激光火工品系统自动检测技术研究

在简要介绍激光火工品系统检测技术发展的基础上,综述了激光火工品系统检测中微弱光信号的探测原理与处理方法以及这些方法的应用;通过对锁相放大器频谱迁移法、谐波小波频域提取法、双路消噪声法以及放大与滤波电路法的比较和分析,得出锁相放大器频谱迁移法和放大与滤波电路法可用于激光火工品系统检测的结论．     

应用激光粒度分析仪测定油田碎屑岩粒度分布

针对MSS型激光粒度分析仪在实际应用过程中存在的问题,进行了方法改进。结果表明,为了使粒度分级格式符合石油行业标准的要求,对于宽范围的碎屑岩,采用激光干湿法结合或者筛析法与激光湿法结合的方式进行粒度测量;通过增加采样次数,使测量数据更加准确可靠;由激光法与筛析-沉降法、图像分析法的比对可知,证明激光法检测碎屑岩粒度是可行的。     

圆管超声换能器响应的激光超声检测

文章着重叙述一种用激光超声检测圆管超声换能器响应的方法。为激励和接收轴对称声场，采用压电圆管作为压电换能元件，并分别用环氧、环氧加钨粉为背衬，制作了两种压电圆管换能器。由激光超声方法和自发自收脉冲反射法实验测定了所制作的换能器的频率响应，并比较了频谱分析结果。实验结果不仅在一定程度上说明了两种背衬的效果，同时也表明激光超声检测换能器响应的可行性。     

光子筛的超分辨聚焦特性研究

对光子筛的结构进行了优化设计,通过实验研究了光子筛对355 nm激光的聚焦特性,并与传统的聚焦元件波带片进行了比较.首先,使用自行编写的光子筛自动生成宏文件程序,优化设计了光子筛图形;制作了特征尺寸为2 μm、适用于355 nm激光的聚焦光子筛和波带片;搭建了聚焦光斑的测试光路系统,得到了光子筛和波带片对355nm激光的聚焦光斑.通过比较分析,得出光子筛具有更好的聚焦特性以及旁瓣抑制能力的结论.     

金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层的裂纹成因及控制方法

参考了较多国内外有关文献,较为系统地分析了金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层裂纹的形成机理,总结出降低裂纹倾向的方法:选择合适的激光熔覆参数;激光熔覆时对金属基体进行预热或后热处理;采用添加中间过渡层或梯度涂层的方法;在金属基体激光熔覆陶瓷基复合材料中添加增韧、增塑元素。这些方法为控制金属基体激光熔覆陶瓷基复合涂层的裂纹形成提供了有益参考。     

超声声表面波检测信号时差的倒频谱分析

采用超声表面波检测激光熔覆层残余应力时, 表面波检测信号声时差的精确读取非常关键。传统的相关法无法精确地辨别表面超声波的声时差。文中提出基于复数倒频谱的表面超声波声时差辨别算法,采用该算法对计算机模拟信号和实际检测信号做了声时差分析,并与相关法的时间分析结果做了对比。计算机模拟和实验结果均表明,倒频谱分析方法是一种精度高,具有一定抗干扰能力的声时差估计算法。最后结合表面超声波检测信号的特点,从理论上分析了倒频谱分析方法优于相关法的原因。     

超声波筛选激光增材制造非晶合金

目的 快速优化出无缺陷非晶合金激光增材制造工艺。方法 以Zr51Ti5Cu25Ni10Al9非晶合金为模型材料,利用超声波对金属内部缺陷的衰减,来快速筛选激光增材制造非晶合金的最佳工艺组合(激光功率和扫描速度)。结果 超声波检测可以准确有效地检测出非晶合金试件的晶化比例,并且当激光功率为1 300 W、扫描速度为600 mm/min时超声波衰减系数降至最低。进一步对该工艺下获得的样品分析发现,该工艺成型的Zr51Ti5Cu25Ni10Al9非晶合金缺陷最少、晶化程度最低、性能最佳。结论 超声波技术是快速筛选激光增材制造非晶合金等高性能金属最佳工艺参数的有效技术手段。     

