 对 泛 在 物 联 网 与 智 慧 电 网 融 合 背 景 下 涌 现 的 万 物 云 化 下 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 、能 源 生 产与 消 费 双 向 互 逆 流 动 、云 管 边 端 数 据 控 制 流 深 度 融 合 、边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力 均 衡 、多 维 差 异 性 数 据融 合 传 送 机 制 、数 据 融 合 及 优 先 级 自 动 退 避 机 制 等 新 型 需 求 ,提 出 了 一 种 基 于 边 缘 计 算 与 强 化 学 习 的 配 电物 联 网 体 系 架 构 模 型 。 通 过 融 合 泛 在 物 联 网 与 分 布 式 智 慧 电 网 智 能 体 系 ,建 立 多 维 差 异 性 信 息 物 理 高 度 融合 模 型 ,构 建 自 主 全 面 感 知 、全 局 最 优 协 同 、物 理 资 源 虚 拟 化 管 控 、软 硬 件 深 度 解 耦 的 一 体 化 配 电 物 联 网 体系 架 构 ,引 入 边 缘 计 算 机 制 增 强 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 边 缘 计 算 层 级 ,实 现 边 缘 计 算 泛 化 能 力 与 学 习 能 力的 动 态 平 衡 ,引 入 强 化 学 习 算 法 实 现 配 电 物 联 网 体 系 架 构 的 智 能 决 策 与 协 同 自 治 。 基 于ＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗ开 源框 架 ,在Ｇｙｍ- Ｔ Ｏ Ｒ ＣＳ 环 境 下 对 架 构 感 知 决 策 进 行 效 能 仿 真 验 证 ,较 好 地 解 决 了 配 电 物 联 网 自 主 感 知 与 智能 决 策 之 间 的 耦 合 矛 盾 ,实 现 全 局 最 优 ,具 有 稳 定 性 高 、抗 干 扰 性 强 、自 主 感 知 性 高 等 优 势 。 以 国 网 江 苏 省电 力 有 限 公 司 辖 区 某 小 型 配 电 网 为 效 能 评 价 载 体 ,对 架 构 模 型 进 行 了 工 程 应 用 分 析 ,验 证 结 果 表 明 所 提 架构 模 型 可 以 实 现 泛 在 物 联 网 下 的 全 面 云 化 ,在 配 电 设 备 泛 在 互 联 、运 维 状 态 全 面 自 主 感 知 、配 电 策 略 全 局 最优 自 主 决 策 、极 端 运 维 环 境 下 的 协 同 自 愈 等 方 面 具 有 明 显 优 势 。     

GH4169晶粒尺寸的多参数超声评价方法

考虑到单个超声响应特性参数反应出晶粒尺寸的特征信息不够全面,提出将多个超声参数相结合,构建面向GH4169晶粒尺寸无损定量表征的多参数超声评价方法。依据相关性度量准则,从声速、衰减系数、非线性系数等8个超声参数中选取有效参数;构建二次多项式的映射模型,将选取的多维参数降成单维参数并进行量纲一化处理;在对单维参数与晶粒尺寸拟合过程中,构建以两者平均绝对误差最小为目标的优化问题并结合进化算法进行求解,寻找最佳的映射函数和拟合函数系数;最终建立多参数超声评价模型。经测试样本验证表明,与单一参数的声速法模型、衰减系数法模型和背散射EMD法模型相比,所建模型评价结果精度高,性能稳定、误差小且有着良好的评价效应;融合了多个超声检测参数而保留了对晶粒尺寸的响应信息,提高了测量精度和抗干扰能力。     

An acoustooptic method for sound velocity measurements in strongly sound-absorbing materials

An acoustooptic method for determining the velocities of longitudinal ultrasonic waves in a 10⁵ to 10⁸-Hz range in strongly absorbing (scattering) materials, when methods based on the sound transmission through a sample are unfit, is described. This method employs the acoustooptic determination of the acoustic impedance of the studied sample by measuring the reflection coefficient from the boundary between two contacting substances, namely, a liquid with the known (or measured) acoustic impedance and the studied solid sample. The method features the following advantages: (i) it is acceptable, when standard methods do not work due to the sound attenuation (scattering); (ii) there is no need for exact knowledge of sample sizes, the operating frequency, and the electromechanical coupling factor, and also for using reference samples; and (iii) the sound attenuation in a liquid and the distance from the sample surface to measurement points (required for calculations of the sound velocity) are easily measured. In this case, the velocity measurement error is usually 5–10%.     

