一种用于滚动轴承故障诊断的脉冲增强提取方法

针对齿轮箱滚动轴承发生故障时,其故障脉冲被强烈干扰信号湮没而导致故障特征难以提取的难题,提出了基于脉冲增强提取的滚动轴承故障诊断方法。基于表征故障脉冲周期性的包络谱,构建了能指示振动信号中故障脉冲强度的脉冲提取算子（PEO）;考虑到微弱故障信号特征增强的需求,结合最小熵解卷积（MED）构造了脉冲增强提取算子指标（PEEO）,用于评价MED不同滤波长度对故障脉冲增强的效果;构建基于MED滤波长度、脉冲频率以及PEEO的三维滤波模型,利用三维滤波谱PEEO峰值定位MED最优滤波长度并指示脉冲增强信号特征频率,获取最优脉冲增强信号的同时实现齿轮箱滚动轴承故障特征的提取。仿真分析和实验验证结果表明,该方法可以有效增强轴承故障脉冲,并在最优脉冲增强信号PEEO幅值谱中呈现显著的轴承故障特征,实现了齿轮箱滚动轴承微弱故障的诊断,且与典型方法相比具有明显优势。     

光子计数探测与成像实验装置设计

光子计数探测是微弱光学辐射探测和超快速成像研究的关键技术.利用工作于盖革模式的雪崩光电二极管(APD)结合适当的驱动熄灭电路和NI-PCI高速图像数据采集卡构成实验系统硬件框架,通过Labview和VC++混合编程实现系统的数据采集处理程序和显示界面,设计建立了一套光子计数探测与成像实验装置,详细介绍了实施方案.该实验装置实现了光子计数脉冲信号的探测、处理与显示,为微弱光学辐射信号的探测与超快速成像研究提供了实验平台.     

应用于激光闪光法测量热扩散率装置的微弱信号放大调理技术研究

针对激光闪光法热扩散率测量装置中光伏型探测器输出信号微弱、易受干扰的问题,设计了微弱信号放大调理电路。应用输入保护环技术增强抗干扰能力,精选电子元器件提高测量准确度,应用开尔文开关技术实现自动切换功能避免导通电阻的干扰。经实验证明,本文研制的微弱信号放大调理电路具有较好的重复性、较小的波动度和长期稳定性,为激光闪光法热扩散率测量装置的应用提供了重要技术保障。     

基于5G+PLC技术的电力线载波信号脉冲干扰抑制方法

为抑制电力线载波信号的脉冲噪音干扰,降低误码率,提出基于5G(5th Generation Mobile Communication Technology)+PLC(Power Line Communication,可编程逻辑控制器)技术的电力线载波信号脉冲干扰抑制方法.将5G+PLC技术作为基础,构建通信模型,实现电力线载波信号传输;识别传输信号中的脉冲干扰信息,并通过计算获取脉冲噪声的估计值;通过门限值的设定及交织算法的应用,有效抑制脉冲干扰.实验结果表明:应用本文设计的干扰抑制方法后,噪音变化幅度极大降低,随着空子载波个数的增长,信噪比明显增高,传输误码率亦大幅降低,有效抑制了电力线载波信号传输过程中的脉冲噪音干扰,具有良好的应用性能.     

残留农药的光学检测技术和去噪处理

根据残留农药受到紫外光激发能够发出荧光的机理,研究了一种用于测量残留农药浓度的荧光光纤测量系统.该系统采用脉冲氙灯作为激发光源,光纤探测并传输荧光,电荷耦合器(CCD)作为荧光检测系统的光电转换器件.由于荧光是微弱信号,系统采用微弱信号处理电路对CCD输出信号进行了处理,并且采用相关双采样技术有效地抑制了CCD输出噪声的干扰.用该系统对吡虫啉溶液进行荧光分析,实现了对吡虫啉的快速测定,在5～100μg/L范围内,荧光强度和浓度基本呈线性关系,线性相关系数为0.9959.     

基于U盘存储的无线式测时仪研制

本文针对如今测时仪无法做到数据实时监测的缺陷研制了一种基于U盘存储的无线式数据传输测时仪,当测时仪配接在相应的区截装置上,获取了区截装置的起始触发信号和终止触发信号并通过公式计算出相应的速度之后,可通过U盘存储或无线传输的方式将获取的数据传输给上位机,摒弃了传统的繁琐传输过程,达到实时监控的作用.其中在测时仪的硬件设计中包含有3个主要模块:主控模块、U盘存储模块和无线传输模块.测时仪将测试得到的两个脉冲信号传输给CPLD进行计算后,主控模块控制U盘模块进行存储或通过无线传输发送给上位机.其稳定性良好,且操作简单可靠.     

基于参数自适应VMD和MCKD的滚动轴承微弱故障特征提取

针对传输路径复杂和强噪声干扰条件下滚动轴承故障信号信噪比低、微弱故障特征难以提取的问题，提出一种将参数优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）与最大相关峭度解卷积（Maximum Correlated Kurtosis Deconvolution, MCKD）相结合的滚动轴承微弱故障特征提取方法。首先，利用经麻雀搜索算法（Sparrow Search Algorithm, SSA）优化的VMD对故障信号进行自适应分解，构建加权峭度指标以筛选有效模态分量；然后对有效模态分量利用经SSA优化后的MCKD进行增强；最后，对增强后的信号进行包络解调分析，提取出轴承故障特征频率。实验和工程实际案例分析表明，所提出的方法能够自适应增强轴承信号中的微弱冲击成分，有效提取出强噪声背景下的滚动轴承微弱故障特征。     

声光延迟效应用于消除微弱背景光噪声

本文提出一种基于声光延迟效应消除脉冲光信号中微弱背景光噪声的方法,利用两个串联的声光调制器组成的光学开关有效地抑制了与信号光同频率的背景光,信号背景改善比达13 dB.其中,第一个声光调制器的作用是利用其对脉冲光的非线性光学延迟效应实现信号光与背景光在时序上的分离.第二个声光调制器将时域上已经和脉冲信号光分开的背景光消...     

外加周期信号控制下的随机共振及其应用

分析了双稳系统的Kramers逃逸率与外加周期信号参数的关系,揭示了外加周期信号通过调节Kramers逃逸率影响微弱周期信号的随机共振效应,从而人为地产生或增强随机共振,实现随机共振的有效控制.数值仿真和实验结果表明,外加周期信号控制下的随机共振,可以增强双稳系统输出功率谱在微弱周期信号频率处的谱值,检测出强噪声中的微弱信号,在涡街频率检测方面的应用是可行和有效的.     

纳伏电压标准装置测量不确定度分析与评定

通过实验与经验分析,考虑零点漂移、环境温度、量程非线性、数据处理、信号衰减、信号传输、频率响应、噪声与干扰等因素的影响,对纳伏电压标准装置进行了测量不确定度分析与评定。给出了实验数据和评定结果,提出了提高纳伏级微弱信号测量准确度的建议。