激光焊接声、光信号监测仪的研究

介绍了激光焊接过程实时监测技术的理论根据，阐述了激光焊声、光信号监测仪的设计原理、方法及应用电路。试验表明：该仪器精度高、响应速度快、工作可靠，能满足实时监测的要求。     

光声信号实时归一化系统的研究

本文基于光声信号和光电探测器的特性,提出了光声信号实时归一化方案,消除了光源波动引起的测量误差。     

悬浮颗粒物信号幅度分布提取及信息熵的应用

为精确反演悬浮颗粒物的质量浓度,对颗粒物信号幅度分布的提取进行了研究。提出了线性和非线性分割两种信息提取方法,比较了两种提取方法得到的质量浓度的反演精度和稳定性。实验结果表明,非线性分割法的反演精度稳定较快,即需分割的信号子集数较少;当信号子集数大于32时,两种提取方法的反演精度均达到稳定且趋于一致。通过计算信号幅度分布的信息熵,发现信号子集数相同时非线性分割法提取信息的信息熵明显较大,表明信号幅度分布的信息熵大小决定了质量浓度反演精度的稳定速度。信号幅度分布提取方法的研究为粒子计数器系统的电路设计提供了理论指导。     

红外激光光声光谱中的弱信号检测

本文介绍JGY-1型红外激光光声光谱仪信号检测,对如何减小噪声、干扰、提高检测灵敏度,保证良好的线性等问题进行了较为详细的讨论。给出了有关器件的特性及实验测试方法;讨论了防止地电流干扰的具体方法。     

光声技术在电子器件中的应用

综述了光声技术理论在电子器件中的应用，包括：测量热扩散率，表面缺陷，半导体掺杂浓度，厚度及研究表面电性质等。     

光声血流速度测量方法及研究进展

光声成像因其独特的成像原理,兼顾了功能性和分辨率,对诊断和处理心血管疾病具有十分重要的意义。通过对光声血流速度测量进行综述,系统介绍了光声多普勒、光声显微成像和光声相关谱三个原理下的血流速度测量原理及具体应用,以期对此领域的研究人员的研究提供参考。     

光声光谱信号的多通道快速采集和小波分析

介绍了光声光谱仪与ＰＣ机联接组成的光声光谱数据采集和控制系统。系统硬件包括放大器,模数转换器和微机。该系统具有采样速度快,分辨率高,数据处理方便等特点。同时运用小波分析方法对光声光谱信号进行滤噪处理,可以改善信噪比和检出限,特别有利于弱信号的检出和重叠峰的。最后列举了应用实例。     

基于相位谱测量的脉冲调制信号频域测量方法

传统的脉冲调制射频(Pulsed RF)信号普遍采用时域、包络域测量手段进行测试。本文则提出了一种全新的频域测量方法：通过在非线性网络分析仪平台上测量脉冲调制信号的幅度谱和相位谱,经过频谱缝合和外推等处理获得其完整的频谱信息,从而重构出时域波形和包络。实验表明,该频域测量方法的相位谱测量准确度能够达到±1°,通过频谱外推能够获得平滑的时域包络。和传统的时域、包络域测量手段相比,该方法继承了频域测量高动态范围的优势,能够获得更好的测量精度。     

周期测量误差对周期信号相位谱的影响

从离散傅氏变换定义出发,探索了周期测量误差对周期信号频谱的影响,并推出了各谐波分量的初相位误差与周期测量误差、一周内采样点数、样本长度所包含的周期数和分量阶数之间的简化关系式,便于工程应用。仿真结果表明,该简化关系式适于工程实际应用。     

光声光谱信号的检测与处理

针对微型光声光谱气体检测实验中背景噪声严重,微音器信号无法被准确提取的问题,借助计算机及其声卡设计了PAS传感器信号检测系统.首先,分析实验中锁相放大技术的基本原理,提出利用虚拟仪器技术实现光声信号检测的方法;通过分析实验中可虚拟化的仪器原理,最终利用LabVIEW开发出自动检测系统,实现了硬件仪器软件化,有效减少实验中硬件噪声源的存在,采样频率192 kHz,采样位数24 Bit,存储深度极大.结果与结论:结果表明它能从5 mV的噪声中提取0.1 mV的光声信号,误差为0.9%,能够很好的应用于光声试验中,满足稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等实验要求.     

钻削声发射信号高阶谱研究及应用

为解决批量钻削工序质量检测问题,采集各工步加工过程声发射监测信号,提出一种基于声发射信号高阶谱分析的批量钻削质量检测方法。基于统计意义上正常钻削过程声发射信号符合高斯分布的假说,对采集的信号进行小波包消噪后,计算批量钻削工步信号的双谱切片,描述信号偏离高斯分布的程度,并分析其与钻削加工工步质量的映射关系,实现钻削加工工步质量检测。实验及分析结果表明:基于声发射信号双谱切片提取的信号特征可有效辨别批量钻削工步中的质量不合格品。     

激光焊接过程中小孔行为对光、声的影响

利用错边试样的激光焊接实验来研究小孔行为对等离子体光、声辐射信号的影响。发现等离子体光辐射强度仅受被焊材料蒸发量的影响。而等离子体声信号的强度以及光、声信号的频谱分布都受到小孔行为的制约,在不能出现小孔的情况下,等离子体失去了周期性行为。     

基于FPGA的高速声信号采集存储系统

在地震、气象预报和航空航天等领域里,现场信号具有非常重要的作用.在传感器阵列定位系统中,现场声信号采集存储的实时性与高效性尤为关键.鉴于此,构建了基于FPGA的高速声信号采集存储系统,并详细论述了各个模块的设计方法和控制流程,在ISE中完成设计与仿真.实验结果表明,该系统能够可靠地对多路声信号进行采集,实时性较好且运行稳定,采样精度高达±1LSB.     