Characterization of microstructure of H13 tool steel using ultrasonic measurements

This study presents nondestructive characterization of microstructure of AISI H13 hot work tool steel. Heat treatments were carried out in order to obtain different microstructural phases in the tool steel specimens. The microstructural phases were characterized by metallographic examinations and hardness measurements. Velocities of ultrasonic longitudinal and transverse waves were measured by means of pulse-echo method using contact type normal beam probes. Ultrasonic apparent attenuation also determined in the steel specimens having different microstructural phases. A lower value of ultrasonic velocity was observed for the martensite compared to the other microstructures, while the opposite was observed in ultrasonic attenuation. Results show that the use of ultrasonic measurements in order to correlate them with the microstructures is fast and reliable, permitting nondestructive characterization of microstructure in steels.     

Measurement of Attenuation of Ultrasonic Propagating through the Thin Layer Media with Time Delay Spectrum

The ultrasonic attenuation coefficient is one of the most important acoustic parameters to character the performance of a thin layer media, but it can not be measured due to mutual superposition of multiple reflected waves at the same interface in ultrasonic testing. Ultrasonic pulse echo and lamb wave to evaluate the thin layer media can not obtain attenuation coefficient at present. In this paper, analytical method was used to study the acoustics characteristic of thin layer media with the ultrasonic echo testing. Meanwhile, the process of ultrasonic attenuation measurement was presented. Simulation and experimental investigation is focused on a thin layer of rubber. Attenuation coefficient was introduced and evaluation mathematics model was established by the two echoes cross-correlation with and without the thin layer media based on the time delay spectrum. It involved the parameters related to the acoustic properties of the thin layer media. Through calculating the sound velocity and acoustic impedance with the evaluation model, it can deduce the relation between the attenuation coefficient and the frequency. Through analyzing the simulation results, it indicated that the attenuation coefficients were invariable with the varying of the frequency. However, the attenuation coefficients increased with the frequency increasing by ultrasonic testing the thin layer of rubber. The reason was that the attenuation factor was not taken into account during the simulation. This method overcomes shortcomings that the traditional ultrasonic testing can not evaluate the thin layer media whose thickness is less than motivation wavelength. It is a new solution to study the attenuation characteristic and on-line nondestructive evaluation in the thin layer media.     

基于高频柱面超声导波的螺栓轴向应力测量

基于金属杆件中高频超声导波的传播特性,提出使用柱面导波高阶不同模态群速度比值的单探头螺栓轴向应力测量方法。使用数值方法求解考虑晶粒散射衰减的Pochhammer-Chree方程,得到了导波群速度衰减系数频散曲线,并分析了其在高频区的传播规律。结合非线性声学以及弹性力学理论,推出基于群速度比值的螺栓轴向应力测量方法。搭建超声应力测量平台,讨论了脉冲超声激励下的实测导波信号特点并提出使用经验小波算法对信号进行模态分解,有效获取了信号中特定模态的群速度。使用该方法以及传统的纵横波声时比法进行了螺栓轴向应力对比标定和测量实验,结果表明前者平均测量误差约为4%,其精度明显高于传统方法(平均测量误差6%)且具有更简便的测量流程。     

