烟丝气力输送实时监控系统的设计与实现

介绍了烟丝气力传送实时监控系统以及压差法测量料管中烟丝的传送速度的方法。针对卷烟工业中的烟丝送丝风速难以实时监控的现状,我们提出了有效的解决方案,即在集丝箱的两端的料管和回风管上分别安装风速监测模块,特别在料管上安装的压差法测速模块,能在系统运行是几乎无接触地测得料管中烟丝实时传送速度,使料管的送丝速度有效地控制在满足正常生产工艺时的最佳送丝速度水平;同时,也可以通过集丝箱两端的风量差测得集丝箱的漏风率,为操作人员更加有效地监控送丝速度提供了实时的参数支持。     

基片式光纤光栅传感器应变传递分析与试验

为研究基片式光纤光栅传感器传递效率,建立了应变传递模型,对基片式光纤光栅传感器与裸贴式光纤光栅传感器进行了对比试验,得到了传感器中心波长与挠度关系曲线,试验结果表明：基片式光纤光栅具有良好的线性度,应变灵敏度为0.822 pm/10－6,应变传递效率可达89.4%。利用ANSYS有限元软件对基片式光纤光栅传感器进行应变传递分析,有限元分析结果与试验结果一致,证明了模型和计算方法的有效。提出铍青铜基片式封装形式,并建立ANSYS模型,对其传递效率进行计算,计算结果表明：铍青铜封装应变传递性能一般,但对光纤光栅具有良好的防护性能。     

光纤光栅传感器在水布垭面板坝安全监测中的应用

本文分析了光纤光栅传感的基本原理,在坝体模拟槽试验中具体验证了波长变化与温度的关系;通过建设中的清江水布垭面板坝工程,研究了用于大坝监测的光纤光栅传感器的系统构成,并成功地大规模布设了光栅应变传感器与温度传感器;监测结果表明光纤Bragg光栅传感器监测系统具有良好的稳定性与耐久性,为建筑结构的健康诊断提供可靠的依据。     

基于平衡PZT法解调的FBG传感器

提出了一种基于压电陶瓷叠堆驱动参考光纤Bragg光栅(FBG)扫描滤波的FBG传感器波长解调机构,设计了对称结构U型金属支架结构,并采用两侧粘贴光纤光栅的方式,同时对光纤光栅施加相等的预应力,这种结构扩展了解调光栅的扫描范围,平衡了压电陶瓷叠堆所受的拉力,增强了其运行可靠性,提高了扫描线性度.实验结果显示:在0-200...     

基于PCI总线的光栅传感器数据采集系统的设计

针对通用的光栅传感器数据采集系统存在的问题,介绍了一种新型的基于PCI总线的光栅传感器数据采集系统的设计方法.详细介绍了整个系统的硬件电路设计,包括光栅传感器信号的CPLD处理、PCI总线接口电路设计;同时对该系统的性能进行了分析.该系统已经成功应用于某型号的光栅传感器位移测量系统中.     

基于新型光栅传感器的微位移测量

实验将新型光栅传感器应用于微位移测量之中。通过比较线(角)位移与莫尔条纹移动个数之间的关系,实验发现,在微位移测量中光栅传感器具有极好的线性度(R2≥0.999)和精确度(误差≤2.0%)。实验验证了光栅传感器在微位移测量中可行性和可靠性。     

基于CPLD和单片机的光栅转矩传感器的研究

介绍了一种结构简单、测量精度高的新型转矩传感器——基于CPLD和单片机的光栅转矩传感器。重点介绍了光栅转矩传感器的基本原理和结构,主要给出了系统的设计原理,并经软件仿真和硬件测试验证,达到设计要求。     

堆取料机无人化值守在氧化铝行业中的应用

为解决铝土矿仓库堆取料机操作方式老旧、作业环境差、工作强度大且作业效率低等问题,我国某氧化铝企业以铝土矿原矿仓为研究背景,利用激光扫描技术改造了整个铝土仓库内的堆取料机无人值守系统。通过增加激光扫描仪、堆取料机定位装置、无线通信设备、安全防护传感器等设备,运用三维料场建模、智能堆取料算法等运算手段,实现了堆取料机就地无人值守、远程自动堆取料功能,有效改善了作业环境。     

发明与专利

基于光纤光栅的温度不敏感的应力应变传感器；无磁传感器测量装置及测量方法；抽吸式抗油烟粉尘污染的气敏传感器；复合读数位移传感器；一种光纤光栅温度传感器及其制造方法；新型布图薄膜电路热流计传感器；     

光纤光栅传感技术在基坑监测中的应用

一直以来,如何实现基坑的自动化监测是基坑监测的热门研究方向之一,而传感器的选择是其中的重要一环。目前,应用在自动化监测当中的传感器种类有很多,但由于传感器的类型不统一,导致各类型监测设备的精度指标、监测参数不尽相同。光纤光栅传感器作为新型传感设备的出现,或许可以解决此项问题。根据光纤光栅自身的特点,结合深圳市某基坑的部分监测项目,在利用光纤光栅传感技术实施基坑监测上做了一定的尝试,尤其是光纤光栅传感器在进行设备安装的过程中总结出来的一些经验,为后续拟采用光纤光栅传感器进行自动化监测的项目提供一些参考。     

