海底原位观测系统温度测量单元的设计

根据海底沉积物原位测量同步采样系统在海底原位测量过程中的工作要求设计温度探杆,搭建与测试该系统的温度测量单元.温度测量单元采集STM32F407主控板采集的温度传感器数据.以DHX-010恒温水槽为标准,对NTC10K型传感器、温度探杆和Pt100型传感器进行了静态与动态测量.测得NTC10K的最大稳态误差为0.71℃...     

交变冲击机构运动性能检测方法

针对现有交变冲击机构的运动性能检测方法的不足,设计一种可在工况下进行冲击机构运动性能测试的系统。该测试系统采用微机电加速度传感器采集冲击机构的运动加速度信号,将数据采集和存储等控制功能集成到传感装置上,并设计了上位机软件进行数据处理。着重从传感、采集、存储和上位机信号处理4个方面介绍了相关硬件和控制逻辑以及数据处理算法的设计方法,通过仿真模拟试验和简谐运动试验对测试系统的数据采集和处理性能进行验证。     

基于粒子群算法的拉线位移传感器三维坐标测量

文章提出了一种基于粒子群算法(PSO)的拉线位移传感器测量系统的方法来用于测量空间三维坐标,分析了测量系统的目标函数,建立了粒子群算法求解三维坐标的数学模型,通过软件仿真验证了粒子群算法在拉线位移传感器测量系统上的可行性。最后,搭建了拉线位移传感器三维测量系统平台并进行实验,同时与最小二乘法计算三维坐标作比较,实验结果表明,粒子群算法在基于拉线位移传感器测量系统计算三维坐标中简单易于实现、鲁棒性好和对迭代初值不敏感等优点。     

低成本模块化水下观察机器人设计

水下机器人是能够在水下运动并且具有一定视觉和感知能力的装置,是海洋开发的核心技术。提出一种低成本、模块化的小型水下机器人,将控制系统、推进系统、信号转换系统、观测系统设计成独立模块,并将模块合理布局于机器人主框架上,可快速构建应用于不同场合的水下机器人。并设计了水下机器人的位置和方向自动控制算法,该算法不需要高阶复杂的控制模型,可采用低成本的控制系统和传感器,采用STM32F系列单片机用于传感器的数据采集、计算和控制输出。实验结果表明,所设计的系统具有良好的性能,符合设计要求。     

回转头压力机送料系统加速度数据采集及分析

准确采集回转头压力机送料系统的加速度数据并进行分析,是提高回转头压力机工作稳定性和提高送料效率的一个准确可靠的支持。加速度测量可以采用加速度传感器,通过分别在X方向和Y方向上布置加速度传感器,可方便地对加速度信号进行采集。将加速度传感器输出的电压信号采集到虚拟仪中,便可实现对加速度数据的实时采集。     

双轴加速度传感器在微小型飞行器姿态测量中的应用研究

对带有侦查载荷的微小型飞行器的姿态测量方法与原理进行了论述,提出了利用双轴加速度传感器进行姿态测量的方案,重点阐述了姿态测量原理和数据采集系统的软硬件设计,并设计了半实物仿真系统.通过实验论证,该方案有效可行.     

砂型静力触探临界深度问题探讨

本文探讨了各种因素对砂型静力触探临界深度的影响规律,找到了估算临界深度的公式,获得了临界深度内贯入阻力与贯入深度及紧实度之间的相关方程。提出了解决砂型表层(临界深度内)紧实度测量问题的方法,用此法计算砂型表层紧实度具有足够精度,其相对误差不超过5％。     

热轧板带轧机辊型检测模拟实验研究

在对电涡流测距传感器进行的重复性和稳定性实验基础上 ,将电涡流测距传感器作为辊型在线测量装置用传感器。根据宝钢热轧厂使用需要 ,在ORG磨轮预留孔内设计了一套电涡流传感器与超声波测距传感器通用的径向运动机构 ,并将该检测装置用于 1∶1模拟工况实验。在简易模拟工况实验系统和 1∶1模拟工况实验系统上进行的辊型检测实验中 ,均得到了被测辊型     

一种基于加速度信息的上肢动作识别研究方法

提出一种基于GM阈值的二叉判决分析法,应用于人体上肢动作的分类识别研究。选用MEMS三轴加速度传感器ADXL345,设计一套人体动作的加速度采集系统。自定义上肢动作进行实验,采集人体执行上肢动作时的三维加速度信号后,进行小波阈值去噪的预处理过程,提取上肢动作的几何均值GM(Geometric Mean)作为特征值进行阈值的选取。实验结果表明:结合小波分析理论方法,基于GM阈值的方法实现了人体上肢动作的分类识别,并验证了系统设计及理论算法的简便性、高效性,对基于加速度传感器的动作识别研究具有一定的参考价值。     

基于原子力显微镜的薄膜原位压痕力学性能研究

基于原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)建立了一套原位纳米压痕测试系统。该系统可以实现控制带有金刚石(Cube corner)压头的AFM微悬臂梁对样品进行压入实验,并得到载荷-位移曲线,同时可以对压痕过程进行原位SEM实时观察。发展了一种基于AFM微悬臂梁加载和原位SEM压痕图像分析的力学性能测试方法,通过测量压入最大载荷和原位SEM测量压痕残余面积得到塑性薄膜的硬度和弹性模量。利用此方法对磁控溅射硅衬底上纳米晶银薄膜进行了压痕实验,并与Nanoindenter G200型纳米压痕仪实验进行对比研究。结果表明,原位AFM压痕方法具有高的载荷和位移分辨率,可以实现纳牛至微牛级的压痕实验,通过测量压痕面积得到塑性薄膜的硬度值,减小了使用Oliver-pharr方法中软膜硬基底上凸起(Pile-up)效应的影响,计算结果也具有好的测试精度和可靠性。     

