钻杆螺纹涡流探伤方法研究

为了检测钻杆螺纹根部缺陷,研究了利用涡流探伤原理检测其缺陷的方法,设计了通过监测涡流传感器检测线圈阻抗变化来评价被检工件缺陷的检测系统。系统由激励源、涡流传感器、信号调理电路、增益调整电路、幅相测量电路和数据采集与显示等部分组成。涡流传感器采集微弱的缺陷信号,经过信号调理,利用AD8302提取缺陷信号的幅值和相位信息,用计算机显示测量结果。实验表明采用涡流探伤方法能够检测钻杆螺纹的根部缺陷,检测结果重复性好,性能稳定可靠。     

基于嵌入式WEB服务器的多通道温湿度监测仪

以MSP430F149为控制芯片，采用嵌入式WEB服务器技术，设计了多通道远程温度湿度监测仪。该监测仪可同时监测多迭8路温度信号和8路湿度信号，并采用TCP／口通讯协议和远程计算机连接，能在远程计算机上以Web页面的方式动态显示现场温度及湿度信息。该监测仪具有良好的测试精度和友好的监测操作界面，尤其在需要多点组网监测的大型仓库、温室及实验室等有很好的应用前景。     

遥感技术在农业田间信息获取中的应用

田间信息的快速、高效获取,是进行精准农业时间的关键。随着现代信息技术的迅猛发展,田间信息采集技术手段也得到了不断更新。遥感是20世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术,具有动态、快速和周期性地获取地表信息的特点,大大节省了人力、物力、财力和时间。针对遥感在农业田间信息获取方法的应用,展开相应的阐述与分析,主要阐述了作物病虫害监测、作物生产面积监测、作物产量估算监测、作物土壤水分含量监测和作物养分监测5个方面,应用遥感技术进行信息采集的原理及其大体的流程图。最后,在分析我国现在农业田间信息采集的特点基础上,指出建立田间信息遥感监测与信息管理系统的必要性,并给出了应用"3S"技术综合构建田间信息管理平台的流程图。     

微型称重测力传感器信号调理电路设计

为了实现对双足步行机器人用某微型称重测力传感器输出的微弱直流电压信号进行AD转换,提出了一种基于仪表放大器AD623的信号调理电路设计方案,采用模块化设计思想,分别对电源模块,放大电路模块和滤波电路模块进行了设计,并应用Multism13完成放大电路仿真。结果表明,基于AD623的信号调理电路能够有效放大压力传感器输出的微弱直流电压信号,达到了设计要求。     

锌槽温度及铝含量监测仪的数据采集器开发与设计

研制了镀锌板生产线锌槽温度和铝含量监测仪,该监测仪系统采集插入锌液中的传感器产生的温度和铝含量的电压。电压信号经过放大、隔离和滤波后,经多路模拟开关,进入模/数转换阶段;然后,用单片机对模拟量转换成的数字量进行处理,并送上位机和LED指示灯显示。设计中注重避免工业生产中的各种信号干扰,保证了最终测量的精度;另外,还能测量传感器的使用寿命。本文的主要任务是为锌槽温度及铝含量监测仪设计信号调理和数据采集功能模块,信号调理和数据采集电路的作用是将来自于锌槽温度及铝含量传感器的信号经过前置放大和隔离滤波等,变换成前向通道中模/数转换器能识别的信号,再经过多路模拟开关选择后,将信号送入模/数转换器,将模拟信号转换为数字信号,由LED显示数值。     

基于MEMS加速度传感器的云高仪倾角和振动测量

提出了一种基于MEMS加速度传感器的半导体激光云高仪倾角和振动测量方案.根据系统要求和加速度传感器的信号特点,研制了外部信号滤波调理电路,并对不同的滤波参数进行了实验比较分析.结果表明:该方案利用一片MEMS加速度传感器的数字和模拟输出,分别进行滤波调理,同时实现精密的倾角和振动测量.测量方案满足系统要求,有效辅助了云高的测量,电路构成体积小、可靠性高、成本较低.     

列车轴温探测器监测系统的设计

为了使列车轴温探测器在出现故障时能够及时通知值班人员,设计了一种基于ARM的监测系统。该系统由监测仪和上位机两部分组成。监测仪实时采集线路电压波形并通过快速傅利叶变换等数字信号处理方法分析信号的失真度和幅值,利用FSK芯片解码报文来计算轴温探测器的误码率,当发现故障时将其存入U盘并通过调制解调器传给上位机,监测仪还具有自检、记录断电时间等功能。上位机能够从调制解调器和U盘获得故障信息并利用ODBC数据库进行统计管理。该系统已经投入使用,运行状况良好。     

