SAS与EPS集成系统传感器和ECU的故障诊断方法

为解决汽车半主动悬架(Semi-Active Suspension,SAS)与电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)集成系统在线故障诊断的问题,提出将小波分析方法应用到SAS与EPS集成系统传感器和ECU的故障诊断中。首先根据故障状态下传感器和ECU输出电压信号的突变特性,利用小波分析奇异性检测原理检测出突变信息。随后为能更精确地检测出突变信息,先使用小波阈值法对电压信号消噪,再对消噪后的电压信号进行检测。最后以SAS与EPS集成系统中扭矩传感器和ECU故障诊断为例进行试验研究。结果表明,小波分析方法能有效抑制信号噪声,并准确检测出故障和故障发生时刻,对集成控制系统的安全运行及故障诊断具有重要的工程应用意义。     

船舶液压油中金属颗粒浓度快速检测研究

当液压系统发生异常磨损时,液压油中金属磨粒的浓度会急剧增加,因此,液压油中金属磨粒的浓度检测也是在线监测常用的手段之一。利用光阻法,设计并制作了微流控检测芯片,搭建了相应的光学检测系统,选取粒径为10μm和20μm的铁粉,分别配制了不同浓度梯度的油样,并进行了大量的检测试验。结果表明:当金属磨粒的浓度增大时,信号幅值可增大近6倍,而且信号幅值随着磨粒的粒径增大而增大;光阻法可用于液压油中金属磨粒浓度检测,并且具有良好的检测效果。     

润滑脂中磨粒对钢表面摩擦学性能的影响

轴承中的润滑脂在长期使用过程中会存在大量的固体颗粒,这些固体颗粒尤其是金属颗粒能对运动表面产生严重的磨损,从而引起设备功能失效。在各种磨损形式中,磨粒磨损对设备造成的损失最为严重。为了研究润滑脂中磨粒对钢界面摩擦学性能的影响,考察了磨粒尺寸、磨粒浓度、载荷和转速对材料磨损的影响。结果表明,在一定范围内,随着磨粒尺寸和浓度的增加,钢材料表面的磨损量也在增加,且磨粒浓度的增加对材料的磨损程度大于磨粒尺寸的增加对材料的磨损程度。另外,转速和载荷的增加也会提高材料表面的磨损量。     

润滑脂中磨粒对钢表面摩擦学性能的影响

轴承中的润滑脂在长期使用过程中会存在大量的固体颗粒,这些固体颗粒尤其是金属颗粒能对运动表面产生严重的磨损,从而引起设备功能失效。在各种磨损形式中,磨粒磨损对设备造成的损失最为严重。为了研究润滑脂中磨粒对钢界面摩擦学性能的影响,考察了磨粒尺寸、磨粒浓度、载荷和转速对材料磨损的影响。结果表明,在一定范围内,随着磨粒尺寸和浓度的增加,钢材料表面的磨损量也在增加,且磨粒浓度的增加对材料的磨损程度大于磨粒尺寸的增加对材料的磨损程度。另外,转速和载荷的增加也会提高材料表面的磨损量。     

基于静电传感技术的液压泵状态监测技术研究

对液压泵的常见故障及常用监测方法进行了分析,提出将静电传感器技术运用到液压系统在线监测中。研究了液压泵油液在线监测机制、磨粒荷电量的影响因素,设计了一套适用于液压系统的油液在线监测系统,研究了磨粒浓度、大小及材质与传感器测量电压之间的关系。运用静电传感器在线监测液压系统工作介质中磨损颗粒的荷电情况,得到液压泵磨损的监测结果,验证了静电监测方法在液压泵在线监测中的有效性与可行性。     

脉冲涡流检测中传感器空间位置变化对检测结果影响规律的仿真分析

在脉冲涡流检测中,为了研究传感器空间位置变化对检测结果的影响规律,通过AN—SYS有限元仿真的方法,分析了传感器水平和垂直位置变化对感应电压信号及缺陷附近电磁场分布的影响。仿真结果表明,传感器位于水平及垂直方向的不同检测位置时,前者可通过感应电压得到峰值时的检测位置,实现对缺陷的边缘检测,后者的感应电压信号具有提离交叉点。仿真结果为试验研究传感器空间位置变化对检测结果的影响提供了理论指导。     

