超声波过氧化氢水溶液浓度在线检测仪

本文提出了一种超声波过氧化氢水溶液浓度的在线检测方法,并研制了相应的智能仪器。仪器中存储了浓度与声时、温度的关系曲线,检测时可据此反演出浓度值;用声时、声衰减联合识别液体中的气泡,使检测能在有气泡干扰时稳定进行;还采用了一种高精度声时自动测量方法以提高浓度分析精度。 仪器结构简单、精度满足生产实际需要。此项技术对二元混合液的浓度检测及其他许多工业量的超声检测都是适用的。     

微机化的超声波气体流量在线检测仪

本文阐述了用超声波测气体流量原理及相应的校准方法，并研制了相应的微机化的智能仪。该仪器用声时，声衰减及数字处理技术联合去除绕管道传播及其它干扰的声波，并采用了一种高精度声时测量方法，以提高流量测量精度。该仪器可用于大中型管径中低频脉动气流及稳态气流的流量测量。     

基于声发射信号的外圆切入磨削去除率监测

针对精密外圆切入磨削加工的在线监测需求,提出一种采用声发射信号实现轴类零件材料去除率在线监测的方法。根据声发射信号强度与磨削力之间的联系,建立了声发射信号均方根曲线的预测模型,利用该预测模型研究了砂轮进给阶段和驻留阶段磨削系统时间常数的理论计算方法,推导了声发射信号均方根曲线与工件材料去除率的关系;编写了在线监测软件,利用声发射传感器实现了精密外圆切入磨削的材料去除率预测。实验证明,所建立的声发射信号均方根曲线模型具有良好的预测精度,基于该模型能够实现磨削系统时间常数在线评估,并实现精密轴类零件材料去除率的实时在线监测。     

基于Android平台的分光光度法食品安全检测仪

针对分光光度法食品安全检测仪对远程在线更新检测项目及定标曲线的迫切需要,研制了一种基于Android平台的食品安全检测仪,扩充了指纹模块及无线通讯模块;针对该类型仪器不同台套间存在系统误差影响、只能每台单独建立定标曲线的缺陷,提出了一种消除台间差的数据处理方法。所研制仪器智能化程度高,可使用标准测量曲线、无需单台定标,并可远程在线更新检测项目及定标曲线。     

基于视觉的稀土离子组分含量在线检测仪器

设计了一种能够实时检测萃取槽中稀土元素浓度的在线检测仪器,该仪器采用视觉检测的方法,通过分析稀土溶液的HSI(hue,saturation,intensity)颜色特征和多项式拟合分析实现离子组分含量的检测。仪器由溶液抽取显色、图像采集、上位机分析模块构成,具有检测速度快、检测精度高、自动化控制的优点。通过对Nd组分含量的仪器测试验证,该仪器的检测相对误差在1.5%内,能够很好地应用于稀土萃取过程离子组分含量的检测,为其提供一种新的检测思路和仪器设计方法。     

小型便携化SPR生物传感系统的研制与应用

针对目前SPR（表面等离子共振,Surface Plasmon Resonance）检测仪器应用广泛,而商品化的仪器及耗材价格过于昂贵的现状,自行设计了一套SPR生物传感系统,该传感系统通过错位平行四边形光路设计,简化了系统结构,降低了仪器的成本,实现了仪器的小型化,便携化,提高了传感系统的检测范围,保证了单一样本的检测精度。利用该检测系统检测葡萄糖溶液和抗原抗体反应,并比较分析了动静态时的光强变化趋势,建立了各自的浓度标准曲线。结果表明：该传感系统能够有效地分析芯片表面介质特性改变所引起的变化,具有良好的精度、稳定性和灵敏度。     

基于分段最小二乘方法的钢材无损检测分选仪

针对钢材材质特性参数与磁导率的关系问题进行研究,将分段最小二乘拟合曲线的方法引入到检测过程中,解决了钢材材质特性参数与磁导率成非线性关系时的数据拟合问题.选用C8051F020单片机作为检测仪器的MCU,对检测过程进行计算和分析.实验表明,该仪器与采用单一最小二乘法的仪器相比,在检测精度和效率上均有所提高.     

