点火火花电流的测试

设计了一种基于霍尔电流传感器的飞机点火火花电流测试系统。比较了分流器、互感器、Rogowski线圈等测试仪器,发现基于霍尔传感器的测试系统响应时间短、频带宽、精度高、测试方便。实现了瞬间大电流的非侵入式自动化测量。测试过程中特别注意了抗电磁干扰和接地问题,得到了准确的火花电流数据和波形,提出了用相关性分析的方法分析测试结果的重复性。     

孔位置度综合量规设计计算的一种新方法

针对实际生产中某些零件中孔直径的公差较大 ,而位置度要求较高这一特点 ,提出了设计孔位置度综合量规的一种新方法     

基于ADμC812单片机的弹力扭矩测试仪

针对由弹力引起的扭矩测量,提出了一种基于ADμC812单片机控制的测试系统。介绍了该系统的工作原理及主要的硬件电路,给出了测试仪主要机械结构并编制了相应的软件流程。实验验证了该仪器能够达到1N·mm的分辨率,性能稳定可靠。     

基于多频交流场指纹法的金属管道腐蚀监测研究

在油气管道腐蚀检测领域,场指纹法(field signature method,FSM)管道腐蚀在线监测技术是一种运用较为普遍的技术。然而传统的场指纹技术还存在诸多不足,例如极易受到系统漂移的干扰而导致监测结果出现较大偏差;需要数十安培的激励电流,电源模块易损坏,只能测量相对壁厚减薄,参考板与被测管道之间的温度差会引入很大的测量误差等。作者在有限元仿真的基础上,提出了一种多频交流场指纹技术(multi-frequency alternative current field signature method,MACFSM)。在仿真计算中,依次向被测金属管道注入频率从高到低的交流激励电流,根据趋肤效应,趋肤深度随着频率的降低而增大,使得测量电极间的电压逐渐减小,当趋肤深度增大到管壁壁厚之后,随着频率的进一步降低,测量电极间的电压将保持稳定。将测量得到的电压序列进行求导,得到了导数极值,利用导数极值即可求解出缺陷的深度。最后利用实验对仿真进行了验证,向缺陷深度为3.5 mm的被测金属管道注入了0.1 A的多频激励电流,准确地利用导数极值求解出了缺陷深度。仿真和实验表明,MACFSM将不再需要参考电压,也不需要原始电压,更不需要对原始壁厚进行精确测量,而且可以有效克服系统漂移的影响,降低激励电流幅值,提高了作为长期在线监测技术的可靠性。     

单对电极的井下环空电磁流量测量系统的优化方法

随着石油资源的不断钻采,尤其是在窄安全密度窗口地区钻井时,由于对井下流量信息的缺失,导致溢流和井喷问题。采用井下微流量控制钻井技术可以有效解决窄安全密度窗口钻井中出现的溢流和井喷问题,而使用井下环空流量测量技术实时获取井下的环空流量信息是实现井下微流量控制钻井技术的最核心部分及保证。近年来快速发展的电磁流量计研究为井下环空流量测量提供了机遇,作者基于数字优化技术对井下环空流量测量系统进行了优化研究。首先,提出钻井过程中单对电极的井下环空流量电磁测量基础理论模型和优化原理,并基于Bevir的矢量权重函数理论实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解。权函数值与磁感应强度和虚电流密度有关,当电极的尺寸和结构固定时,即虚电流密度为定值,通过优化励磁结构来使权函数值接近常数。其次,为了实现井下环空电磁流量系统的最优设计,作者基于多耦合场软件COMSOL仿真模型对建立的环空电磁流量测量系统的关键结构尺寸因素进行了仿真,通过对单对线圈励磁结构COMSOL仿真数据进行分析,结合矢量权重函数的评价指标进行综合权衡,得出最优励磁结构参数。再根据不同的边界条件实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解,掌握了虚电流密度分布规律。经过建立理论模型、仿真优化、分析评价指标,最终得出单对电极的井下环空电磁测量系统的最优励磁结构参数,该参数有利于提高系统的测量精度。     

基于机器视觉的螺钉在线检测

介绍了一种基于机器视觉技术的非接触式螺钉在线检测系统。该系统利用CCD相机采集图像,经过拉普拉斯锐化算子、中值滤波等图像处理,可获得清晰的螺钉轮廓图像,再利用机器视觉的相关几何运算测量出各个螺钉几何参数,实现螺钉的在线检测。实验表明,该系统检测速度快、精度高,具有很好的推广应用价值。     

直齿渐开线小模数齿轮（m＜1.0）齿形误差的 三坐标图像测量法

传统的齿轮单啮仪和双啮仪无法对小模数齿轮(m<1.0 mm)进行测量,提出了一种在视觉三坐标测量机上测量小模数齿轮齿形误差的新方法。该方法在视觉三坐标测量机器上测量出小模数齿轮齿廓边缘点的坐标值,然后通过渐开线拟合的方法得到小模数齿轮的齿形误差。该方法符合齿形误差的定义,误差小于3.5 μm,满足大多数小模数齿轮的测量要求。理论和实践证明,该方法具有精度高,使用方便等优点。     

冲击信号峰值检测及修正的研究

在冲击信号的检测中，峰值是描述冲击信号的一个非常重要的参数。直接测量的峰值与实际峰值之间存在着较大的误差。为降低测量误差，本文采取了尽量提高采样频率和对测量结果进行拟和的方法。以通过高采样频率测量得到的峰值为基准，讨论线性拟合．多项式拟合、指数拟合等拟合方式的适用性。并采用仿真的冲击信号对拟合结论进行检验。     

基于数字图像处理和SVM的岩体裂隙迹线自动检测

提出了一种基于线特征检测、SVM裂隙识别和分割迹线自动连接的岩体裂隙迹线自动检测新方法,该方法计算图像光强度函数2阶导数最大值方向上每个像素点的1阶导数,将1阶导数过零点标识为线特征点,按边缘相似性原则连接成线分段。用线分段的光度参数和几何学参数作为描述裂隙迹线的特征参数,采用盒约束的软间隔优化方法实现裂隙迹线的识别分类。实验结果显示,所提出的方法,可从岩体暴露面图像中自动检测识别裂隙迹线,自动生成的迹线图与地质工作人员手工绘制的迹线图基本相符,表明了本文方法的有效性。     

电力铁塔攀爬机器人夹持机构设计与分析

根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。实验室样机试验,结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度从80-220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。