基于虚拟仪器和S变换的暂态电能质量实时监测系统

针对电能质量实时监测的问题,提出了一种利用S变换算法检测和分析电力系统暂态电能质量的方法,并基于虚拟仪器技术研制了一套暂态电能质量实时监测与分析系统。该系统可实时监测电能质量信号并能进行在线和离线分析,能够对扰动信号进行准确的定位和分析。最后,通过实验系统产生暂态扰动信号,对本系统的性能进行测试。实验分析结果表明:该系统具有良好的实时性和准确性,能够为电力系统的实时故障分析提供可靠的依据。     

内燃机振动信号前端调理模块设计

振动传感器广泛应用于内燃机的监测与诊断之中,但振动传感器的正常工作需要恒流源提供稳定的电流支持,同时,由于振动传感器信号极其微弱、工作环境干扰大,所以振动信号在进入后端数据采集系统之前,需要进行放大、滤波等处理,以满足数据采集系统的要求。介绍了一种内燃机数据采集系统前端调理模块的设计方法,实现了振动传感器恒流源供电、信号滤波的功能,特别是程控放大功能,通过串口通讯,上位机控制调理模块的单片机以设置或读取信号的放大倍数,相比以往开关控制信号的放大更简洁、方便。     

两线制IEPE传感器前置信号调理电路

设计了一种信号调理电路,用于外骨骼机器人和工业炉窑监测现场微弱信号的放大.该电路将IEPE(压电集成电路)加速度传感器采集的设备振动信号,在A/D转换前进行交流同相放大和滤波等处理.经工业现场中实际应用验证,该电路信号失真度小、信噪比高、抗干扰能力强,可以满足干扰环境下微弱振动信号的调理需求,具有重要应用价值.     

基于三坐标测量仪的双目视觉测量方案及其数据分析

在产品检测过程中 ,物体形状信息的获得至关重要。本文将平行轴双目视觉测量原理应用于获取物体的形状信息 ,并将该方法用于对集中式分布的物体进行测量 ;在三坐标测量仪上验证了该方法的可行性 ;通过对测量数据进行分析 ,得出影响测量数据误差分布的原因     

Designing small samples for form error estimation with coordinate measuring machines

We propose a method for designing inspection plans of small size for use in form error evaluation of parts from batch or mass production using coordinate measuring machines. The method exploits a priori information coming from large sample inspection of one or a few parts of the lot. It is based on a regression model fitted to the large sample. The model is used twice. First, it provides the dominant pattern of the surface. Then, the deviations from the model that are relevant to form error are captured by weighting the points of the convex-hull of the large sample with the regression residuals. Based on two case studies, we show that the method provides a good accuracy in the estimation of straightness and flatness with very few measurement points. Comparative results also indicate that the method outperforms both the typical sampling schemes used in industry (random sampling, latin hypercube sampling), which do not exploit a priori information, and a recently proposed method using the same kind of a priori information.     

复杂曲面零件加工精度的原位检测误差补偿方法

为提高复杂曲面零件的数控机床原位检测精度,分析影响接触式检测系统精度的各项因素及其误差补偿方法。对检测系统的主要误差来源如机床几何误差、测头预行程误差和测头半径误差进行分析研究。在对数控机床的几何误差进行分析和建模的基础上,采用激光干涉仪进行三轴数控机床的单项误差测量和补偿;针对测头检测过程中存在的预行程误差,提出基于径向基函数(Radial basis function, RBF)的预行程误差预测方法,获得测头预行程误差分布图,并对检测系统进行实时预行程误差的补偿;提出改进的三角网格模型顶点法矢计算方法,有效进行三维测头的半径补偿。通过实例零件的加工精度原位检测试验及其与三坐标测量机CMM检验结果的比较,验证了原位检测方法的有效性。     

基于线结构光视觉传感器的圆孔定位误差分析

针对空间圆（类圆）孔几何量测量,传统视觉测量方法一般采用双目立体模型,基于立体像对实现对圆孔空间位置的测量,由于传感器成本、体积、重量等的限制,在特殊视觉系统,尤其在发展迅速的基于工业机器人平台的柔性视觉检测系统中均凸显其不足。本文基于单摄像机架构的线结构光视觉传感器,提出圆（类圆）孔定位两步法,并对被测圆心x ,y ,z 向坐标测量误差进行了详细讨论和分析。通过对被测圆心定位误差的分析计算,在实际测量应用中,z 向测量精度可以优于±0.25mm,x, y 向测量精度优于±0.006mm。研究结果表明该方法切实可行,可以满足实际测量需求,极大地扩展了线结构光视觉传感器的应用范围。     

Invariant system for measuring the flow rate of wet gas on Coriolis flowmeters

One of the important tasks of modern flow measurement is to measure the flow rate and the amount of wet gas. This task becomes especially important when there is a need to obtain information about the amount of dry gas at the production facilities. The paper presents the principle of operation and structure of the invariant wet gas measurement system. The work of the invariant flow measurement system is based on the application of the principle of multichanneling and the method of partial flow measurement. Coriolis flowmeters are used as the main elements of the system. The proposed measurement system does not imply the use for gases with abundant droplet moisture. The authors propose a method of verification of the measurement system, which is currently limited by the measurement error of moisture in the gas equal to 5%. The article also provides information on the results of the test of the system.     