激光视觉方法用于检测齿轮加工误差

齿轮是工业基础零件,其加工精度对设备的整体精度和可靠性有重要的影响。为了提高加工后齿轮的检测速度和检测精度,提出了一种激光测距齿轮齿向精度检测方法,并在此方法基础上研制了齿轮齿向检测系统。利用激光在金属及反光物体方面的测量优势,选用激光作为测量光源,利用激光三角法获得齿轮的测量点位置的相对坐标信息。为了全面获得齿轮各个部位的信息,结合气浮转台的圆周运动和精密电控升降台的升降直线运动,完成对齿轮齿向的数据扫描。为了获得齿轮的绝对坐标值,提出了齿轮齿向测量标定算法,用于计算出传感器与齿轮分度圆之间位置关系,从而进行齿向测量。结果表明,该测量方法能够满足工业中齿轮的高精度无损检测要求,能够完成齿轮精度等级分类要求。本研究所提出的测量方法,可以推广到其他金属反光物体高精度尺寸检测系统中。     

利用PVDF检测激光声表面波的实验方法

提出一种利用聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器检测激光声表面波的实验方法,并介绍其构成和检测方法.将PVDF薄膜附在微型刀劈上,钳紧在金属固定块上,引出两个电极,从而实现信号的声电转换.利用Nd:YAG脉冲激光器激发声表面波,分别对金属铝板和缺陷铝板进行检测,得到了具有很好信噪比的超声信号.实验结果表明,信号灵敏度高,并可用于表面缺陷的检测.     

复合板基层厚度对激光焊接头腐蚀性能的影响

目的通过探索基层金属厚度对复合板激光穿透焊接的影响规律,分析其影响度与焊接速度、激光功率的差别,为双金属复合材料激光穿透焊接提供更多的技术支撑。方法以焊接速度、激光功率和基层金属厚度为变量,设计了三因素三水平的正交实验,对X65/DSS2205层状双金属复合材料进行激光穿透焊接实验,对不同焊接条件下接头的显微组织进行观察分析,采用EDS面扫方法对焊缝复层区进行成分扫描,测量接头复层侧动电位极化曲线,并比较了基层金属厚度的影响度较焊接速度与激光功率的大小。结果双金属复合板激光穿透焊接接头显微组织在厚度方向存在明显的分层;基层金属厚度为1.2 mm时,复层贵金属元素保留量最大;随着基层金属厚度的减小,接头综合耐腐蚀性能提高;基层金属厚度对接头耐腐蚀性能的影响小于焊接速度和激光功率2个变量;焊接速度为2.5 m/min,激光功率为3500 W,基层金属厚度为0.8 mm时,接头耐腐蚀性能最优。结论基层金属厚度对于复合板激光穿透焊接接头的焊缝复层元素含量、以及接头复层一侧耐腐蚀性能都有较为明显的影响,但相比于焊接速度与激光功率,其影响度相对较小,因此在进行复合板激光穿透焊接时,在选定基层金属厚度后,仍要对焊接速度和激光功率进行优化工艺设计。     

一般压力表在线检定方法的探索

压力表的在线检定是压力表使用者长期以来的需求。研究在线检定方法,通过对压力表安装管路的切实可行的改造使其满足检定工作要求,并通过实际操作和实验分析在线检定方法的可行性和科学性。     

Dynamic orthogonal projection. A new method to maintain the on-line robustness of multivariate calibrations. Application to NIR-based monitoring of wine fermentations

A new method is developed to maintain the on-line robustness of multivariate calibrations against unknown influence factors, especially in the case of spectroscopy. This method is based on the use of the calibration database and the periodical on-line reference measurements with their corresponding spectra to compute an orthogonal correction. The spectra that would have been obtained in the absence of influence factor occurrence are estimated from the calibration database using the reference measurements and a kernel function. The difference between the estimated and the on-line spectra is used to compute an orthogonal projection correction of the calibration database that is used for recalibration. The originality of this method is its capability to handle different kinds of perturbations (chemical, physical, and environmental) using the original calibration database. This method was applied for on-line monitoring of alcoholic wine fermentation in the presence of temperature variations as the influence factor, where it showed a good performance for temperature variation and batch effects. Also, this method provides an on-line diagnosis tool for the spectral causes of robustness problems thus providing a basis to better understand the process in order to perform adjustments, if necessary, at an earlier stage.     

大型玻璃钢制品壁厚在线检测技术的研究

本文论述了利用超声波对大型玻璃钢制品壁厚进行在线检测的基本原理、系统的组成、探头的结构及软件的设计.结果表明,该方法检测精度高、速度快、使用简便、技术先进,适用于一切大型玻璃钢制品壁厚的在线自动化检测.     

