架空索道钢丝绳检测中遥测技术的研究

本文提出一种检测架空索道钢丝绳状态的实验系统,该系统是针对传感器在空中工作而信号由地面计算机进行定量分析处理的要求提出的本文着重研究了信号的遥测,并讨论了遥测装置的组成、性能及作用、实验表明:该装置能够架空索道钢丝绳的缺陷及位置的信号进行有效传,还能反映钢丝绳危险段的信息     

表面缺陷开放磁路检测原理与方法

在分析现有表面缺陷检测方法特点的基础上，提出了开放磁路检测原理与方法．在磁铁与试样之间构建一个开放磁场，试样表面存在缺陷时，会引起开放磁场分布的变化，通过传感器获得磁场的变化以获得试样表面缺陷的相关信息．详细研究了开放磁路特征参数对检测信号的影响以及盲孔检测时的量化特征．由于该检测方法对磁化强度基本上没有要求，从而有更广泛的应用．     

钢丝绳缺陷漏磁信号的通道均衡化方法

为了获得更全面的漏磁分布信息,提高缺陷定量识别的精度,应用霍尔阵列传感器检测三维漏磁场．在霍尔阵列传感器的检测过程中,由于周向分布的霍尔的提离距离差异和励磁强度的不均匀性等会导致其输出信号出现相异性,为此,本文提出了一种漏磁信号基线预估和各通道峰值归一化相结合的方法,可有效补偿由于提离距离波动及励磁强度不均匀所造成的霍尔阵列传感器的通道相异性,提高了漏磁信号的信噪比及漏磁图像的对比度. 实验结果表明,均衡化后的漏磁图像缺陷定量检测准确率高．     

基于LabVIEW的超声导波时间反转信号激励系统

将时间反转信号处理方法运用于超声导波无损检测时,可实现检测能量在缺陷位置的聚焦,从而提高缺陷反射回波信号的分辨率,增强检测效果。本文在LabVIEW环境下设计开发了基于NIPXI5411信号发生器卡和NIPXI5112数字示波器卡的时间反转信号激励系统,通过单传感器单独激励时间反转信号后再叠加的方式实现近似时间反转导波检测。实验表明,该激励系统能有效地解决时间反转导波检测过程中的信号激励问题,具有较好的应用价值。     

基于感应线圈的钢丝绳损伤检测

阐述了利用感应线圈检测钢丝绳损伤的原理；提出了新颖实用的双排差动感应线圈检测器的设计思想及其实现方法；并通过试验得到了钢丝绳不同损伤状况下，检测信号的特点及其变化规律。     

基于时间反转法的管道周向裂缝损伤检测

目的 研究采用超声导波检测管道中可能存在的周向裂纹的损伤形式,验证时间反转法在管道超声检测中的应用效果.方法 建立了一套试验系统,将不同传感器接收到的声源发射信号,按其时间历程的反向过程重新向介质发射回去,使得信号先到后发、后到先发,同时回到波源处,可以有效地实现声源信号的重构,然后进行参数分析.结果 缺陷深度贯穿壁厚时,导波的反射系数随周向长度的增加而同比线性增加,要比反转前反射系数增加5倍以上,通过分析缺陷周向长度对导波的反射系数的影响,可以近似估计缺陷的尺寸.结论 应用信号时间反转法可以实现信号的聚焦增益,可以提高声波信号在固体介质中的信噪比,对于超声导波在管道缺陷的无损检测的进一步应用,具有很重要的现实意义,对实际工程具有具体指导作用.     

涡流检测小直径传感器设计

通过涡流检测小直径传感器的设计和制作,对缺陷和涡流信号响应特征之间的关系进行了分析和研究,对比分析了裂纹等缺陷的阻抗图特征.验证了根据阻抗图幅度和相位分析判定缺陷技术优点.实践表明,此小直径传感器检测速度快、灵敏度高、测试结果准确.     

