基于CAN总线的分布式超声形变监测系统

针对目前形变监测技术难以对大型地下围压空间形变实现大面积覆盖性监测的问题,提出一种基于CAN总线的分布式超声形变监测系统.该系统包含超声传感器单元、FPGA采集处理系统、CAN总线通信系统、上位机监控管理中心及形变评估算法模型.实验结果表明,该系统具有在线测量等特性,可实现大面积覆盖性形变监测.     

一种高方向灵敏度光纤F-P超声传感系统设计研究

针对光纤F-P超声传感器工作点易偏离问题,设计了基于双波长稳定技术的低细度光纤F-P传感系统,建立了双波长光纤F-P传感系统的DE算法数学模型,优化设计了一高正交精度光纤F-P传感系统,建立基于该传感器的激光超声检测系统,实验研究了该传感器探测超声信号的有效性和方向灵敏度。结果表明,该传感器可以有效检测试样中激发出的超声表面波信号。激发源与传感器轴向夹角为0°时,表面波幅值最大。随着激发源与传感器轴向夹角增大,表面波幅值降低。激发源与传感器轴线垂直时,幅值下降达80%,说明该传感器有很强的方向性。     

智能螺帽接触式测温传感器在隔离开关触头监测中的应用

为了提升隔离开关安全性,减少漏监测现象,研究智能螺帽接触式测温传感器在隔离开关触头监测中的应用。依据智能螺帽接触式测温传感器的测温与温度补偿原理,在隔离开关触头位置合理布置测温传感器,获取隔离开关触头实时温度后,利用测温传感器自身无线发射模块,将温度数据传输至基于卷积神经网络的温度特征学习框架内,利用该特征学习框架获取隔离开关触头温度特征数据,以该温度特征数据作为温度特征子样本集建立孤立森林,并计算森林内树的深度数值与平均深度数值,依据特征阈值判断树的平均深度是否符合条件,实现隔离开关触头温度监测。实例测试结果表明：该方法数据损失数值小,具备较强的温度数据特征提取能力,且不受电磁波干扰,监测异常隔离开关触头温度仅需0.4s,可有效提升隔离开关安全性。     

基于ZigBee无线传感器网络的脉搏信号测试系统*

提出了基于ZigBee无线网络的脉搏信号测试系统,包括脉搏传感器、信号调理、ZigBee网络节点、数据采集部分.根据人体脉搏信号属于非平稳信号的特点,提出了基于Choi-Williams分布(CWD)的脉搏信号时频分析方法.实验结果表明,本系统能够对人体的脉搏信号进行实时采集,CWD分布信号处理能很好地反映脉搏信号所包含生理病理的信息;如果同临床医学病例结合起来,将有很好的应用价值.     

基于STC89C52单片机的指环脉博测量仪设计与实现

脉搏测量是医疗护理基本监测工作之一,传统脉搏传感器多采用的是比如指脉、耳脉等方式,但具有难以有效维护、数据不精确等弊端;为有效解决上述问题,设计了一款基于STC89C52单片机的指脉测量仪,运用红外对管传感器以及光电转换,感知手指的微弱波动实现信号接收;该设计采用STC89C52单片机作为控制器核心,通过心率传感器来输出方波,当单片机收到相应脉冲波,数码管即可进行计数向接收端发送信号,达到脉搏测量仪计数和监控功能;调式与实际验证,该设计的脉搏测量仪与听诊器比,绝对误差为1.1,相对误差为0.9%,通过相关的调试使用,该脉搏测量仪成功实现了设计时的相应功能,具有潜在应用推广价值。     

超声传感器在电机定子局部放电研究中的应用

在利用超声波进行发电机定子绕组局部放电的在线监测中,超声传感器的选型、超声波信号的衰减以及时延性都将影响到在线监测的效果.鉴于此,通过将发电机正常运行时的噪声频谱与局部放电超声信号频谱进行分析对比,并建立定子模型,通过仿真实验获取超声波传播时的声压分布图;再通过实验检测对超声信号在传播过程中的衰减与时延性进行分析研究....     