基于虚拟仪器技术的新型焊机检测装置

简单分析了目前电焊机检测设备存在的问题,并利用虚拟仪器技术对现有设备进行了全面的技术改造：采用电流型LEM传感器检测电流和电压信号,利用计算机配合高速数据采集卡采集数据,然后通过软件进行数据处理,根据电流电压有效值定义和有功功率定义等直接获取电焊机参数,在计算机的虚拟仪器面板上同时显示电焊机电流、电压、功率、功率因素、波形畸变率等参数和瞬时信号波形,并对所测信息进行统计处理和其它实用分析。     

脉冲等离子弧焊穿孔熔池的等离子云传感

在探针法检测等离子云理论基础上,研制了实用化的多探针等离子云传感器,并利用尾焰传感器对比检验了所设计传感器的可靠性和检测精度.将等离子云传感器应用于脉冲等离子弧焊穿孔熔池小孔状态检测,并对检测信号的波形特征做了深入研究.分析表明,等离子云检测信号中负脉冲信号可以作为脉冲等离子弧焊穿孔熔池的状态变化的特征判据,负脉冲信号的频率则可以作为脉冲焊接是否保持"一脉一孔"焊接的特征判据.等离子云电压信号可以很好的反映穿孔熔池的状态.     

基于超声传感器的油液磨粒在线监测系统的研究

油液在线监测技术相比传统的离线检测具有实时性、同步性、连续性等优点,超声波具有良好的实时性、较高的空间分辨力、较强的油液穿透性,因此发展超声磨粒在线监测技术具有重要意义。本文基于超声散射原理,设计了一套油液磨粒在线监测系统,由工控机、超声波检测卡、超声波传感器、在线油温传感器、齿轮泵等部分组成,采用Delphi进行程序开发。并进行实装试验,结果表明,系统能够实时在线监测润滑油中的磨粒数量和大小。     

微小型钢丝绳漏磁检测传感器与仪器

以#28钢丝绳为例,通过有限元法分析不同磁化方法对钢丝绳磁化效果的差异,探讨穿过式磁化器中各项几何参数的变化对于钢丝绳内部磁场和缺陷漏磁信号的具体影响,得到漏磁场轴向分量随磁化器几何尺寸的变化规律,得出钢丝绳检测穿过式磁化器的最优尺寸,并介绍了一种小尺寸的差分检测传感器。通过试验验证了上述磁化方法和传感器的检测效果,试验结果与有限元仿真结果基本相符,符合检测要求。结果有助于从整体上选择磁化方法,优化和微型化设计检测传感器,提高漏磁检测灵敏度。     

铁磁材料痕迹检测方法

介绍了一种基于线性集成霍尔传感器的铁磁材料痕迹检测方法。该方法是通过霍尔传感器测量磁化金属表面磁场大小以读取金属工件表面痕迹信息。试验结果表明,系统具有很好的成像效果。通过改进,用霍尔传感器阵列检测可以增大测量面积,提高扫描效率,具有广阔的应用前景。     

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。     

A density-based fuzzy clustering technique for non-destructive detection of defects in materials

In non-destructive testing and evaluation of materials, defects contain visible aggregations of similar levels of brightness with large scale of correlation between them. In most cases, these brightnesses have no notable contrast relative to non-defect counterparts. However, the density and the size of the defect are visually the most notable features. In this paper, we have utilized human conception for classifying defects by the fusion of fuzzy clustering method and fuzzy logic rules based on the density and the size of the defect. The probability of detection and the probability of error are compared with the Bayes classifier. The proposed approach shows that there is less dependency between the variation of density and size of a defect and variations of noise density and distribution. Experimental images from eddy current, ultrasonic and radiography techniques are investigated. It is shown that the new approach reduces the noise and drift, leading to a better detection of defects.     

