集装箱数控焊机传感器数据融合

集装箱专用数控焊机由多传感器系统、计算机控制系统、步进电机驱动系统组成.而多传感器系统的数据处理是该焊机关键问题,集装箱底板和侧板的焊缝是折线焊缝,由于集装箱底板和侧板的焊缝长度为12 m,且存在加工、装配误差,焊接变形,必须对焊缝进行实时跟踪.该系统由激光传感器和高精度超声波传感器构成,在平直段采用超声波传感器测距,而折线处采用专家系统对两个传感器采集到的信号进行数据融合,从而做出决策,控制焊枪姿态的改变,达到连续自动焊接.通过试验,分别得到两种传感器信号,对比两种传感器的信号特征,找出信号间的规律,采用专家系统对传感器信号进行融合,从而能进行有效跟踪.该自动焊机的数据融合方法为以后各种曲线焊缝跟踪的研究提供切实可行措施.     

Chirp信号激励的电液伺服系统辨识

为得到某电液伺服转台系统的频率特性,采用Chirp信号作为激励。为解决原始时域采样信号直接经FFT处理得到的频率特性曲线严重畸变问题,对原始时域采样信号依次进行传统低通滤波、小波包去噪、高频段相位跳变修正后,再进行FFT,最后采用Smooth平滑滤波方法得到系统最终的频率特性曲线,满足了系统调试和性能评价的要求。     

基于MED-FWEO的滚动轴承故障检测

频率加权能量算子(FWEO)能够通过对信号瞬时能量的追踪消除信号中的噪声分量,突出故障冲击分量,对于轴承信号的处理具有较强的抗干扰性,然而对强噪声干扰下的信号则效果不够理想。针对该问题,提出将最小熵解卷积(MED)用于信号的预处理,以此消除信号采样过程中的传递噪声干扰,增强信噪比;而后以FWEO对处理后信号的瞬时能量进行追踪,从能量的角度进行故障特征的二次增强;最后通过包络谱分析获得诊断结果。仿真数据、实验室数据均表明所提方法能够在受强噪声干扰下的轴承故障信号中大幅消除噪声,准确提取出故障分量。     

基于交变磁场的钢丝绳外部断丝检测方法

为了检测钢丝绳外部断丝缺陷,提出了一种基于交变磁场检测原理的无损检测方法。采用交流励磁方式对钢丝绳进行磁化,利用传感器获得缺陷处的漏磁信号,并通过PCI-1716L数据采集卡将预处理后的信号输入到计算机;采用Labview软件实现对钢丝绳缺陷信号的分析处理与显示。分析实验数据得出断丝处检测信号峰-峰值与该位置钢丝绳断丝数量的对应关系,表明了该方法能够实现钢丝绳外部断丝缺陷检测。     

便携式机械振动测试系统的设计与实现

针对机械振动和设备的故障诊断,设计了一种基于LabVIEW的便携式四通道机械振动测试分析系统;采用1221L-050加速度传感器拾取信号,经信号调理电路放大处理后由MP424 USB采集卡进行数据采集,并将数据传送至PC机由LabVIEW进行预处理,并进行时域和频域分析.为提高振动测试精度,采用了相位差校正法进行频谱校正.系统性能稳定、测试精度高、携带方便、成本低,具有很好的应用价值.     

水下热动力推进系统液压试验台的信号采集与处理

水下热动力推进系统的液压试验台是为了提高航行器的研制效率而设计的。本文介绍了水下热动力推进系统液压试验台的信号采集硬件组成和工作原理,对试验台的典型压力信号进行了测试,用低通滤波方法解决了信号采集中存在的噪声干扰问题,提高了信号处理的可信度。该信号采集与处理系统控制灵活、可靠性高、操作简便。该系统的实用性和可靠性已被试验所验证。     

