基于卷积神经网络的超声金属材料辨识

传统的金属材料辨识方法会给被检测样品带来一定程度的损伤。文章通过采集金属材料的超声回波时域信号,采用短时傅里叶变换对其进行时频分析,得到包含金属材料微观组织信息的超声时频谱。将目标样品的超声时频谱预处理后作为训练样本,输入到构建好的卷积神经网络中进行训练。然后采集目标样品以及干扰样品的超声频谱图,分别将其输入网络进行辨识。结果表明,神经网络在训练时收敛较快,损失函数在迭代200次后收敛,在经过100次迭代后训练集准确率趋于100%。训练完成的网络模型记录着对应训练样本的特征信息,利用该训练好的网络对待测样本进行辨识,最终可实现超声金属材料辨识。     

源域多样本集成GFK的不同工况下滚动轴承寿命状态识别

针对不同工况下滚动轴承寿命状态识别时训练样本与测试样本分布差异导致寿命状态无法有效识别的问题,提出基于源域多样本集成(Geodesic Flow Kernel,GFK)的滚动轴承寿命状态识别方法。首先,采用无重复均匀随机抽样对源域类间样本进行多次等量随机抽样得到源域内部多个训练样本以充分挖掘源域样本信息;其次,将源域内部多个训练样本和目标域测试样本输入GFK,分别计算每个源域训练样本与目标域测试样本的测地线核矩阵以充分利用源域样本信息并提升GFK迁移学习能力;最后,利用核矩阵构造核分类器并输出分类结果,采用一致性投票对所有源域训练样本下目标域测试样本的分类结果进行集成以提升目标域测试样本的识别准确率。不同工况下滚动轴承寿命状态识别实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

模型无关元迁移学习用于空间滚动轴承寿命阶段识别

针对变工况下空间滚动轴承寿命阶段识别时因样本分布差异较大、可训练用寿命阶段样本较少以及不同寿命阶段样本数量不均等所造成的寿命阶段识别准确率较低的问题,提出模型无关元迁移学习（Model-Agnostic Meta-Transfer Learning, MAMTL）用于空间滚动轴承寿命阶段识别。在MAMTL中,将模型无关元学习和迁移学习相结合以实现多任务同步平行训练从而代替传统的迭代训练,多个任务损失函数利用不同工况下无类标签样本和历史工况下少量有类标签样本共同更新MAMTL网络参数,以寻求网络参数的全局最优解,这使MAMTL具有更好的泛化能力,因此MAMTL在较少历史工况有类标签训练样本情况下比传统迁移学习具有更好的域适配性;在MAMTL中构建新型原型网络以将历史工况每一类别的样本表示为一个原型,通过计算当前工况待测样本与原型的相似度完成当前工况待测样本分类,且该分类过程无需参数学习,因此可防止样本不均等情况下对于不同类别样本识别精度差距较大和在少量有类标签训练样本情况下网络出现过拟合的问题,从而更好提高分类精度。MAMTL的以上优势使得它可利用空间滚动轴承历史工况下的少量、非均等已知...     

超声波测振信号的能量算子解调方法

连续超声波束遇到振动物体表面会产生多普勒效应,反射超声波信号是受振动信号调制的非线性调相信号。对反射波信号求导获得调幅调频信号,再采用能量算子对称差分法,求取该调幅调频信号的瞬时幅值及瞬时频率。鉴于超声波反射回波信号存在幅值衰减现象,而超声波频率不易受外界干扰,故通过调幅调频信号的瞬时频率提取被测物体的振动速度,并由振动速度求导得到振动加速度。同时,从幅值及频率两个方面探讨振动测量范围。仿真及实验结果表明:基于能量算子的超声波测振信号解调方法能有效地提取振动信号,与传统的相位解调方法相比,具有更大的测量范围。     

超小型遥测系统

当我们进行现场测试时，经常会遇到一些特殊的环境，这些特殊环境大致可分为四种类型：１．被测目标为快速移动目标，如汽车、火车、飞机、坦克、鱼雷以及导弹的现场实验。由于被测目标快速移动，传感器安装在测试目标上，由于空间限制，测试仪表没地方安装，目标快速移动，连线成了问题。２．被测目标为旋转物体，如车轮、车辆、直升飞机旋翼和发动机轴等测试，由于被测目标高速旋转，而使从目标上的传感器到测试仪表的连线成为不可能，老的方法是采用集流环，但集流环损耗大，且引入噪声，寿命短。３．一些恶劣环境的现场，如严重污染地区…     

用于钢板厚度测量的常用电磁超声线圈特性研究

为解决电磁超声检测信噪比低,为电磁超声线圈设计提供参考依据,该文针对常用的测厚电磁超声线圈开展一系列实验研究。首先对比螺旋线圈、矩形线圈、吕形线圈和蝶形线圈4种线圈结构的测厚反射回波信噪比,实验对象采用阶梯型钢板,结果发现螺旋线圈对于厚板测厚效果最佳,信噪比平均值达到14 dB以上。然后研究上述线圈的幅频特性,实验结果表明激励频率为1.8 MHz时,所有线圈的信噪比达到10 dB以上。最后通过线圈作用范围实验,得出不同类型线圈的主要作用区域也不同的结论。     