螺栓轴向应力的非线性超声检测技术研究

在工作过程中,螺栓常受到轴向应力的作用,作为最常见的紧固件之一,螺栓的服役质量对于安全生产至关重要。非线性超声技术对材料内部微结构的变化敏感,在检测螺栓轴向应力方面有极大的潜力。根据超声波在各向同性材料内部的传播规律,分析了非线性系数与基波幅值以及高次谐波幅值之间的关系,搭建了非线性超声检测系统。以45钢和304不锈钢材质的螺栓为研究对象,对不同轴向应力下的螺栓进行非线性超声检测,得到非线性系数与螺栓轴向应力之间的关系曲线。结果表明,螺栓的超声非线性系数随轴向应力的增大而单调增加,当轴向应力超过一定值时,非线性系数显著增大,说明非线性系数对应力变化敏感,可以用来表征螺栓的轴向应力。通过对相对非线性系数进行归一化和多项式拟合,得到螺栓轴向应力与归一化相对非线性系数之间的函数关系,然后采用非线性超声和线性体波检测两种方法对电子拉伸试验机施加的螺栓轴向应力进行检测验证试验,200 MPa以上的轴向应力采用非线性超声检测误差在6%以下,明显优于线性超声体波检测,研究结果为服役状况下螺栓的轴向应力检测提供了有效支撑。     

超声测沙仪研究

黄河水中含有大量泥沙是泥沙固体颗粒分散在液体中形成的混合物,称悬浮液.超声波在悬浮液的声速和声衰减系数不但取决于组成各相自身的性质和含量,而且受到相互之间相互作用的影响.悬浮液的声衰减分为三种主要类型:吸收衰减、散射衰减和扩散衰减.前两类衰减取决于媒质的特性,而后一类衰减则由声源特性而引起.影响超声波测量含沙量准确度的主要因素有:含沙浓度和粒径级配;浑水中气泡等杂质;温度变化等.采用超声衰减法测量含沙量,并利用超声波双频测量含沙平均粒径修正含沙量可有效提高测量精度.     

用相对衰减系数无损表征30Mn2SiV钢的显微组织

采用超声波检测技术无损区分材料不同组织状态的研究近年来已成为热点,以经控轧控冷工艺生产的30Mn2SiV非调质D级抽油杆用钢为对象,采用水浸线聚焦检测技术,借助超声波频谱分析方法,以相对衰减系数为无损表征参量,研究了棒材多相混合组织状态与相对衰减系数之间的关系.结果表明:该钢相对衰减系数值分布规律从大到小排列为含大量上贝氏体组织、片状珠光体 铁素体组织、珠光体球化组织.     

包覆层性能对输气管道纵向模态导波传播特性的影响

对带黏弹性包覆层管道中纵向模态的传播特性进行了理论分析,对纵向模态尤其是L（0,2)模态的频散和衰减特性进行了研究。建立了沥青包覆层管道的三维有限元模型,研究了激励频率、包覆层密度以及包覆层纵波衰减系数对导波传播的影响,并在带沥青包覆层钢管中进行激励和接收 L（0,2)模态的实验。结果表明,在低频范围下,随着激励频率和包覆层密度的增大,L（0,2)模态受沥青包覆层的影响也增加,其能量衰减也逐渐增大;对于带沥青包覆层的管道,其衰减频散曲线可用作模态选取的理论指导,采用低频纵向模态超声导波对带低密度包覆层管道检测时效果较好。     

高频纵向超声导波在埋于无限大介质中钢杆的传播特性

从理论上分析高频纵向超声导波在埋于无限大介质中钢杆传播的特性.根据在杆状波导中传播的超声波具有频散现象及多模态特征,选择特定频率下的单音频信号激励超声导波,使其衰减最小,能传播较长距离;能量速度最大,最先到达,从而可与其他速度较慢的模态相区别.说明此频率下的纵向模态可用来对埋于介质中的钢杆进行检测.同时建立试验系统,对直径22 mm、长度1 m的埋于水泥中的钢杆进行检测,并对结果进行时频分析,试验结果与理论分析相吻合.