热式MEMS流量传感器的设计及测试

根据已有的热式MEMS气体微流量传感器芯片的各部分热敏电阻热串扰现象严重,造成很大的测量误差,改进设计了一种MEMS热式流量传感器,将加热电阻和上下游测温电阻采用悬臂梁隔离结构,并相互隔离,有效的避免了热膜流量传感器各部分热敏电阻间相互热串扰现象。基于改进的MEMS热式流量传感器,设计了流量传感器的测试系统,包括恒温差电路、桥式测量电路及放大、滤波电路,所采集的流量信号经过滤波放大后输入AD模块进行模数转换,最后经过单片机处理,利用单片机与计算机串口通信功能,在不同流速下打印出不同的电压值;通过Matlab对所测出的数据进行拟合,完成对传感器性能的检测。测量结果表明:在一定的流量范围内,该流量传感器具有测量精度高、响应速率快、输出信号平滑等特点,能够广泛应用于工业、医疗领域的流量测量。     

滚动轴承故障的声发射检测技术

介绍声发射信号技术的机理,研究用声发射检测滚动轴承故障的方法。把声发射信号与振动信号作对比,通过高通滤波后再进行包络解调,结果表明声发射信号可以较早地诊断出故障,抗干扰性好。而且经过信号处理之后,声发射信号分析的频率比较单纯,能够很简单地判断出故障部位。     

结合时空特征的多传感器刀具磨损监测

针对传统深度学习方法监测刀具磨损状况时,相关特征提取繁琐,数据隐含信息提取不全面导致识别精度较低等问题,提出了结合时空特征的多传感器刀具磨损监测模型。首先,将不同传感器采集的波形信号经简单预处理后作为输入,再使用多通道1D卷积神经网络(MC-1DCNN)提取输入数据的空间特征;然后,利用双向长短时记忆网络(BiLSTM)提取时序特征;最终,由全连接层和Softmax层对特征进行分类。仿真结果表明,监测模型流程简单、识别准确率高,具备较强的可适用性。     

基于小波包与CEEMDAN的MC主轴振动信号降噪方法

针对采集到的加工中心(Machining Center, MC)主轴振动信号中包含大量噪声,导致无法准确地识别MC主轴故障的问题,提出能对高低频的噪声都能分析处理的小波包与具有自适应噪声的完整集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)相结合的降噪方法,对MC主轴振动信号进行降噪处理。使用小波包算法对主轴振动信号进行预处理,通过CEEMDAN方法对预处理的主轴振动信号进行分解,得到多个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量和残余分量;计算预处理的主轴振动信号与IMF之间的相关系数,并对高相关系数的IMF分量进行阈值降噪处理;把处理后的IMF分量、未处理的IMF分量和残余分量叠加以获得重建信号。最后,采用仿真信号和真实MC主轴振动信号进行测试,证明该降噪方法能有效去除噪声,使得信号特征的可分离性更高,提高了MC主轴故障识别能力。     

冷轧平整工艺参数对带钢性能的影响

平整是带钢加工的最后工序,其产品经涂油、包装后直接面向市场,为客户所用。平整工艺通过对轧制力、弯辊力、张力、速度等工艺参数和轧辊表面粗糙度的调整来改善退火后带钢的板形、获得需要的力学性能和表面质量。本文分析了各工艺参数对产品质量的影响,提出了平整产品质量的控制方法,为冷轧带钢平整生产提供了参考。     

平整机轧制力阶跃奇异点的小波检测与分析

轧制力阶跃奇异点是对平整机轧制力控制系统进行故障诊断和系统分析的一类重要数据,采用小波分析方法对平整机轧制力控制系统阶跃奇异点进行检测、定位和分析.对奇异点检测的小波分析方法进行探讨,确定了用于轧制力阶跃奇异点检测的小波基函数.通过采用小波阶跃奇异点检测方法对某平整机实际轧制力数据进行阶跃奇异点的检测和定位,论证了该方法的正确性.     

大数据框架下基于改进自适应滤波算法的机械故障信号处理

针对经典自适应滤波算法处理机械故障信号时收敛过慢的问题,在大数据框架下提出一种改进的自适应滤波算法.以Hadoop平台为基础架构,构建一种三层次结构的机械故障大数据处理框架,用于采集和预处理原始故障大数据集;在信号滤波方面引入步长变化因子函数和均方误差函数,提高算法的收敛性能;基于离散粒子群算法对故障信号滤波处理过程进...     

