基于电流信号的电解加工间隙在线检测试验研究

为了实时检测加工间隙,以某型航空发动机涡轮转子叶片为研究对象,把电解加工的电流作为研究参数,针对平面、斜面和叶片型面三种阴极进行试验加工,用最小二乘多变元线性拟合法,分别建立平面、斜面阴极加工电流与加工间隙之间的关系式,用叶片型面加工数据对建立的关系式进行检验和修正,得到最终的修正关系式,分析关系式参数的变换关系,得出在±15%的误差范围内关系式可用于在线检测加工间隙的结论。     

带双极电极的电解加工

如何降低加工间隙中气体密集度的问题,目前已引起电解加工行业的极大关注。这是因为加工过程中析出的气体,对于加工精度、生产率、耗电量以及表面质量等电解加工工艺特性,都将产生不良的影响。而加工间隙中气体浓度不均匀以及阴极附近的超高浓度乃是导致这种不良影响的主要原因。这样将使电解液的导电率降低和电流密度沿加工间隙通道长度的相应分配。当加工长尺寸     

螺旋电极电解扩孔工艺研究

介绍了螺旋电极电解扩孔，该方法兼有小间隙电解加工和脉冲电流电解加工的优点，用于硬质金属材料导孔的加工是一种行之有效的新的工艺方法，文对其中原理。加工实验研究和基本工艺规律作了综述。     

基于电流闭环控制的可控电解珩磨加工方法

可控电解珩磨,是以微机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解电场强度,从而调控各点金属去除速度,获得工件要求的几何精度的新加工方法。针对电压开环控制电解加工过程中电解电场的不稳定性,提出电解电流的闭环控制。实验证明,基于电流闭环控制的电解加工,加工精度有较大的提高。     

控制电流的四电极伏安仪的研制

本文介绍一种控制电流的四电极伏安仪。仪器具有电流环扫伏安法、滴水极谱法、恒流计时电位法及反向计时电位法四种功能。四甲基铵阳离子在水/1,2-二氯乙烷界面上的传输研究表明,仪器性能稳定,可用于两互不溶电解质液界面的电化学研究。     

基于电流闭环控制的可控电解珩磨加工方法

介绍了可控电解珩磨原理和方法,设计了电解电流闭环控制系统软件,给出了电解加工实验结果。     

管电极电解加工工艺过程稳定性研究

为提高管电极电解加工的稳定性,对管电极电解加工的极间流场进行建模仿真,分析底面流场分布与加工稳定性的关系。仿真所得到的底面压强分布变化规律表明,侧面间隙、底面间隙以及电解液流速均对底面流场分布有重大影响,从而影响管电极电解加工的过程稳定性。结合仿真分析,通过对影响加工稳定性的主要工艺参数,如绝缘层的涂覆厚度、工具进给速度、电解液供液压力进行优化,减少深小孔加工中火花、短路等现象的发生。采用优化的参数,利用群电极成功加工出深宽比为2的7×7小孔阵列,加工过程稳定,孔径均匀。     

线电极微幅振动电解线切割研究

通过线电极叠加轴向微振动促进加工间隙中的电解产物排除,改善线电极电解线切割的稳定性,提高加工效率。自行研制线电极微幅振动电解加工系统,阐述线电极微幅振动电解加工原理,建立加工间隙产物排除的数学模型,揭示线电极叠加轴向微幅振动是排除电解产物、更新电解液的有效途径之一,分析线电极叠加轴向微幅振动对加工稳定性、加工效率和加工精度的影响。针对线电极叠加轴向微幅振动和不叠加振动两种情况进行了对比试验,试验结果表明,振幅8μm、频率10Hz的振动参数有利于改善线电极电解线切割稳定性,提高加工效率。与不叠加振动相比,线电极叠加轴向微幅振动情况下,线电极电解线切割可以在较小的电压、脉冲宽度和较大的脉冲周期下稳定进行,有效地缩小切缝宽度,提高了加工精度。采用优化后的振动参数和加工参数,在不锈钢工件(0Cr18Ni9)上加工出12μm的微缝以及形状复杂的微渐开线齿轮和微螺旋结构。     