基于声发射信号的精密外圆切入磨削时间评估算法及试验研究

针对精密外圆切入磨削智能监控的需求,设计一种基于声发射信号的磨削时间在线评估方法。通过建立声发射信号方均根值曲线预测模型,获得声发射信号与磨削系统时间常数的关系,设计磨削系统时间常数在线计算方法;利用在线检测的声发射信号识别砂轮运动去除状态,推导基于声发射信号的外圆切入磨削表面粗糙度评价和工件几何精度预测模型,以此建立砂轮进给与驻留时间的评估算法;编写磨削时间分析评估软件,设计磨削时间在线评估方法,通过加工试验分析磨削时间对磨削加工精度与表面粗糙度的影响规律,并对评估算法进行验证。试验结果表明:该评估方法能够根据磨削时间有效评价加工质量,为精密外圆切入磨削智能监控与工艺优化提供决策依据。     

冷轧乳化液浓度在线测量仪的研究

为了解决冷轧生产过程乳化液浓度的在线检测难题,研究开发了超声波乳化液浓度在线测量仪。该仪表采用C8051F005微处理器和MAX3064ATC44 CPLD器件作为硬件系统的核心,设计了超声波发射与接收等测量电路,完成硬软件设计。仪表采用乳化液样本的浓度-温度-声时试验数据,进行3次拟合构成声时-浓度-温度数组模型。仪表工作时根据温度和声时的测量值进行线性插值计算,即可求出被测乳化液的浓度。实验结果表明,其测量精度和稳定性均能满足工业要求。     

随车式摩托车废气分析仪

针对摩托车废气检测技术落后的问题,介绍了利用工业计算机主板ARM7开发的随车式摩托车废气分析仪.该分析仪由气体采样、气体分析和显示等系统组成,能够测量不同工况下摩托车尾气中5种气体成份.该仪器使用非扩散红外线(NDIR)光吸收方法分析HC、CO和CO2浓度;使用电化学方法分析O2和Nox浓度;采用霍尔传感器测量摩托车速度,采用热线式流量计测量摩托车排出尾气的流量.试验结果表明,该仪器相对误差较小,具有推广应用前景.     

微机化的多通道超声螺栓应力仪

本文介绍了一种新型的由微机控制及显示的超声应力仪的工作原理,该仪器可同时测定２４根螺栓应力,文章提出了声时差法测预紧应力,并推导了声时差同轴向应力以及三阶弹性常数的关系。采用声时差法多探头同时测量同一法兰上的各螺栓的预紧应力,可以克服偶合误差,可免测三阶弹性常数及温度等,使测量过程简便且严谨高。程序在Ｗｉｎｄｏｗｓ下设计,操作简便,应力能以多种图形方式显示。实验结果表明应力你于２５０ＭＰａ,夹紧距     

一种基于PIC16C63的高精度智能液位传感器

介绍了一种高精度的智能液位传感器，其工作原理为：在超声探头(型号为5P14)上施加一负电压脉冲信号，探头发出脉冲超声波，当遇到不同介质界面的时候超声波被反射，回波信号被超声探头接收，转换成脉冲电压信号．利用PICl6C63单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间，进而计算出超声波在液体中传播的距离，实现对液位的精确测量。该传感器测量精度高，性能稳定可靠。     

PIC单片机在超声波测距系统中的应用

介绍了一种基于PIC单片机的避障机器人超声波测距系统，该系统通过测量输出脉冲宽度（即发射与接收超声波的时间间隔）来测量障碍物与避障机器人之间的距离，从而控制机器人电机的停、转，达到对机器人的自动控制。并对实验结果进行了分析，基本可以达到实际应用的目的。该系统包括门控电路、放大电路及信号筛选、整形电路，具有硬件简单、工作可靠、测距误差小等特点。     

基于超声阻抗识别的阀门填料密封气体泄漏在线检测

目前阀门填料密封缺乏一种适用面广、成本低、精度高的气体泄漏在线检测技术,为此提出一种基于超声阻抗识别的阀门填料密封气体泄漏在线检测方法,该方法通过收集阀杆处泄漏的气体,使之通入检测液体中产生气泡,通过超声传感器识别气泡的阻抗来对气泡进行计数,从而实现气体泄漏量的测量。搭建基于高速摄像的气泡上浮动力学实验装置,系统研究采用水和离子液体作为检测液体对气体泄漏检测精度的影响,设计了超声传感信号采集和无线通信的软硬件系统,编制了APP程序,实现了阀门填料密封气体泄漏远程在线检测,检测值的误差小于5%。     

