声发射信号在导波杆中传播的放大规律实验研究

根据弹性动力学理论关于弹性波经过变截面杆其位移透射系数增加的原理,设计一系列杆底部为阶梯形或圆锥形接头的新型导波杆,通过实验证明,与普通导波杆相比,其可以起到放大声发射信号而不改变其类型的作用,为后续波形分析提供方便,提高检测精度。实验还证明：导波杆的放大系数与杆的大小面积比值有关,小端面面积一定时,增加大端面面积,将使阶梯杆和圆锥杆放大系数都增加;大小端面面积相同的圆锥杆和锥度大的圆锥杆放大系数大。考虑实际金属,除了弹性外还有粘性和塑性,内部还有杂质和缺陷,会引起能量的衰减和频散效应,建议实际检测中选用大小面积比比值大的,并且锥度大的圆锥形导波杆,同时选择均匀和弹性好的材料,以得到清晰的信号波形。     

基于FPGA的超声导波宽带激励源设计

超声导波检测效率高、距离远,逐渐成为焊缝缺陷检测的有效方法之一。目前国内的超声导波检测信号激励源通常将信号发生器和功率放大器组合使用,操作不方便且功率放大器价格昂贵,不能满足远距检测。为了克服其缺点,设计了一款基于FPGA的超声导波检测宽带激励源。该激励源的激励频率、脉冲周期数、脉冲检测均可根据不同的检测对象灵活可调。在50Ω负载上,激励源的功率放大器在250 kHz～4.5 MHz的激励频率范围内能够实现100 Vpp的输出幅值,可直接驱动压电换能器。软件部分使用Verilog语言设计了各硬件的驱动程序及与上位机的串口通信协议。经试验验证,搭配接收采集模块,激励源可实现500 mm长焊缝缺陷检测。模块体积小,性能可靠,具有一定的实用价值。     

圆度及圆柱度误差的CAT系统的研制

本文首先建立了以绝对坐标法检测国度、圆柱度误差的理论模型，分析了测量系统误差对测量结果的影响，最后介绍了ＣＡＴ系统的软、硬件组成。     

柴油车燃烧掺水乳化油电控系统研究

本文简要介绍了柴油车燃烧掺水乳化油的系统结构,重点介绍了电控系统的控制方案,包括硬件电路和软件设计。系统采用AT89S52单片机对乳化过程进行实时控制,以保证柴油机实时在最佳掺水的条件下工作。     

基于核主成分分析及支持向量机的水轮机叶片裂纹源定位

结合核主成分分析(KPCA)以及支持向量机对水轮机转轮叶片裂纹源的声发射信号进行定位。结果表明,利用核主成分分析提取的特征参数进行定位的精度高于原始参数的定位精度,即输入9个特征参数时,支持向量机在叶片区域的识别率为100%,在裂纹源对焊缝距离的支持向量回归分析中的最大误差为20cm。因而结合KPCA和支持向量机对复杂的大尺寸结构进行定位是一种较好的方法,既减少了输入信号的维数,又提高了定位精度。     

金属材料声发射信号特征提取方法

试图通过对声发射信号的检测实现对水轮机转轮叶片金属疲劳裂纹的在线监测。利用美国PAC公司SAMOS声发射检测系统采集到声发射的各种参数：针对大型水轮机现场环境的情况,选用了四种声发射信号。通过BP神经网络和模式识别结合的方法,设计特征提取器来提取金属材料疲劳声发射特征信号。比较神经网络输人参数对输出结果的灵敏度,选择出一些对分类识别最有效的特征参数：并采用可分离性判据进一步验证其正确性。最后,在13个声发射特征参数中,质心频率、计数、持续时间、上升时间、平均信号电平等五个参数的特征最为显著,可以用于识别现场环境下的声发射信号。     

基于声发射信号衰减特性的材料成分分数检测

针对传统的材料成分分数检测方法需损坏被测材料这一问题,提出一种基于声发射信号衰减特性的材料成分分数检测新方法。选取微晶石墨/聚乙烯醇(PVA)复合材料为对象,从声发射原信号和声发射信号特征小波包两个方面,建立其衰减特性与材料成分分数间的关系,并对该关系进行验证和两方面的验证结果的对比。结果表明:本研究选取信号的特征小波包为125~171.85 k Hz频段时,对于原矿微晶石墨/PVA复合材料以此特征小波包计算原矿微晶石墨质量分数误差为2.2%,比用原信号计算误差低1.6%;对于提纯微晶石墨/PVA复合材料以此特征小波包计算提纯微晶石墨质量分数误差为2.4%,比用原信号计算误差低2.0%,检测结果与材料实际成分分数吻合度较高。因此,该方法为材料成分分数无损检测提供了一种新的研究手段。     

几种典型接合界面对声发射信号衰减的影响

为研究声发射信号经过各种不同接合界面的传输衰减特性,设计了声发射信号经过螺栓紧固联接面、大小界面接合面、焊接面、法兰连接面等四组典型接合界面传播时的模拟试验来分析研究其声衰减特性。试验结果为实际应用中分析不同接合界面对声发射信号衰减的影响提供了重要参考。     

管道泄漏检测用人工神经网络技术

首先分析管理泄漏检测的基本原理，并应用LabVIEW分析单传感器在泄漏管道不同位置拾取的泄漏信号的时频域特征，以所提取时频域特征指标来构造人工神经网络的输入矩阵，建立了能对管道泄漏状况进行分析检测定位的人工神经网络，实现了管道泄漏检测的单传感器定位。模拟泄漏实验和在PC机上进行网络仿真表明该方法是有效的。     

水轮机转轮动应力测量系统的密封措施

某大型水电站的混流式水轮发电机组,自投产运行以来,每次大修检查发现,其转轮叶片一半以上都产生裂纹,裂纹大部份发生在叶片与上冠或下环连接处附近,呈贯穿性发展,最长的有680mm叶片频繁出现裂纹,对机组安全运行有较大威胁,经常补焊给电厂带来巨额经济损失.为了寻找裂纹产生的原因,要测试水轮机叶片的动应力,这就必须解决测试应变片和信号引线的防水密封问题.测试应变片和信号引线要随着转轮旋转,并经受大流量高速水流的连续冲刷,对其进行防水密封并非易事.我们设计的防水密封措施,确保了测试应变片牢固地粘贴在转轮叶片上,确保了测试信号引线稳固可靠,不受潮,不脱落;使转轮叶片工作动应力测试得到成功.