在线电解修整磨削系统的研制

简介在线电解修整（ELID）磨削系统中电解控制装置的研制,以单片机为核心技术实现了输出电压,电流及频率控制等技术要求,分析了系统的干扰原因和相应的抗干扰措施。     

用于铝电解电流精确测量的手持式光纤电流传感器研究

电流强度是电解铝工艺的基本参数,精确测量电解槽分布电流可提高铝电解生产效率和工作稳定性。本文分析了光纤电流传感器相比于传统电流测量技术在电解槽电流测量中的原理性优势,针对目前光纤电流传感器在现场应用中存在的重复拆装和大电流条件下温度误差问题,创新提出了基于柔性封装的传感光纤插接方案和温度误差与非线性误差二维补偿技术,首次设计研制了手持式光纤电流传感器,测试结果表明：传感器的重复拆装误差小于0.12%,在-40℃～70℃温度范围内测量0.5～30 kA电流时的误差小于0.2%,在某电解槽现场测量立柱母线电流时与控制室显示值的误差小于0.4%,并通过对阴极钢棒分布电流的连续监测和分析,实现了电解槽破损的提前预警。     

一种基于电涡流的电解质溶液电导率测量方法

本文将常用于金属探伤的对射式涡流传感器应用于电解质溶液的电导率测量,对其信号处理电路进行了改进设计,提出了一种基于高速模拟乘法器的微弱涡流信号提取电路,并在分析系统等效电路和干扰途径的基础上提出了一种抑制干扰的方法。在此基础上,构建了一套电解质溶液电导率的非接触非侵入式测量系统。该系统结构简单,测量有效,其测量误差不超过1.5%(FS)。     

挠性接头薄筋厚度在线测量图像分割方法研究

由于工件表面照度不均、纹理、毛刺等因素的影响,挠性接头薄筋厚度在线测量图像具有背景反射强、噪声干扰大、对比度差等特征.本文根据在线测量图像在灰度、梯度和空间信息等各方面的特点,提出了基于背景区域生长的外挠分割法、灰度梯度的内挠分割法和基于过渡区的内外挠通用分割法.工程测试结果表明,使用文中提出图像分割方法的重复性精度可达0.5 μm.     

多输入多输出Hammerstein Wiener交流电弧炉电极系统模型

在交流电弧炉中对于电极系统的描述,目前大都采用针对单相电极的单输入单输出的Hammerstein-Wiener(H-W)模型,这种模型过于简化真实电极系统结构,导致模型的预测精度较低。针对该问题,提出一种基于多输入多输出H-W模型的电极系统建模方法,该模型的结构与实际电极系统结构一致,有利于模型预测精度的提高,另外在多输入多输出的静态非线性块不可逆的条件下,提出可分非线性最小二乘算法对H-W模型参数进行辨识。最后采用实际数据验证,在预测精度上,多输入多输出H-W电极系统模型优于传统的单输入单输出H-W电极系统模型。     

高温液态金属流量在线测量方法与技术综述

高温液态金属流量在线准确测量对于设备的安全运行,工业过程控制,优化测量及校准装置等均具有非常重要的意义。根据测量仪表在结构中是否存在阻碍件,将现有技术进行分类分析,从测量技术原理、应用环境、特点等方面论述了现有测量技术的优势及应用限制等。为了保证测量的准确性和可靠性,高温液态金属流量测量的仪器仪表在线校准是关键技术之一。对现有技术进行分析,目前能够在600℃以上的环境下长时间连续工作的高温液态金属流量测量仪表技术很少,且在线校准误差在6%(或以上)。在总结现有测量技术的基础上,展望了高温液态金属在线测量及校准技术的未来发展要求及方向。旨在为核工业及其他特种工业生产及控制过程中的流量参数检测、校准提供一定的参考。     