认知无线电中基于多窗口谱估计-奇异值分解的频谱空穴检测方法研究

在认知无线电技术中,为了可靠的进行频谱空穴检测,提出了一种基于MTM—SVD的频谱空穴检测方法．该方法一方面利用了MTM谱估计的优良特性,一方面使用SVD算法对各传感器接收的空间信号实现了相关处理,并将共性成分提取出来．仿真结果表明,相比较于使用单个传感器进行检测,这种方法能够显著提高检测的性能,减小认知无线电用户对授权用户的干扰．     

管道导波检测中传感器数量和频率特性研究

为了有效地检测管道缺陷,使用PZT传感器在管道中激励并接收超声导波,采用轴对称激励接收的方法,通过多组实验研究了导波在一定频率范围内管道端部与缺陷的第1次反射回波的幅值大小与频率之间的关系,分析了传感器中探头个数对信号大小的影响,确定了激励导波的最佳频率范围.实验表明,反射回波幅值的大小与传感器的固有特性有关,有缺陷管道检测与无缺陷管道检测的最佳实验频率一致,可以考虑以无缺陷管道的最佳实验频率作为频率选择的参考.     

基于WSN的钢丝绳仓储管理系统的设计

将无线传感器网络技术运用到钢丝绳仓储管理中,构建了钢丝绳仓储管理系统,对钢丝绳仓储环境中的湿度及空气中PH值的实时监测,及时调节存储环境,确保了钢丝绳产品的质量,实现钢丝绳产品存储管理的优化。     

Key technique of a detection sensor for coal mine wire ropes

Wire ropes, employed extensively in coal mine hoists and transportation systems are subject to damage due to wear,corrosion and fatigue. The extent of damage and the carrying capacity of ropes are closely related to the sense of safety by staff and equipments. Magnetic flux leakage detection method (MFL), as an effective method, is these days widely used in detection of bro-ken strands of wire ropes. In order to improve the accuracy of detection of flaws in wire ropes by magnetic flux leakage (MFL), the effect of the distance between a sensor and the surface of a wire rope (i.e., lift-off) on detection by magnetic flux leakage was in-vestigated. An analysis of the main principles for the choice of lift-off is described by us and a new method that improves the struc-ture of the detector is proposed from the point of view of the design of a magnetic circuit, to restrain the impact of fluctuations of sensor lift-off. The effect of this kind of method is validated by simulation and computation. The results show that the detection sensitivity is markedly increased by this method. Furthermore, the signal-to-noise ratio (SNR) can be increased by over 28%. This method will lend itself to offer reliable scientific information to optimize the structure of excitation devices and improve the accu-racy of MFL detection.     

基于磁桥路的钢丝绳LMA型损伤检测试验研究

基于磁桥路检测原理,建立了钢丝绳LMA型损伤等效磁路模型,分析了钢丝绳金属截面积与磁桥路的磁感应强度之间的关系,并推导出了两者的理论方程式;基于霍尔元件的霍尔效应原理,制作了磁桥路的磁感应强度检测器,通过试验,获得了不同钢丝绳金属截面积（即不同损伤）条件下的霍尔检测电压,由此,建立了钢丝绳金属截面积与霍尔检测电压的线性方程式,实现了钢丝绳LMA型损伤的定量检测.     

钢丝绳动载荷疲劳时的磁记忆信号研究

建立了模拟钢丝绳动载荷疲劳的实际工作状态的实验装置,确定了钢丝绳上三个检测段.通过磁记忆检测方法检测不同检测段的磁场分布,然后对发生疲劳断裂的检测段的磁场强度变化进行分析,从而得到钢丝绳动疲劳时磁记忆信号的特点.     

一种高稳定积分器在钢丝绳无损检测中的应用

为了对在役钢丝绳进行了定量无损检测,以提高钢丝绳的安全性,针对钢丝绳检测信号的特点,设计了具有非线性负反馈的高稳定积分电路,并对该积分电路进行了理论分析和计算,仿真实验和现场检测结果表明,该电路对外界干扰以及由运算放大器自漂移产生的影响有很强的抑制作用,并能够长时间稳定工作,适用于钢丝绳定量无损检测。     

1×7＋IWS结构钢丝绳有限元分析

为提高钢丝绳的安全性,最大限度发挥材料性能,合理地设计和制造满足各种性能要求的钢丝绳产品,采用UG软件对1×7＋IWS结构的圆股钢丝绳进行三维实体建模,然后通过UG与ANSYS的接口导入ANSYS中。采用面-面接触求解方法,对导入的钢丝绳实体进行有限元网格划分、建立接触对和施加约束并求解。研究了捻距S对服役中的钢丝绳应力应变的影响,得到相应的应力应变云图,为钢丝绳的设计和改进提供了理论依据。     