基于SmartMesh IP技术的无线围岩移动传感器设计

为了解决基于RS-485总线通信的围岩移动传感器在工作面回采过程中线缆容易被扯断,离层数据无法可靠、实时上传的问题,以及现有无线顶板安全监控系统节点数量少、功耗高、实用性差的问题,创新性地提出了一种采用SmartMeshIP无线通信技术的,具有低功耗、自组网特点的无线围岩移动传感器设计方案。对电池电压采集电路、数码管显示电路、光控及遥控电路、元件信号处理电路、报警电路、无线组网模块接口电路六部分硬件电路,及各部分电路低功耗实现方法、电池电量计算与选型以及传感器的软件流程进行了研究。现场应用表明,该传感器无线自组网数据传输稳定可靠,运行功耗低,能够保证在不换电池的情况下工作1年以上。该研究对煤矿安全监测智慧化发展进行了有益的探索。     

一种多通道超声波测厚系统的研究

本文主要对超声波多通道实时在线测厚系统进行了以下几个方面的研究:超声波的传播特性、超声波传感器测厚原理、多通道测厚模型的建立、超声波多通道测量探头的分布及其触发方式、数据的微机化处理方法.系统将被测参数经超声传感器换成模拟信号,再由模拟输入通道进行信号调理和数据采集,转换成微机要求的数字形式送人微机进行必要的处理.介绍...     

压电式加速度传感器振动信号采集系统

针对变压器产生的振动信号的特征,设计了一种基于压电式加速度传感器的变压器振动信号采集系统。以振动控制台为试验对象,利用此系统对控制台输出的振动信号进行采集,并用快速傅里叶变换对采集到的振动信号进行分析。实验结果表明：该系统将压电式加速度传感器输出的电荷信号转换成了标准的电压信号,能够准确、实时地采集振动信号,为变压器故障在线监测奠定了基础。     

高压开关触头温度无线监测系统

高压开关作为电力系统的重要设备,其稳定运行是保障电力网正常工作的必要条件。基于ZigBee无线传感器网络技术设计和实现了高压开关触头温度在线监测系统。设计并实现了无线测温网络、高压自具电源、PC监测软件。系统具有组网灵活、可靠性高、抗干扰能力强、低功耗、网络容量大等优点。     

锚杆超声导波检测用功率放大器的设计

功率放大器是锚杆超声导波检测系统的重要组成部分,但国内还少有满足导波检测要求的功率放大器产品,本文针对锚杆超声导波检测应用特点设计了一种功率放大器。功率放大器采用A类推挽功率放大方式,利用传输线变压器宽带匹配技术,其工作原理为:先将不平衡信号转换为两路平衡信号分别放大,再经平衡-不平衡变换器转换为单路不平衡信号。经测试,功率放大器在1MHz-5MHz范围内,输出电压大于70V,达到设计指标。锚杆长度检测实验表明:功率放大器满足实验要求,其可作为超声导波激励源使用。     

小波分析在光纤电压传感器采集信号分析中的应用

文章介绍了光纤电压传感器的原理.小波变换为采集的信号分析提供了有力的数学工具.光纤电压传感器传输后的信号,存在着谐波和噪声干扰.利用小波变换对所检测到的电压信号进行了分析.     

基于ZigBee技术高压开关柜温度在线监测系统研究

为了解决高压开关柜触头温度在线监测的实时通信、远程测控、低功耗和低成本等问题,以荧光式光纤测温传感器为基础,结合ZigBee短距离无线通信及RS485总线网络,设计一种高压开关柜温度在线监测系统。通过温度传感器分节点、ZigBee协调器节点和远程监控主站的软硬件设计,实现了温度数据的实时采集、无线传输和集中控制等功能。实测数据对比分析表明,在线监测系统实测数据的误差和温升变化率均满足高压电气设备温度监测应用需求,系统集成封装功能完备,应用效果好。     

基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究*

针对螺栓联接结构中螺栓易松动而引发事故的情况,进行了压电主动传感方式的螺栓松动检测研究。采用压电材料激发超声波,根据透射波通过螺栓联接界面时,透射波携带的能量与界面间实际接触面积相关,而界面实际接触面积与界面压力(即螺栓作用力)成一定关系,通过测量透射波的能量确定螺栓的松紧程度。建立了实验装置,进行了实验研究。实验结果显示,作为传感器的压电材料所接收到的超声波能量与螺栓紧固力具有较好相关性,该方法可作为螺栓联接结构健康监测的一种新方法。     