非等齿耦合位移传感器的研究

为了提高位移传感器的测量精度,在最大开槽数一定时获得更多的极对数。对原有时栅位移传感器进行改进,提出了一种新的位移传感器结构,介绍了传感器的工作原理和结构。该传感器在最大开槽数一定的情况下,可以得到较多的极对数和测头数,从而利于提高测量精度。通过实验得出以高精度光栅为基准时传感器的角位移测量误差为±6.5″。     

一种新型变栅距闪耀光栅位移传感器测试系统

针对变栅距光栅线位移传感器的不足,提出一种新型传感器测试系统。采用的自主研制的宽带LED光源体积小、效率高,是光位移传感器较为理想的宽带光源;传感器本体使用了变栅距闪耀光栅与套筒式运行机构;信号处理由色敏解调器与数字信号处理器(DSP)完成,制作了新型测试系统样机并进行测试,符合飞行控制系统一般测试精度要求,提高了测试系统的动态特性,实现了小型化、工程化。     

圆形磁耦合截面构建的新型时栅位移传感器

现有磁场式时栅位移传感器暴露出机械加工齿槽等分性差和线圈绕制参数一致性差,导致耦合磁场形成的电信号质量较差的问题.针对以上问题,提出了一种以圆形截面铁磁材料替代传统类矩形截面铁磁材料构建耦合磁场形式的传感器设计方法,该方法采用标准件作为基本阵列导磁单元,并以定制的精密线圈绕组设计一种新型的变磁阻式时栅位移传感器.文中首先利用有限元软件ANSYS Maxwell对理论模型的可行性进行了仿真验证,然后通过精度实验获取了误差范围在±1.3"内的误差曲线,仿真与样机实验验证了新型传感器设计方案的可行性.该方法的应用规避了传统的线切割开槽绕线的机械加工形式,可以在有效提高电信号质量的同时大大提高了时栅的生产效率,有利于时栅位移传感器产品化进程的推进.     

分布式光纤光栅传感器解调系统

分布式光纤传感器是一门具有重大实用价值的新兴技术,本文基于光纤布拉格光栅传感器的工作原理,及光栅中心波长的移动探测解调原理,对分布式光纤光栅传感器解调的新方法进行了全面阐述,分析了他们的优缺点,并且给出了其优化方法及应用前景.     

基于多传感器组合的环面蜗杆误差检测仪设计

针对齿轮、环面蜗杆等零件加工精度不易测量的问题,提出了一种基于多传感器融合的三维测量系统,集成了直线光栅、时栅角位移传感器与霍尔传感器,通过坐标变换、贝叶斯数据融合、傅立叶级数拟合方法,以完成零件的三维测量。利用该方法完成了对环面蜗杆误差检测仪的开发,与传统的环面蜗杆检测仪相比,减低了成本,提高了整机的开发效率。     

时栅角位移传感器误差测试及补偿

在工业现场,角位移传感器校准受特殊条件的限制,很难用标准器进行密集误差采样来提高精度。针对该问题提出了一种稀疏误差采样及补偿方法。在分析时栅角位移传感器的感应信号的基础上,提出稀疏采样第1个对极内细分误差+对极点零位误差的测补方式,给出用激光干涉仪获取零位和细分误差的方法及采用稀疏采样的误差补偿模型进行补偿的具体过程。以72对极时栅角位移传感器为对象进行研究,实验结果表明:该方法充分剔除了零位误差且补偿了细分误差,在稀疏采样的条件下即可实现整周范围的有效补偿,大大提高了修正效率和测量精度,时栅传感器的精度达到2.69″。     

大量程纳米位移传感器的微纳加工制造

针对解决大量程纳米位移精度测量难度大的问题,提出了新型纳米时栅传感器。就大量程、高精度位移传感器的亚微米精度加工而言,宏观尺度范围内周期性结构单元一致性制造是保证位移传感器可靠性和高精度测量的关键所在。对上述提出的问题,采用高精度自动拼接曝光技术加工并实现了大量程标尺的图形转移,结合微纳加工方式实现时栅传感器亚微米级精度的制造。通过实验验证所加工出的样机能够达到预期目标,并且测量误差峰值在500 nm以内。     

动态储位分配策略下仓储作业能耗优化调度

针对堆垛机式自动化立体仓库能耗优化任务调度问题,提出了一种动态储位分配策略下的任务调度集成优化方法。该策略允许在当前任务执行批次内重用拣货产生的空库位,产生了任务顺序约束;并结合不同运动状态下堆垛机的运行时间计算差异,建立了复合指令下以堆垛机任务总能耗最低为目标的调度模型。依据模型的特点,提出了一种改进帝国竞争算法进行求解。该算法通过设置校正机制使优化解能够满足任务顺序约束,并引入外来种群入侵的概念来避免算法陷入“早熟”。最后通过两组数据对提出的任务调度算法进行了验证,实验结果表明,改进算法在能耗和任务执行效率方面优于其他方法,能够有效减少堆垛机作业过程能耗,提升作业效率。     

视觉检测系统及其应用

视觉检测技术是建立在计算机视觉研究基础上的一门新兴检测技术，基于视觉传感器的检测系统具有抗干扰能力强。效率高，组成简单等优点，非常适合生产现场的在线，非接触检测及监控。本文介绍了该技术在烟草行业包装生产线上的应用方案。