近红外透射式谷物蛋白质含量在线监测系统

采用近红外透射光谱分析技术,建立了用于谷物加工过程中的蛋白质含量在线监测系统。宽光束照射、透射光谱的二阶微分处理和基于人工神经元网络的标定方法是保证监测系统有效工作的关键。同时建立了用于小麦蛋白质含量现场在线监测的最佳BP（Back Propagation)网络,春SEC＝0．12％,SEP－0．15％。该监测系统的研究不仅可以直接应用于谷物成份含量的在线监测,而且所涉及的方法也同样适合于其它光谱分析应用。     

氢液化装置在线分析系统研究

氢液化装置在线分析系统的可靠性是保证氢液化装置的连续安全运行和液氢产品质量的关键。结合氢气／液氢生产经验,得出氢气中微量杂质含量的最佳在线分析方法,并提出在线质量监控模型,在实时、可靠、稳定的基础上,更大程度提倡自动化操作。     

大齿轮齿形误差在位检测的一种新方法

本文提出了用测量头的直线运动轨迹做基准来在位检测大齿轮渐开线齿形误差的新方法，建立了在统一坐标系中的齿部理论渐开线数学模型和测量头轨迹方程以及经原理误差补偿后的齿形误差计算模型，解决了定位精度问题。这种新方法特别适用于大齿轮齿形误差在位检测仪器的研制和开发。     

旋转机械油膜涡动稳定性特征提取与监测方法

结合经验模式分解（EMD）、随机减量技术（RDT）和遗传算法（GA），提出一种用于旋转机械油膜稳定性在线监测的特征提取方法。用经验模式分解从原始振动信号中分解出与油膜稳定性有关的低频分量，用随机减量技术从该低频分量中提取出自由衰减响应，然后采用遗传算法从自由衰减响应中拟合出系统的阻尼比作为稳定性参数。方法已应用于离心压缩机组油膜稳定性的在线监测，结果表明用本方法提取的特征参数能够有效地反映油膜稳定性状态，可对油膜稳定性裕度进行趋势分析，实现稳定性的在线监测和预报。     

扩维观测器用于共享控制系统的模型参数辨识的研究

针对基于因特网的共享控制系统无法对被控对象的模型参数进行在线辨识的问题,提出了一种在时变时延的网络环境下,服务器在线辨识被控对象模型参数的方案.该方案在服务器端使用扩维观测器观测被控对象模型的各阶状态变量,并结合网络通讯技术实现在因特网环境下对接入系统的被控对象模型参数的在线辨识.将该方案所得的辨识结果与无网络环境因素影响下的辨识结果进行了仿真实验对比验证,实验结果表明该方案是有效可行的,不仅实现了在网络环境下服务器对不同地域的被控设备对象模型参数的在线辨识,而且也扩展了系统辨识的应用范围.     

Dielectric cure monitoring for glass/polyester prepreg composites

The on-line cure monitoring of fiber reinforced thermosetting resin matrix composite material has been performed for improving quality and productivity during manufacturing. Since the dissipation factor measured by dielectrometry method is dependent on the degree of cure and temperature of resin, in this study, a new method to obtain the degree of cure during on-line cure monitoring for S-glass/polyester composites without temperature effect was developed by employing a combination function of the temperature and the dissipation factor. The temperature signal was measured with a K-type thermocouple and the dissipation factor signal was measured with an interdigital dielectric sensor during curing process. Then the calculated degree of cure using the measured data from dielectrometry was compared to the measured value from differential scanning calorimetry. The developed on-line cure monitoring method was applied to a 2-step cure cycle for the verification of the developed procedure.     

利用神经元结构的数字系统在线进化技术

现有基于逻辑门的底层硬件进化方法只能进化小规模数字电路,由此提出了一种硬件系统级在线进化方法。设计了一种适合系统进化的神经元结构,采用遗传算法（SGA）来实现数字电路的在线进化设计。以图像处理算法为例,讨论分析了进化参数选取对进化结果的影响,验证了系统级进化方法的高进化成功率、快速收敛性。实验结果表明,神经元结构的设计是正确的,所提出的系统级进化方法能用于大规模数字系统的在线进化。