超声频率一致性分析及其在缺陷分类中的应用

超声检测中,需要根据不同的情况,如试样厚度、分辨率、缺陷深度及方向等而使用不同中心频率的探头。这成为信号自动分类中的一个主要问题。因为大多数模式分类算法与信号的形状密切相关,而信号的形状很大程度上随检测频率的变化而变化。为使分类系统不受检测频率的影响而能识别不同频率的同一类缺陷信号,文中采用了基于时间尺度化的频率一致性分析方法把不同频率的信号映射到同一参考频率。采集了两个焊接缺陷样本库也即尺度化处理样本库和没有尺度化处理样本库,并用类别可分性判据做定量对比。实验结果验证了频率一致性处理方法的有效性,能够消除换能器频率对分类的影响。     

箱梁中冲击回波主频影响因素研究及应用

箱梁预应力孔道注浆的饱满度尚缺乏有效的检测方法。冲击回波法作为新型的无损检测手段,被应用到注浆饱满度的无损评价上。通过研究箱梁中冲击回波主频的各种影响因素,如板厚、孔道深度、d/T、孔道影响的范围、注浆强度和饱满度等,研究主频在箱梁中的响应规律,最后得到了无浆孔道的判断依据。在实验数据的基础上,还总结出孔道为空的砼板主频经验方程,并给出了系数的经验取值。最后对典型测区进行了成像,一般可清晰看到管道的位置,通过比较孔道处实测主频和同等情况下空孔道的理论主频,可判断管道的注浆情况。此外,还绘制了典型测线各测点的主频曲线。最终判定1个测区的注浆有缺陷,凿开后验证为空洞,并给出了凿开后的照片。说明冲击回波方法可以有效地评价箱梁预应力孔道的注浆饱满情况。     

基于体积扫描容重法的社区垃圾分类系统研究

目的 响应国家垃圾分类政策，通过设计社区生活垃圾分类设备检测系统，提高分类正确率，改善“混投乱投”的现状，从源头提高城市垃圾分类投递的准确性。方法 结合现有针对垃圾容重区间划分方法和多种评价标准，总结归纳各类垃圾的容重阈值划分区间，并将其作为垃圾分类的判断方法。设计体积检测模块，利用激光测距传感器点阵获得待测物切片遮挡图和截面积，并计算待测物体积，结合称重传感器计算待测物容重，并依据容重区间对待测物进行分类判断。结果 根据容重阈值分类标准，对多种随机样本进行检测。绝大多数可回收物和厨余垃圾的容重检测值在各分类的容重阈值内，可以被正确分类；其余样本在混合垃圾容重阈值内，符合边界条件设定和模糊垃圾的样本按其他垃圾标准处理的分选原则，检测结果符合分类要求。结论 基于体积扫描检测容重的社区生活垃圾分类系统可以满足居民前端投递环节中对生活垃圾分类检测的需求，有助于提高源头分类的准确性，能有效推进我国垃圾分类和再生资源利用工作的发展。     

超声成象

随着现代科技的发展,超声应用越来越广泛,如利用超声波测定材料的应力;清除金属粉末表面的氧化层和非金属杂质;改善刀具与加工工件之间的润滑性,从而提高刀具的切削速度等,此外在超声报警、超声显微、超声诊断以及超声计数等方面也均有所发展。超声摄影是以超声波作为信息载体,当超声波遇到弹性结构不同的物体时,其反射、吸收、透过的程度也不相同,从而可以在超声摄影材料上记录物体弹性结构的超声影象,因此超声摄影可以得到与光学摄影完全不同的信息。超声摄影与光学摄影相结     

免疫支持向量机复合故障诊断方法及试验研究

研究了传统分类算法在故障诊断中的不足,融合人工免疫系统中的实值否定选择(RNS)算法和支持向量机(SVM)算法提出了一种复合的故障诊断方法。在新方法中使用RNS算法产生检测器(非己集合)当作故障样本,这些样本再作为SVM算法的输入进行训练,这样就能解决分类算法所面临的训练样本不足的难题。轴向柱塞泵发生故障时,由于滑靴对斜盘冲击产生的振动信号被高频谐振信号调制,通过小波簇包络解调方法将调制信号解调出来,然后对包络信号用小波包分解子带特征能量法进行特征提取。最后用轴向柱塞泵多松靴和配流盘磨损多故障模式样本进行诊断测试,正确率可达90%以上,验证了复合诊断方法的有效性。     

超声造影剂Optison的次谐波激励及阈值研究

1.引言: 超声造影剂大多是含包膜微气泡的液体,如Albunex,Optison,Levovist等.由于包膜微气泡可有效地增强散射回波强度,从而提高超声图像的对比度,因而超声造影剂在微血管血流显示、心脏灌注成像等得以广泛应用.近年来,超声造影剂的非线性特性受到广泛关注,包膜微气泡在超声作用下可产生非线性振动,激发二次谐波、次谐波和超谐波等.基于二次谐波及次谐波的超声非线性成像有重要的应用前景.     