基于虚拟示波器的涡流应力测量装置研制

为将涡流阻抗法应用于金属构件应力的快速测量,基于改进的矢量伏安法,采用虚拟示波器技术,研制出一套测量参数可控的便携式阻抗测量装置。实验测试了信号平均次数、电路采样电阻等对涡流传感器阻抗-频率特性曲线测量精度的影响规律,在优化参数条件下,研制的阻抗测量装置与Agilent 4294a的测试结果较为一致,相对偏差在±5%范围。将便携式装置应用于金属杆件的涡流应力测量:先后对45号钢杆和LY12铝合金直杆进行拉伸实验,测量粘贴于直杆上涡流传感器的阻抗变化,回归分析得到阻抗变化率与拉力的直线拟合方程(拟合优度大于0.9)。实验结果表明,基于虚拟示波器的阻抗测量装置可以基于涡流测力原理,实现金属构件应力的快速、有效测量。     

三芯电缆非侵入式多导体电流测量研究

针对当前的三芯电缆电流测量直接使用传感信号进行多导体位置和电流的测量,传感器数量未确定,使用数量多不仅 使多导体电流测量系统没有确定的传感器使用策略,而且导致测量误差大的问题,本文分析给出了非侵入测量三芯电缆电流所 需的最少且最优的磁传感器数量,提出了非侵入式多导体电流测量原理。 根据三芯电缆电流传导环电缆磁场分布关系,使用 6 个磁传感器环绕电缆分布,由每个传感信号获取 2 个特征值的最优估计,建立 12 个独立方程,实现电缆中导体位置的检测和 导体电流的测量。 搭建了三芯电缆电流测量平台,进行了测试验证。 测试结果表明,该方法测量 15 ~ 100 A 的三相电流的振幅 最大误差小于 1. 00% ,相角误差小于 2°,导体位置误差小于 0. 2 mm。 提出的测量原理极大减小了多芯电缆电流的在线测量误 差,且测量系统拥有更简单的结构和精准的位置及电流波形测量结果。     

筒形件姿态的非接触无靶标自动综合测量及求解

在筒形件自动化对接过程中,需对其姿态进行无靶标精密测量和调整。本文采用激光轮廓传感器对被测件进行扫描获得点云数据,推导得出点云数据的直线拟合公式,并进行了姿态拟合求解。基于蒙特卡洛数值模拟,对筒形件的轴线拟合法和母线拟合法进行比较,并根据两种方法各自的优缺点,提出采用轴线拟合法求解俯仰角、母线拟合法求解偏转角的综合测量求解方法,显著提高了姿态测量精度。此外,探讨了截取椭圆个数、每个椭圆上的轮廓点数与姿态求解精度之间的关系,为在满足测量精度的同时兼顾测量效率提供了参考依据。最后,利用原理样机和激光跟踪仪进行了测量实验。实验结果显示,轴线姿态角测量的绝对精度优于0.02°,标准差低于0.01°,由此证明了本文方法的有效性和准确性。     

铝电解计算机控制系统设计

系统采用两级分布式计算机控制系统结构,将管理和控制分开,实现信息管理集中化,而控制分散化的目标,上位管理机主要有实时查询统计计算、历史查询、打印报表等功能。下位控制机采用可扩展,可维护性好和抗干扰能力强的PC总线工业控制机,完成对过程的控制,参数优化及故障检测报警等,是中小型铝厂较为理想的计算机控制系统。     

固体电介质空间电荷与电流和电位的 同步联合测量系统

为了综合、全面地获取固体电介质的介电响应信息,准确表征固体电介质的介电性能,提出了一种基于“分区同时” 测量策略的空间电荷与电流以及空间电荷与开路电位的同步同时联合测量方案。 该联合测量方案基于现有的电流测量单 元、电位测量单元以及空间电荷测量单元,通过 T 型滤波器和阻交电感对测量单元进行合理组合,保证测量过程中各单元之 间无互相干扰,从而实现电流、开路电位和空间电荷的同步联合测量。 以碳化硅( SiC)掺杂的低密度聚乙烯( LDPE)试样的 电流、电位和空间电荷同步联合测量结果为基础,对测量系统进行了校验。 研究结果表明,电流测量基础噪声在 pA 数量级, 在 1 ~ 10 kV 电压测量效果良好,空间电荷测量精度并未受到影响。 联合测量方案在技术上简单易行,能够实现对固体电介 质的电流、电位和空间电荷同步同时联合测量,同时该联合测量系统具有进一步扩展的空间,为后续多种测量技术的同步联 合应用提供参考与基础。