两相流测量技术研究

两相流测量技术对理解与预测流体动力学、过程操作与控制、分析与优化流体控制装置等都有重大意义.本文根据在测量过程中是否对流体产生干扰将其分为干扰式和非干扰式测量技术,并从两个方面综述了现有的技术手段和工作原理,总结了各类测量技术的可测量参数类型、应用限制、时间和空间分辨率等.此外,本文还分析了两相流测量的难点与未来发展方向,旨在为复杂工业过程中的过程参数检测提供一定的参考和指引.     

基于改进GLCM和Tamura特征的工件表面粗糙度检测

由于使用图像法获得工件的单一纹理无法精确描述工件表面粗糙度，所以给出了通过改进GLCM（灰度共生矩阵）特征和Tamura特征的纹理提取算法，并通过建立纹理特征与表面粗糙度之间的模型关系定性评价工件表面粗糙度。首先对传统的GLCM加以修改，提出了增强的GLCM(ET-GLCM)算子，提升了GLCM的尺度不变性和旋转不变性，并经过对比实验证明ET-GLCM有较强的鲁棒特性；然后创建了支持向量机检测模型，测量不同粗糙度等级的工件表面图像。以工件表面图像的纹理特征参数为输入，对应的工件表面粗糙度Ra为期望输出，从而完成工件表面粗糙度的检测。通过实验验证支持向量机检测模型的有效性，其检测结果相对误差不超过5%，绝对误差小于0.06。根据仿真对比实验结果表明，提出的方法具有较高的检测精度，可用于工件表面的粗糙度检测。     

一种温压炸药抛洒密度的间接测量方法

温压炸药在爆炸过程中的抛洒密度决定其毁伤性能,而目前尚未找到一种合适的方法对抛洒密度进行直接测量进而对炸药的毁伤性能进行评估。针对该问题,提出一种通过测量温度分布间接反映炸药抛洒密度的方法。为满足爆炸场高温、高压、迅速等恶劣条件,依据声温理论所定义的声速与温度之间的关系,提出利用声层析成像重建来测量温度分布。通过建立模型和模拟仿真验证,分别利用联合迭代重建法和最小二乘法重建并进行结果对比,得到的相对误差分别为7.2%,5.1%,5.6%,4.2%,基本达到测试准确度要求,说明该方法在研究爆炸场温度分布反映炸药抛洒密度的问题上有一定的实用性和有效性。     

基于混沌粒子群优化算法的NOMA功率分配研究

非正交多址接入(NOMA)技术使多个用户共享一个时频资源块,显著地提高了频谱利用率,已成为5G多址技术的研究热点。针对NOMA系统能量效率最大化问题,对非正交多址接入技术中功率分配进行了研究,提出了基于混沌粒子群优化算法的NOMA功率分配方案。建立了能量效率最大化的NOMA优化模型,利用混沌粒子群优化算法对系统功率进行分配,使NOMA系统的能量效率得到优化。仿真结果表明,当发射功率为36 dBm时,系统能量效率最大,且与传统粒子群算法相比所需迭代次数更少,获得的能量效率更优。     

药柱内孔分布的X射线在线检测方法研究

针对一类挤压成型的小型药柱,基于正弦投影和经验,通过重建多个视角下获取的X射线投影信息,在线检测药柱内孔的分布情况。实验结果表明,文中方法不仅减少了采集角度,降低了检测成本,同时还实现了在线检测的要求,能够更好地保证药柱内孔分布信息的准确性,当视角数目达到6个或以上时,精度可达到0.01 mm.     

基于锁相环的可编程ASK调制信号源设计

文章针对电磁辐射调制信号识别所需数据采集问题,提出基于锁相环的可编程幅移键控（Amplitude Shift Keying,ASK）调制信号源生成方法。使用锁相环结合单片机STM32设计一个载波可调、码元可变、信号源稳定的ASK调制信号源。采用稳定性高、功耗低的锁相环LMX2572产生频率范围12.5 MHz～3 GHz的正弦波,并使用STM32F103C8T6微处理器控制基带信号对锁相环生成的正弦波进行数字调制,实现ASK调制信号产生功能。实验结果表明,设计的ASK调制信号源实现了频率可变、码元可变、功率可变和可编程控制功能,解决了实时便捷数据采集的问题。所提方法生成的ASK调制信号可用于电磁辐射调制信号类型检测的验证。     

基于衰减层析的地下浅层震动能量场重建方法

针对地下浅层震动能量场重建过程中高精度、各向异性的需求,提出一种基于衰减层析的地下浅层震动能量场重建方法。首先,根据速度场模型通过射线追踪计算出地下震动波的传播路径;其次,使用对数谱比法对地下介质的品质因子进行反演;然后,求出震动波在不同传播距离情况下的吸收衰减系数;最后,对震动波进行吸收衰减及几何扩散衰减得到地下浅层震动能量场。仿真结果表明,重建的震动能量场与正演结果的均方根误差为7.653,单个网格的重建能量值与正演结果的最大相对误差为15.3%,平均相对误差3.4%,提出的方法相较于传统方法能够提升地下浅层震动能量场重建精度,对地下浅层震动能量场重建具有一定的应用参考价值。     

一种融合多种特征的SLIC超像素图像分割方法

为进一步提高分割精度、得到视觉效果更好的分割结果，提出一种融合多种特征的简单线性迭代聚类(SLIC)算法与由FCM和PCM算法(FCM-PCM)结合的图像分割方法。算法先将局部同质性特征与纹理特征融入传统SLIC算法特征中，提出一种融合多种特征的SLIC超像素分割算法(SLICHT);然后对由SLICHT超像素分割算法得到的超像素块运用FCM-PCM算法进行聚类合并，实现图像分割。与其他图像分割方法相比，该算法的实验结果在分割精度和视觉效果方面都有很好的表现。     

基于机器视觉的硅钢板边浪平直度测量方法

针对硅钢生产过程中存在的边浪平直度难以检测问题,提出了一种基于机器视觉的硅钢板边浪平直度测量方法。在辅助光源照射下使用相机采集边浪图像信息,强化边浪的图像明暗特征,提高检测精度的同时实现非接触式测量。同时提出了一种基于轮廓检测的硅钢板边浪平直度算法,首先利用种子点生长法的思想对边浪区域进行轮廓定位;其次对图像进行 3 个尺度的高斯滤波,重建图像,增强轮廓细节;最后基于优化的 Canny 边缘检测方法对边浪实现自适应阈值轮廓提取,计算平直度,从而实现非接触式高精度边浪平直度测量。将平直度测量仪测量结果与该方法结果进行对比,结果表明,所提方法平直度测量误差不超过 0.05% 。