脉冲漏磁传感器的优化设计与试验验证

在铁磁性板材、管道腐蚀、裂纹等缺陷检测方面,脉冲漏磁技术显示了潜在的优势。在对多种不同结构的传感器进行仿真分析的基础上,提出了一种新型励磁结构的脉冲漏磁传感器,减少了背景噪声磁场对缺陷漏磁信号的磁场压缩作用,提高了传感器对缺陷信息获取的准确性,适合于绝缘层或涂覆层下缺陷的检测。研制了新型传感器,并对标准试件进行了测试。试验证明了传感器设计的正确性及有效性。     

Pulsed electromagnetic attraction of sheet metals – Fundamentals and perspective applications

The paper is dedicated to the study of pulsed electromagnetic attraction processes which can deform ferromagnetic sheet metal materials such as low carbon steels using low frequency discharges. The analytical model based upon the solution of Maxwell equations explains that magnetic forces are prevailing over the Lorentz forces for low frequency discharges. For electromagnetic forming (EMF) processes employing ferromagnetic sheet metal blanks of low electrical conductivity with relatively slow electric discharges, the magnetic forces should be taken into account in order to achieve a correct representation of electromagnetic forces applied to the blank. An engineering estimate on the size of magneto-static forces and Lorentz-forces is the outcome of the analytical work. In addition to analytical work and validation of the proposed engineering estimate of attracting forces, a single turn coil is introduced which is more robust than previous designs with multiple frequencies and interrupted discharges. The simplified setup only requires a rather slow single frequency low voltage electric discharge which allows for using cheaper and longer life capacitors, substantially reduces the safety implications and also extends the life of the coil insulation.     

Application of magnetic Barkhausen noise in non-destructive testing fields of residual stress

Magnetic Barkhausen noise （ MBN） is a phenomenon of electromagnetic energy due to the movement of magnetic domain walls inside ferromagnetic materials when they are locally magnetized by an alternating magnetic fields. According to Faraday＇s law of electromagnetic induction, the noise can be received by the coil attached to the surface of the material being magnetized and the noise carries the message of the characteristics of the material such as stresses, hardness, phase content, etc. Based on the characteristic of the noise, researching about the relationship between the residual stress in the welding assembly and the noise are carried out. Furthermore, data process is performed by RMS （Root Mean Square） equation and Power Spectrum analysis.     

液压油污染度CCD显微检测系统

研制了一种新型液压油污染检测系统.采用柯拉远心光路照明原理,使被测油液得到充分均匀照明.综合CCD光电显微成像和计算机数字图像处理技术,运用最佳阈值分割和轮廓提取相结合的图像数据处理方法,实现了污染颗粒图像边缘的精确检测.对实际液压油进行抽样实验,其测试精度达到国际标准的要求.     

Design and modelling of a passive wireless pressure sensor

This investigation is concerned with the design and modelling of a passive wireless pressure sensor to detect blood pressure inside an abdominal aortic aneurysm sac after endovascular repair of the aneurysm. The sensor consists of a coil and a capacitor to form an inductor-capacitor (LC) resonant circuit which oscillates electrically at its resonant frequency. This miniature sensor has a size of 6 mm × 6 mm × 1 mm and can be fabricated by microelectromechanical system (MEMS) technology. By activating the sensor with an electromagnetic field, aneurysm sac pressure information can be acquired. The properties and behaviour of this sensor based on computer simulation are also presented in this paper.     

基于FastICA去噪和改进HHT的转子不平衡故障特征提取方法研究

针对转子不平衡振动信号非平稳性并伴随较强环境噪声的特点，提出一种基于快速独立分量分析（FastICA）和改进希尔伯特-黄变换相结合的故障特征提取方法。该方法采用FastICA法去除环境噪声等因素对于故障特征提取精度的影响，再利用自适应白噪声总体平均模态分解方法将故障信号分解为一系列固有模态函数（IMF），并采用基于相似性评估的虚假IMF选择算法将与故障信息无关的虚假IMF分量剔除，从而保证故障信息提取的准确性和有效性。通过仿真分析证明了所提方法的有效性，并且实际试验表明：该方法可有效提取转子不平衡信号的故障特征，为该类故障的诊断提供了一种切实可行的方法。