基于BOTDR散射谱的应变提取方法研究

针对布里渊后向散射原理的应变传感系统信号检测方法进行研究,目前该领域信号检测方法普遍存在计算量大,精度不高,耗时大等诸多问题,提出了一种自适应梯度下降算法(Adam算法)对布里渊散射信号进行拟合计算,同时搭建了外差相干检测的布里渊应变测量系统.实验结果表明,用Adam算法拟合散射谱曲线后解调的平均应变误差为24.89 ...     

基于储能电池电化学阻抗谱宽频测量方法的研究

电化学阻抗谱(EIS)可以较为准确地反应储能电池内部的电化学参数。 为解决传统测量方法耗时长问题,采用了宽频 激励信号测量储能化学电池阻抗信息的方法,并基于 MATLAB-Simulink 仿真平台和 EIS 测量试验平台进行验证,该测量方法将 宽频交流扰动信号注入储能电池,并通过快速傅里叶变换方法分解处理宽频激励和响应信号来获取各频点的电池阻抗信息,以 此大幅节省电池 EIS 的测量时间。 采用两种宽频激励方法测量了电池等效电路模型和储能电池,相较电化学工作站扫频测量 方法,可分别节省 60% 和 78% 的测量时间,且测量结果误差较小。 用宽频激励方法实现电池 EIS 快速测量,可为电池管理系统 的实时诊断和线上检测等更为广阔的应用场景提供技术支撑。     

A design advisor for the optimal inspection of circularity tolerance

In the wake of growing importance for quality and the need to reduce inspection costs simultaneously, the need for a scientific method of selecting an optimum inspection strategy for coordinate measuring machine (CMM) based inspection has become very important. The inspection error resulting from CMM inspection is greatly affected by the profile irregularities and the sampling strategy, which includes sample size, sampling methods, and algorithms used for form evaluation. This paper describes a system that can recommend an optimal inspection plan based on the needs of the user. A design of experiments (DOE) based approach is used to relate the inspection error with sampling strategies. Surface irregularities are included in the form of lobes formed on the profile. A new two-way model is proposed that works in both directions between the sampling strategy and the performance metrics. The results indicate that the number of lobes and the sampling method used have little impact on the inspection error, while the sample size and form evaluation algorithms have a significant influence. An inspection plan advisor is presented, which provides an inspection plan based on the estimated shape and acceptable measurement error.     

High-accuracy roundness measurement by a new error separation method

This paper presents a new error separation method for accurate roundness measurement called the orthogonal mixed method. This method uses the information of one displacement probe and one angle probe to separate roundness error from spindle error. This method was developed from the mixed method, which uses the information of two displacement probes and one angle probe to carry out the error separation. In the present paper, the relationship between the characteristics of the mixed method and the probe arrangement is analyzed. Well-balanced harmonic response of the mixed method is verified to be obtainable for the case where the angular distance between the displacement probe and the angle probe is set at 90°. This orthogonal mixed method also had the simplest probe arrangement, because it requires only one displacement probe and one angle probe to realize the error separation. Optical probes were used to construct an experimental measurement system that employs the orthogonal mixed method. The displacement probe and the angle probe both use the principle of the critical angle method of total reflection, and they have stabilities of 1 nm and 0.01 in., respectively. The measurement results show that roundness measurement can be performed with a repeatability on the order of several nanometers.     

磨齿机在机检测系统的测头综合预行程误差建模

因为测头预行程误差的存在,现有研究大都考虑单项或双项影响因素进行误差补偿。然而多次的实验统计表明,由于接触式测头的各向异性,导致信号传输迟滞、检测速度、测球半径、测杆长度、测头重力及测球表面测点法矢等因素都会对检测信号的触发时机产生影响,因而存在测头综合预行程误差,故而很难进行精确补偿。借助BP神经网络的高效逼近算法,利于求解输入为多项误差影响因素场合的测量误差输出问题,有效提高在机检测精度。根据自主研发卧式磨齿机L300G在机检测原理,以多项误差影响因素为输入节点,以测头综合预行程误差为输出节点,建立基于BP神经网络的测头综合预行程误差预测模型。完成误差补偿后,开展磨齿机标准样板齿轮在机检测实验。结果表明：误差补偿前后,齿向精度均为4级;误差补偿后,齿形精度提高2个等级,为4级精度,与格里森检测结果相吻合。结果验证了模型的正确性,有望在国产低成本磨齿机的高精度在机检测系统中推广使用。