基于传感标签技术的滚珠丝杠热误差监测与实验

针对高速滚珠丝杠进给系统热源分布广、有线监测方式布线困难、热误差数据难以获取的问题,设计一种滚珠丝杠热误差在线监测系统。该系统通过传感标签和读写器实现温度数据无线收发,基于LabVIEW开发的上位机系统采用RS232串口对热误差数据实时存储。实验表明该系统测量精度高,运行稳定可靠,适用于丝杠进给系统多热源分布的实时在线测量。     

埋入NiTi超弹性丝的结构冲击响应监测

利用NiTi超弹性丝的大应变和电特性性能，作为结构健康监测的应变传感元件。将一定规格的NiTi超弹性丝埋入玻璃纤维／环氧树脂复合材料结构中，制作了实验构件，设计了具体的实验方法，研究了基于NiTi超弹性丝的复合材料结构冲击响应监测技术。冲击实验表明，通过实时监测超弹性传感元件的信号输出，可判断结构的受载位置、受载程度及结构产生的应变情况。实验结果与理论分析相一致。     

NiTi超弹性丝复合材料结构强度的监测

研究了NiTi超弹性丝复合材料结构强度的监测方法，设计和制作了埋入NiTi超弹性丝的玻纤环氧层板复合材料试样，对平板及其含孔洞的试样进行了拉伸试验，实时采集结构中传感元件的输出，以试验的方法监测结构宏观力学行为。结果表明：埋入的超弹性传感元件可对结构的裂纹、断裂特性及强度等进行监测。     

利用RFID读写器网络实现汽车速度的分布式监测系统

为了实现对汽车速度的实时分布式监测,利用无线射频识别(RFID)多读写器组网技术,设计了汽车速度分布式监测系统。将安装在道路沿线的读写器组成网络,通过无线速度传感标签采集汽车速度及身份资料,将相关信息发送给分布点所在的读写器。当汽车速度超过限速要求时,系统以语音方式提醒驾驶人员,联成网络的读写器将相关信息传送给控制中心,可实现数据的存储和实时显示。实验表明,该系统能准确采集汽车速度等信息并实时传输和处理,实现了对汽车行驶速度实时分布式监测,可有效避免汽车超速行驶导致交通事故频发的问题。     

基于温度传感标签的主轴热误差无线监测方法及试验

针对数控机床主轴热误差有线监测方法存在的布线困难和温度测点布置优化问题,提出一种基于热敏区域黄金分割布点和利用温度传感标签实现机床温度分布监测及信号无线传输的新方法。设计由数字式温度传感器DS18B20、微处理器MSP430、无线射频通信模块NRF905集成的温度传感标签,可通过无线射频通信将温度信号及对应标签地址信息无线传输给上位机,通信协议简单,能耗要求低;根据机床主轴有限元分析模型采用黄金分割法确定了热敏感布点区域,以解决传统经验布点存在数据冗余、可信度不强、测试条件不确定最优等问题;利用温度传感标签和激光位移传感器构建监测系统并采用正交试验法进行试验测试,数据极差分析和回归分析结果表明该系统稳定可靠、实时处理能力强,构建的回归模型也有较好的预测能力。     

光纤机敏结构振动形态感知及其SMA致动控制

以模拟太空帆板结构为试验模型,针对振动状态监测与主动控制技术需求,着重进行柔性光纤机敏结构振动形态感知及其形状记忆合金(SMA)致动控制研究。技术方法上基于分布植入式FBG传感网络的信息感知特性与结构形态曲面拟合算法,实现结构分布多点曲率检测与形态重构,并为基于SMA致动的结构振动主动控制提供判决依据;基于结构表面分布配置的SMA驱动网络,采用分组交替驱动方式实现结构低阶模态大幅振动主动控制;设计试验模型结构与构建完整试验测控平台,并综合阐述了试验方案与试验过程。试验结果验证了结构振动形态感知的有效性,以及结构振动SMA致动控制的可行性和高效性,为航天柔性结构低阶模态振动主动监控提供了较好的技术探索思路。     

基于激光测距传感技术的电梯轿厢运行状态远程监测

针对高速曳引式升降电梯轿厢实时状态监测对电梯原有电气结构依赖性强、监测灵敏度不高等问题,提出一种基于激光测距传感技术的电梯轿厢运行状态远程监测方法.介绍了激光测距传感技术的基本原理,基于激光测距传感技术开发设计了非接触式电梯轿厢位置、速度、加速度智能化监测系统,由此实现对电梯轿厢运行状态的远程监测.试验表明,基于激光测距传感技术的电梯轿厢运行状态远程监测方法能够实时响应、准确获取电梯轿厢的停留位置,以及运行速度、加速度信息,测量精度能够达到毫米级.     

基于激光分光技术的挤压中心在线监测系统

针对大型挤压机多部件挤压中心对中及在线位置监测要求,介绍了基于双激光光路基准在线监测系统的测量原理、系统组成、光路分布、分光技术的实现,设计了位置信号获取方案及集成分光光电信号转换装置.     

无线传感网络测量系统关键技术

介绍无线传感网络测量系统的发展背景、系统组成及特点。从“低耗自组、泛在协同、异构互联“3个方面详细论述无线传感网络测量系统关键技术,并具体阐述低功耗无线传感网络测量系统硬件设计、协作信号处理、动态能量管理优化和测量代理技术等理论和关键技术。还介绍无线传感网络测量系统在工业过程及设备监测中的应用情况,体现无线传感网络测量系统的灵活性、高效性和稳定性,具有广泛的应用前景。     

可实现多参数测试的落锤式冲击试验机

为了实现对复合材料结构及埋入传感元件的复合构件的低速冲击试验，研制完成了可对冲击过程中各参数进行测试的落锤式低速冲击试验机。该试验设备可由计算机对冲击力、冲击初始速度、冲击能量等参数进行采集而实现自动测量。在对复合材料冲击过程的静态和动态特性分析的基础上，设计了多参数测试的方法，提出对冲击速度测量的原理及其算法。分析了测试系统的测量结果及误差。