新型故障监测传感器在机载云台电动舵机中的应用

设计并实现了一种基于光生伏打隔离器PVI—1050NS的新型故障监测传感器,该传感器能实时监测电动舵机驱动电路中的过流、过压、过温等故障信号。通过对该故障信号的处理,可以判断驱动电路的故障位置,迅速进行定位并进行故障处理,保障了电动舵机运行的可靠性与安全性。实验结果表明:该故障监测传感器具有较高的灵敏度,大大提高了系统的可靠性。     

基于匹配滤波技术的数字化光纤光栅传感解调方法

报道了一种结合数字化技术对光纤光栅传感系统信号进行解调的方案.解调系统采用数字时钟信号产生锯齿波电压信号控制可调谐光纤法布里-珀罗滤波器,对光纤光栅进行扫描式搜寻,同时利用同步时钟信号控制数字采集卡实时读取搜寻到的数据.由于光纤光栅的反射谱是已知信号,因此采用数字匹配滤波技术对采集到的信号进行处理可以得到最大的信噪比.实验结果表明:系统在波长寻址范围为1 520-1 575 nm内,扫描频率1.5 Hz,波长分辨率可以达到2 pm以下.     

变压器绝缘纸板微水分测量系统

采用介电法与称重法结合试验的方法对绝缘纸板在线干燥过程进行研究。介绍一种基于AT89S51单片机的便携式纸板微水分实时测量系统,它可用于变压器绝缘纸板中微量水分的介电频谱法测量,能够实现测量系统中不同频率正弦驱动信号的发生以及对电容式传感器反馈的信号进行数据处理及水分值显示的功能,专门设计的电容式传感器可以感应干燥罐中器身的微水分变化。描述了系统的硬件结构和软件设计。     

超声波在血液净化技术中的应用研究

介绍了一种应用于血液净化设备中血液体外循环回路安全监控环节的超声波气泡监测传感器,简述超声波及其检测电路上作原理,并对其结构特性作了说明。对传感器在血液净化技术中的临床应用原理、工作条件和安全监测功能进行了深入的分析,给出了详细的电路原理图。采用嵌入式微控制器及其集成A／D转换信号处理功能,结合设备临床操作与应用情况,提出白适应算法来自动确立报警阈值,克服了环境温度、现场操作等差异,有效的避免了误报和漏报现象。     

Wave propagation simulation in an electrically open shell reinforced with multi-phase nanocomposites

Wave propagation simulation in a multi-hybrid nanocomposite (MHC)-reinforced doubly curved open shell covered with piezoelectric actuator is examined for the first time. The third-order shear deformation theory (third-order SDT) is applied to formulate the stress–strain relations. Rule of the mixture and modified Halpin–Tsai model are engaged to provide the effective material constants of the MHC-reinforced open shell. By employing Hamilton’s principle, the governing equations of the structure are derived. Via the compatibility rule, the bonding between the smart layer and sandwich open shell is modeled. Also, with the aid of Maxwell's equation, the mechanics of the piezoelectric layer are formulated. Afterward, a parametric study is carried out to investigate the effects of the CNTs’ weight fraction, various FG face sheet patterns, small radius to total thickness ratio, the thickness of the smart layer, externally applied voltage, and carbon fiber angle on the phase velocity of the MHC-reinforced open shell. Another necessary consequence is that as the externally applied voltage to the piezoelectric layer of the smart open shell increases, there will be seen an enhancement on the phase velocity or wave response of the system and without a doubt this issue is much more substantial at the lower wave number. It is also observed that when the applied voltage is more than zero, we can find a range for the fiber angle that these values are the critical fiber angle and this critical range will expand by increasing the external electrical load. The useful suggestion of this study is that for designing the structure, we should attention to the FG pattern and higher value of the wavenumber, simultaneously. The presented study outputs can be used in ultrasonic inspection techniques and structural health monitoring.

     

汽车可视倒车雷达预警系统的设计与实现

针对汽车倒车时的后视不良引起的倒车事故,介绍了一种可视倒车雷达预警系统装置的设计方案;该系统在汽车挂倒挡时开始工作,通过超声波传感器发送超声波检测障碍物信息,经微处理器处理成测距信息,同时系统启动后视摄像系统,将汽车后视摄像信息与障碍物距离信息通过视频字符叠加处理后,发送到TFT_LCD屏驱动模块显示;当距离小到一定范围时,自动启动真人语音报警;该系统安装简单、抗震能力强、后视图像直观真实、测距准确且工作稳定可靠。