原油储罐液位检测技术的应用研究

依据液位测量信表的安全性可靠性、安装和维护的方便性及性能价格比等指标,分析比较了国内外油罐液位测量中几种典型的仪表,重点讨论了超声波液位测量仪表的优缺点,基于分析和实验测试相结合的方法,综合了多方面产生测量误差的因素,建立了超声液液位测量仪表的误差校正模型。经现场应用结果表明：采用误差校正模型的方法,明显提高一测量精度,具有较好的实用价值。     

基于双阵元超声波接收阵列的风矢量测量

针对当前超声波测风仪测量精度不高及抑制噪声干扰能力不强的问题,提出了一种双阵元超声波接收阵列结构及基于该结构的风矢量测量方法。首先,设计了一种基于超声波测风原理的风速风向测量系统结构,该结构中包含一个超声波发射阵元和两个超声波接收阵元;然后,依据该系统结构给出了一种基于相关方法的超声波时延估计算法,根据超声波传输时间与风矢量之间的关系可直接获得风速风向值。最后,通过仿真实验对所提方法的可行性与有效性进行了验证,且通过搭建的双阵元超声波阵列测风系统对所提方法进行了实测数据验证。实验结果表明:设计的结构简单易实现,算法稳定计算复杂度低,并且具有较高的噪声抑制能力。实测环境下风速测量的最大相对误差为2.3%、风向角测量的最大测量误差为-1.5°,基本达到了风矢量测量仪的技术要求。     

带红外通讯接口的超声波测距仪

介绍一种超声波测距仪,它具有精确测量、显示和数据存储功能,并具有红外通信接口,可以将测量数据传输到PC机保存和分析。分析了空气中超声波测距原理,提出了通过温度测量修正超声波传播速度,提高空气中测量精度的方法。在此基础上提出了一种基于单片机的带红外通讯接口的超声波测距仪的设计,设计了超声波发射和接收电路、测温电路、存储电路和显示电路。设计了一种符合IrDA标准的红外通讯接口电路。编写了测距仪的相关程序,并用VB编写了PC机接口程序。     

厚度无损检测仪器的精度长期稳定性研究

无损检测和结构健康监测是保障工业生产安全、降低维护成本的重要技术。在结构健康监测领域,原位测量仪器的长期稳定性尤为重要。首先介绍电磁、超声无损检测在厚度检测的应用现状,针对随后讨论厚度无损检测检测仪器精度长期稳定性问题。对厚度无损检测仪器现在长期使用过程中的精度变化规律进行研究,探讨三种测厚仪器的工作原理、精密度和准确度与仪器的稳定性的关系。采用三种厚度测量仪器（超声测厚仪、涂覆层测厚仪与楼板测厚仪）测量预标定样本的仪器试验测量方法,得到五年测量数据。再通过分析数据的年平均误差、相对误差和变化速率来讨论电涡流测厚仪、超声测厚仪的长期稳定性,并进行三类仪器间的比较,分析各类型仪器的特点。结果显示电涡流厚度测量仪器具有相对较好的长期稳定性;超声测厚仪和楼板测厚仪精密度维持能力受时间影响,仪器精密度逐年下降,准确度也趋于不稳定。为电磁无损检测技术应用到结构健康监测领域,自校准和补偿奠定了基础。     

A study on ultrasonic test for evaluation of spot weldability in automotive materials

The evaluation of spot weldability is very important in managing the quality of products and also in increasing the credibility in the automotive manufacturing processes. The purpose of this study is to investigate the applicability of ultrasonic techniques for the evaluation of weldability in spot weldment. Through test results, it is confirmed that the behavior of the average attenuation coefficient (α _avg) shows a close relationship with the behavior of tensile-shear strength. The transit time of the ultrasonic pulse echo and nugget size also show a close interrelation. If a larger experimental database with various welding conditions can he collected, then it can he shown that the attenuation coefficient and the transit time of an ultrasonic wave can be effective parameters in the evaluation of spot weldability.