管道漏磁内检测装置的磁路优化设计

为了提高管道漏磁内检测装置的检测精度,针对漏磁检测装置的测量节部分,利用克希柯夫方程以及MATLAB软件对磁路进行优化设计.选择95A型霍尔传感器、Q235钢、N42型钕铁硼和铜制钢刷搭建管道漏磁内检测装置的测量节部分,并在含有线型和圆孔型标准伤的钢管内进行实验.根据采集到的漏磁信号对缺陷进行重构,实验结果表明,检测精度满足管道漏磁检测装置的设计要求,能够检测到深度是管壁厚度的10%、直径为1.5mm的圆形缺陷,验证了磁路优化设计的正确性.     

基于小波能量的钢丝绳断丝损伤信号处理

提出了利用小波能量作为钢丝绳断丝损伤信号处理的1个特征量．根据Parseval能量积分等式从理论上推导了小波变换系数具有能量的量纲,将小波能量引入钢丝绳断丝信号处理中是可行的．通过对信号进行多层离散小波分解建立了小波能量求解的方程式,计算不同频带内钢丝绳断丝损伤信号的能量值,这些频带内的能量统计是在时域波形上进行的,体现了小波分析具有时频分析能力．最后针对不同的断丝损伤情况,分别求解各个频带内的小波能量值,修正了应用于钢丝绳断丝损伤信号处理的小波能量计算公式．试验结果表明小波能量表征断丝信号的1个特征量是有意义的．     

基于GMI效应的高斯计的实现

针对以非晶丝作为敏感元器件研制的磁敏传感器具有高灵敏度,快速响应等特点。利用非晶丝的GMI效应,通过弱磁场感应电路、放大和提取电路、A／D转换和终端显示电路,将弱磁场转化为直观可视的数据显示,并最终产品化为一种新型高斯计。实验结果表明,这种新型高斯计的灵敏度为18mV／μT,最小分辨率为100nT,非线性误差为0．76％F．S,它在测量地磁方面有很好的应用前景。     

Analysis of magnetotail flux rope events by ARTEMIS observations

Three earthward flowing magnetic flux ropes observed in the duskside plasma sheet at geocentric solar magnetospheric coordinate X~–55 Re by P1 and P2 of acceleration,reconnection,turbulence and electrodynamics of moon’s interaction with the sun mission during 13:00–15:00 UT on July 3,2012,were studied.The morphologies of the flux ropes were studied in detail based on Grad-Shfranov reconstruction method and electronic pitch angle distribution data.It is found that(1)the flux rope cross-sectional dimensions are 1.0 Re×0.78 Re,1.3 Re×0.78 Re,and 2.5 Re×1.25 Re,respectively.The magnetic field lines were asymmetric about the center with field line compression on both sides of the current sheet at the leading region;(2)the electron energy flux data presented asymmetry with larger electron flux and lower temperature in the precursor region.The flux ropes were blocked by the resistance of compressed particle density in the front central plasma sheet and the enhanced magnetic field on its sides;and(3)it is found that the flux rope has a layered structure.From inside out,event 1 can be divided into three regions,namely electronic depletion core region,closed field line region,and the caudal area possible with fields connected with the ionosphere.It suggests that the flux ropes cannot merge with the tail magnetic field lines near the lunar orbit.Especially,the flux rope asymmetrical shape reflects the different reconnection processes that caused it on both sides of the magnetic structure.The events shown in this paper support the multiple X-line magnetic reconnection model for flux ropes with in situ observations.     

矿用在役提升钢丝绳径向永磁环组合的励磁结构设计

针对矿用在役提升钢丝绳由于摆振等原因导致的磁化不均匀问题,提出了一种径向永磁环组合励磁结构.首先,根据毕奥–萨伐尔定律对永磁环磁场分布进行了理论建模.然后,从理论上分析了影响永磁环的磁场分布的关键参数及对其磁场分布的影响规律,为励磁结构参数设定奠定了理论基础.最后,运用优化后的轴向永磁环组合和径向永磁环组合励磁结构对钢...