用于植物光合作用研究的光声光谱仪

研制了一台用于光合作用研究的光声光谱仪.对于一般直径为10mm的活体叶片样品,在平均光强为50μmol·m~(-2)·s~(-1)的412Hz调制光激发下,光声池的信号输出不小0.1μV.整机在设计波段(400～800nm)范围内具有相当好的归一化性能.在412Hz高频测定中,只要光声信号强度不超过40μV,光声信号强度与调制激发光强度之间有很好的线性关系,低频情况下线性关系也极为理想.仪器的特点是能兼做光声光谱波长扫描测定和光合放氧测定,可用于活体叶片无损性深度剖面分析和植物光合作用理论及环境生理等领域的研究.     

金属裂纹扩展声发射信号特性研究

机械结构件中的应力集中使得结构极易产生裂纹并逐渐扩展,裂纹扩展时伴有声发射信号,因此有必要对结构件中裂纹扩展时的声发射信号进行特征研究。为研究金属板件中的裂纹声发射源特征行为,通过分析板件中的裂纹声发射源,从理论上推导了裂纹声发射的幅值和频率特征表达式。在裂纹扩展过程中,金属板件的裂纹声发射信号幅值与声发射源的开裂长度和拉伸应力的乘积成正比,频率与裂纹开裂速度成反比,且与裂纹开裂长度成正比。用声发射检测系统对预制有初始裂纹的金属板件进行拉伸状态下的声发射监测,通过对声发射信号求取功率谱密度估计,实现不同声发射信号以功率谱在频域的分布为信号特征的有效区分。实验结果与理论分析相符合,研究结果对金属板件的裂纹声发射检测技术具有重要意义。     

靶板厚度对破片声发射信号特征的影响研究

为研究铝合金靶板厚度对靶板声发射信号特征参数的影响,对直径8 mm球形破片侵彻不同厚度铝合金靶板进行数值模拟研究,获得靶板侵彻过程中的声发射信号。仿真分析不同速度下靶板厚度对破片侵彻过程中声发射信号特征参数的变化,研究发现：靶板厚度在3 mm～10 mm范围的声发射信号特征值幅度随破片速度的增大而增大;根据靶板厚度与靶板声发射信号特征参数的关系,选择合适厚度靶板对破片声发射信号进行分析。     

多重分形的耐火材料损伤声发射信号特征提取方法

为了对镁碳质耐火材料损伤声发射信号进行有效的特征提取,研究了利用非线性领域的分形方法进行特征提取的可行性。首先利用仿真声发射信号研究了多重分形谱参数(Δα、Δf、K),广义分形维数均值Mean Dq等参数表征信号频谱结构特征的能力,结果表明多重分形谱宽Δα能够有效的表征信号的频谱特征;然后对镁碳质耐火材料进行单轴压缩试验,采集损伤声发射信号,并计算出两种典型损伤声发射信号的多重分形谱宽Δα,通过多重分形谱宽的分布证实了利用其进行特征提取是可行的。     

风力机叶片蒙皮初始裂纹的盲信号提取

针对风力机叶片初始裂纹特征难以提取的问题,提出了一种逐步提取并消减噪声源信号从而获得微弱裂纹故障特征的盲提取方法.首先基于卷积混合模型极小化改进代价函数推导自适应学习迭代算式,在仿真实验中确定非线性激励函数和滤波器的传输函数,根据输出信号的性能参数证明了改进算法对尖峰噪声的异常点更加敏感稳健.在风力机叶片疲劳实验台上模拟叶片蒙皮的初始横向裂纹,通过声发射信号采集系统获得观测信号,分析噪声源的特性并提取了初始裂纹的声发射信号特征,为风力机叶片状态监测和预警提供了依据.     

实时镗削监控和特征信号的提取

制造过程中信号的分析和特征信号的提取是系统运行状态监测的关键技术,为保证在线监测的准确性和故障诊断的可靠性,文章讨论了适于镗削过程特点的监测传感器的选择、组合以及时域和频域提取特征信息的方法。     

FT—IR光谱的背景干扰谱带

本文对溶液样品FT-IR光谱中由于溶剂的强吸收而产生的背景干扰谱带的成因和识别方法进行了研究。溶剂吸收太强、仪器和环境不稳定造成的不稳定信号两个因素都会引起这种背景干扰谱带。背景干扰谱带的位置固定,但其强度是随机的。利用这一特点可以方便地将它们识别出来。