一种在役球磨机传动轴扭矩的无线测量装置研制

针对在役球磨机的状态监测,设计并研制了一种基于Zigbee协议无线传输技术的应变式传动轴扭矩测量装置。确定系统方案,选择并设计了应变式传感器的信号调理电路;设计了基于Zigbee 2430的信号采集与无线传输模块,实现测试信号的采集和无线传输;制作了基于数据无线传输的应变式扭矩测量装置,并在某球磨机上进行了灵敏度标定试验,系统的灵敏度为0.89 V/(N.m),非线性误差小于满量程的0.5%。     

飞行器液位传感器校准技术的研究

针对目前国内飞行器液位传感器难以校准这一问题,设计并实现了一种适用于飞行器的电容式液位传感器校准装置,对该装置的测量不确定度进行评定,并建立了飞行器电容式液位传感器的溯源链。计算结果表明：该液位传感器校准装置的测量不确定度约为0.291 mm,满足校准要求。     

井下小型孔板流量计的设计与应用

通过将流量计安装在注水井配注装置内,实现井下分层注水量的自动监测。目前地面上进行流量测量的流量计种类较多,但大多不适合在井下长期使用,且无法满足配注装置内部的空间要求。针对上述问题开展井下小型孔板流量计的设计,对比油田测试常用流量计的功能特点,优选流量测量方式;综合考虑流态、结构尺寸约束和压力损失等因素并通过FLUENT软件模拟确定了流量计的尺寸,优选差压传感器并设计保护组件。室内试验与现场试验表明:流量计测量值较为准确,测量误差小于5%。     

一种滚动轴承滚子接触力分布测量新方法

提出了一套基于数字散斑相关法(DSCM)的轴承滚子接触力测量方法,为轴承滚子修形提供了依据。研究了滚子定位及加载系统,设计了一套简单、合理的定位装置;借助MATLAB开发环境,编写了基于DSCM算法的测量软件。为了验证测量系统的有效性,对无修形滚子进行了测量,接触应变分布与有限元法计算结果和已掌握的工程经验吻合;选取4个某型号轴承滚子为测量对象,分别进行了不同载荷条件下、同一载荷条件而两次独立加载条件下、含杂质条件下的典型测量,得到了应变分布趋势。试验结果表明:测量系统满足对滚子接触力测量试验要求,系统测量结果具有良好的重复性,微尺度变化会显著影响接触力分布。     

连铸连轧过程中铝液位监测与控制装置的研究

通过实验为连铸连轧生产现场,提出了一种实用的铝液位自动连续监测和保持液位稳定的控制装置系统。液位监测系统的原理是吹气泡法,并由压力传感器及数字显示仪表连续显示静态或动态演立高度。监测系统分别用于铝液和水中实测,以对影响测试精度的参数进行了验证分析。液位控制系统的原理是杠杆法,控制系统在水模拟装置中进行了验证,并提出杠杆机构在设计中应进行计算及其计算方法,以保证液位控制精度。     

穿孔机顶杆循环装置液压控制系统的研究

设计穿孔机区域顶杆循环装置中顶杆小车油缸控制系统,对长行程高速重载液压系统油缸的速度、加速度、两腔液压力进行分析,对该类液压控制系统的运行机制、控制策略进行研究,进行了理论计算、仿真分析和实测验证,为类似工况液压控制系统的研究提供参考。     

基于轴加速度限制的NURBS曲线实时自适应插补算法

现有的NURBS曲线插补算法大多只关注合成加速度的平稳过渡,却忽略了各轴加速度是否超出电机的加减速能力.为了把弓高误差、各轴的速度及加速度同时限制在允许范围内,对现有限制合成加速度的自适应插补算法提出改进.算法主要包括两部分:预处理和实时插补.预处理首先对NRUBS曲线进行分段;接着在实时插补中设计了一个前瞻模块,对各分段曲线进行速度规划,使进给速度同时满足弓高误差和各轴加速度限制,并确定减速点.采用高性能处理器,使前瞻处理和插补计算同时进行,实现实时插补.最后通过MATLAB实例仿真,验证了算法的正确性和可行性.     

液压伺服系统讲座(十三) 第四章 伺服放大器(续)

检测器也称传感器,用于测量系统的输出,并变换成与输出物理量成比例的电压量(或气压量),并回馈至输入端同输入信号进行比较。故也称反馈检测器或反馈传感器。根据所测量的物理量分:位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力或压力传感器和流量传感器等。其中最常用的是位移、速度、力或压力传感器。系统的控制精度在很大程度上取决于检测器的精度,检测器的精度是系统控制精度     

加速度传感器在动作识别中的应用

加速度传感器能对运动的基本参数--加速度进行测量,经过数学运算可得到相应位移、速度值.利用三轴加速度传感器ADXL330设计一款人体动作识别系统,可实现最多5个传感器网络节点的信息采集及数据分析,并成功地应用于计算机游戏的控制中.该系统还可应用于身体康复训练、医学临床辅助诊断、体育训练等领域.     

船舶海底门装置一体化作动系统的设计

某大型船舶海底门装置用于连接内部管路系统与外界水环境。装置采用独立的集中式液压油源,管系敷设复杂、占用较大空间且传递振动噪声。针对以上问题,设计一种一体化作动系统,用于代替集中式油源给海底门装置供油,并通过数学建模及台架试验对系统进行验证。