超声工业测量技术应用的进展

超声工业测量是超声检测技术中的重要分支。它是用声学方法测量工业生产中的某些非声学量。(物质的浓度、密度、温度、流速、液位、厚度和应力等物理量)。只要声波穿过待测物质,声波就载有该物质的某些特性参数。通过对声波某些参数,如声速,衰减或阻抗的检测,就可以得到待测物体有关的物理量。测量时传感器可以与待测物体接触,也可以通过中间介质进行非接触测量。不但测量方便,而且不破坏物质现状,并能连续地给出待测数据,适于工业上自动测量与控制。所以,随着我国工业自动化水平的不断提高,超声工业测量技术越来越受到重视,得到了迅速地发…     

一种简便的超声波声时精密测量技术

本文介绍了一种用于测量超声波传播时间的新颖实时数字平均技术，它能用常规的超声脉冲回波方法直接测量给定的两个不同回波“过零电平周期”之间的时间间隔，其精度优于１．０ｎｓ（纳秒）。这一系统由简单，价廉的电子元件组成，不需要任何人工调节就可自动给出超声渡越时间，本文还给出了不同测试条件下的若干实验结果。     

空气浮力对物体质量称量影响的分析

分析了空气浮力对天平质量称量结果的影响,定义了“浮力偏差”、“相对偏差”的概念,并推导了天平测量中浮力偏差的计算公式,获得了相对偏差与被测物体密度和砝码密度之间的关系。所获得的主要结论有:当被测物体密度低于砝码密度时,浮力偏差为正值,反之为负值;若被测物体密度高于砝码密度,最大相对偏差为0.015%;反之,相对偏差随砝码与物体密度之比线性增大。     

图象式自动瞄准系统的研究

本提出一种图象式自动瞄准系统，它采用“电子准星”技术、亚像束细分技术、实现了被测零件轮廓的自动瞄准和自动测量，该系统已成功地应用在万工显图象化和升级改造中，可将万工显测量精度提高一个数量级，同时扩展了原有功能，该方法还可用于各类光电式仪器的自动瞄准和测量。     

CΦ-10光谱光度计自动打印装置的研制

CΦ-10自动记录式光谱光度计可用于在可见光区域测量各种透明和混浊物体的光谱透射率和光密度,以及各种固体和粉末物质的光谱漫反射率。为了得到被测物体在某一施照光源(如A光源)下的反射色或透射色的色度坐标数据,在某些情况(如升色温片的测试)还希望得到由某一施照光源和这升色温片所组成的合成光源的色温数据,必须从记录图上每隔10mm逐点读取各个波长点上的透射率或反射率值,然后进行计算。这样不仅工作效率低,     

数字散斑相关技术及其应用于变形测量与无损检测

数字散斑相关技术是一种应用图象相关处理技术于变形测试的新技术.该技术通过摄取变形前后被测物体的散斑图象,转换成数字图象后经计算机处理确定变形前后的相关点,根据其座标位置变化即可确定其平面位移大小.因此该方法的实际测量灵敏度将随被摄图象的大小而定.与其它基于干涉的光测方法不同,该方法可以用人工或天然散斑,白光照明,对实验测试的环境条件低,可用于现场测试.综上所述数字散斑技术不仅可适用于微区微变形也可用于塑性大变形测量,此外,它还可用于实时静态测量和动态测量.为了提高测量速度与精度本文综述了几种新方法,亚象素搜索、小波减噪、补偿技术等.文中例举了光纤变形测量和微电容无损检测等应用实例.这些应用表明该方法足一种值得推广应用的新测试技术.     

第十七讲 薄膜与表面技术基础

附着力的测量方法可分为粘结法和非粘结法两种:前者是利用粘结剂把一施力物体贴在膜层表面,在此物体上施加力使膜层剥离,大多用于较厚的膜层;后者大多用于薄膜层,是直接在薄膜上施加力使薄膜剥离.用粘结法容易测量附着力,但当测定的附着力比粘结力或粘接剂的强度还大时,就不能采用这种方法了.     

飞机和导弹用“隐身”涂层

为了使飞机和导弹易于突防,国外出现了新的“隐身”技术,即把飞行物体反射的雷达回波降低到最低限度,使雷达难于发现。目前的“隐身”技术大致包括:隐身外形、涂吸波材料和装干扰装置等,现已进入实用阶段。 本文介绍一种能降低电磁波反射的放射性同位素涂层。