数字化电磁无损检测信号的频域数字滤波

在电磁检测中，检测信号在空间上与被测缺陷对应，以时间基为基础的模拟信号处理方法有时很难实现频段内的有效滤波，数字滤波方法则可以达到精确滤波的目的。为此，提出了一种零相位的、通带最平的数字滤波器构造方法和以FFT(快速傅里叶变换)为基础的快速频域数字滤波算法，可有效处理电磁检测信号中低频波动和高频干扰。     

自适应中值滤波在焊缝视觉跟踪中的应用

焊缝图像的滤波去噪是焊缝图像处理的第一步,也是实现焊缝视觉跟踪的一个重要环节.针对传统中值滤波存在的问题,分析了影响中值滤波效果的因素,引入并编程实现了焊缝图像的自适应中值滤波算法.与传统的滤波去噪效果相比,自适应中值滤波算法可以更为有效地去除焊缝图像中的噪声.特别是对于大噪声的焊缝图像,去噪效果远远好于传统的中值滤波...     

Detection technology of micro residual core in small inner cavity of complex castings

A new technology for detecting a tiny residual core in the small inner cavity of complex castings is proposed. The residual core is identified by using image recognition technology. Tracer processing and image signal processing are combined to enhance the image contrast. The relationships between the concentration of tracer, the size of the residual core, the wall thickness of the castings and the contrast were obtained. Based on the experimental data, the minimum detectable amount of residual core under different conditions was obtained. The results show that the minimum detectable amount decreases from 4.398 mg to 0.438 mg for the 1.0 mm wall thickness casting when the concentration of tracer increases from 0% to 20%. The signal-to-noise ratio(SNR) of the detection results increases by 27.010 by means of average filtering and linear point operation. The subtraction of image and image background was performed, and then the boundary extraction was carried out to obtain a clear and reliable result. The experimental results show that the non-traced residual core cannot be detected for a blade with a thickness less than 5 mm. The residual core of 1 mm thickness can be barely identified by artificial recognition after tracer processing and image processing, while the residual core of 0.6 mm thickness can be detected clearly using image recognition technology.     

焊缝位置识别的图像处理方法设计

在基于视觉的自动焊接中，由于焊缝图像是复杂多变的，要准确得到焊缝位置选择合理高效的处理算法是非常重要的。针对这一问题为焊缝图像提出了一系列处理步骤，它包括中值滤波、自适应阈值二值化、孤点滤波、边缘检测，焊缝位置搜索五步，其中详细叙述了重要的自适应阈值二值化与孤点滤波算法。在每一步处理中都用了四幅完全不同的焊缝图像做了观察和对比，结果显示所选算法产生较好的处理效果。     

数字化射线检测中缺陷影像的频域处理

研究频域处理在数字化射线检测缺陷影像增强处理过程中的应用.采用Matlab 7实现高通滤波处理流程,对处理结果进行分析,证实频域处理可有效改善数字化射线检测的灵敏度、提高图像分辨率.将其用于各类典型缺陷的数字化射线检测影像处理,可提高缺陷的检出率.     

Predicting the critical pre-aging time in ECAP processing of age-hardenable aluminum alloys

Age-hardenable Al alloys may be successfully processed by equal channel angular pressing (ECAP) at room temperature, if the processing is carried out immediately after water quenching from the solution treatment temperature. It is important to estimate the critical time for any age-hardenable alloys, since after this time, ECAP processing will cause catastrophic cracking or segmentation at room temperature. In this study, ECAP processing was carried out on two age-hardenable Al alloys (2014 and 7075) at room temperature. The results demonstrated that the critical time could be predicted successfully by using tensile test curves related to different times after quenching. It is also shown that room temperature ECAP processing of these materials for more than a single pass is not possible and causes damage. However, a single pass will have significant effects on the strength of the material.     

Friction stir channeling: Characterization of the channels

Commercially available compact heat exchangers are currently fabricated in several steps by joining multiple tubes, or by independently fabricating and joining fluid channels. Friction stir channeling (FSC) is a simple and innovative technique of manufacturing heat exchangers in a single step by creating continuous, integral channels in a monolithic plate in a single pass. FSC relies on the frictional heat generated between the tool material and the metal workpiece to soften and deform the material to facilitate the creation of a continuous channel. The channel shape, size, and integrity depend on the processing parameters and the tool design. In this paper the structural characteristics and the relationship between the channel features and the processing parameters are discussed. FSC is being developed as a technique for manufacturing heat exchangers. The channel is characterized by roughness features on the inside, which can be analyzed using optical microscopy techniques.