油品质量在线监测系统设计

介绍基于油质传感器FPS2800B的多参数油品质量在线监测系统。提出了监测系统的总体框架,分析了FPS2800B CAN输出数据协议,设计了CAN/RS-232转换电路,通过上位机数据处理软件的编制,实现了传感器输出参数的直观显示。实验表明,系统可实现对油质粘度、密度等参数的在线监测。     

无陀螺惯性测量组合机械结构的动态响应分析

弹丸发射的高过载可能导致无陀螺惯性测量组合的机械结构发生变形,引发测量组合内传感器的安装位置误差,从而引发惯性测量组合测试精度的降低或传感器物理结构的损坏.针对无陀螺惯性测量组合对传感器的位置误差非常敏感的问题,利用有限元分析软件ANSYS对某弹载无陀螺惯性测量组合的机械结构进行了弹丸发射瞬间的瞬态动力学分析.根据计算结果,对该机械结构设计方案进行了校核,并对提高机械结构的动态特性提出了建议,为以后的设计和优化奠定了基础.     

基于快速Isomap的曲面超声图像优化展开

曲面工件超声成像检测时,采集点为三维数据,数量较大,观测时须进行旋转、移动操作,重构与显示缓慢,需对采集数据进行二维显示以便观测工件整体状况,实际检测中通常也要求结果为平面图像。基于此,提出了基于快速Isomap的曲面超声图像展开算法,首先对N个采集点进行Landmark点抽取,采用基于Fibonacci堆的Dijkstra算法计算Landmark点间的近似测地距离,利用多维尺度变换构造保持曲面拓扑结构的2D空间,根据剩余采集点到landmark点的距离确定其坐标,对曲面展开后各点的欧氏距离加权优化,使展开前后测量点间距尽可能保持相等。实验表明,该方法计算速度为2~4 s,误差约为0.1,与Isomap算法相比均有提高。     

基于地磁梯度的弹丸运动涡流磁场模型

针对传统的磁补偿方法不能满足旋转弹丸高速飞行过程中干扰涡流磁场补偿要求的问题,提出了基于地磁梯度的弹丸运动涡流磁场模型。该模型结合弹体涡流磁场与地磁梯度的特点,阐明了运动涡流磁场与弹体飞行参数、地磁场矢量强度和地磁梯度之间的数学关系,完整地体现了影响弹体涡流磁场的因素。数值仿真实验的结果表明,不考虑地磁场梯度会造成涡流补偿效率和姿态角解算精度的降低,且随着弹体飞行跨越地理范围的增大,其误差也增大。所提出的模型有效可靠,可用于弹体背景磁场的补偿研究。     

基于串行通信的示波器控制平台设计

为增强示波器的测试功能和提高测试效率,在改进标准RS-232串行通信使其具有自动识别串口号功能的基础上,利用LabVIEW设计了虚拟仪器面板,实现了对泰克示波器的通道选择、自动设置、触发控制、时基及增益控制、波形显示及调整测量、数据存储等的控制;同时,对通信中需要注意的关键环节进行了说明。对TeKtronix TDS 2012示波器的控制试验表明:该平台界面友好、操作方便,能利用改进的串行通信方法与示波器进行可靠的通信,并实现了对示波器的上位控制,还获得了完整正确的被测信号波形,具有很好的实用性。     

机器视觉多视场协同测量方法

提出了机器视觉多视场协同测量方法以实现二维几何特征的现场高精度自动测量。介绍了该方法的基本原理,研究了实现多视场协同测量的关键技术。首先,建立测量空间,在大视场图像上识别被测特征并规划测量路径,建立大视场图像坐标与测量空间坐标之间的映射关系;根据测量路径,在测量空间中完成小视场序列图像的自动采集。然后,建立大视场图像坐标与小视场图像坐标之间以及相邻小视场图像坐标之间的映射关系,据此关系,在小视场图像的相应位置搜索并构建精细的辅助测量特征。最后,根据小视场序列图像在测量空间中的方位,求解各局部被测特征参数并进一步求和得到整体被测特征参数。应用该方法对φ150mm圆盘上分布的100mm孔距进行测量实验,结果表明,相对误差的绝对值不超过0.03%。该方法测量精度不受机械坐标精度的影响,适用于在工业现场组建高精度自动测量系统。     

基于前景分割的目标实时检测方法

针对基于单一颜色信息的目标分割算法易受光线因素影响的问题,提出一种颜色及深度信息融合进行前景分割的目标实时检测方法。采用Kinect传感器采集低成本深度(RGB-D)图像,利用改进的ViBe算法及多帧差分法分别对于RGB以及深度图像进行建模。前景分割后,利用选取基准(SC)融合策略优化目标结果,然后通过rg Chromaticity颜色模型计算前景区域直方图信息并与模板匹配完成目标标记。实验结果表明,该方法对于环境光线及噪声干扰具有一定的鲁棒性,对于ViBe算法中背景前景同色误检及“鬼影”现象,对于深度图像分割中前景背景距离过近而造成误检现象都有很好的识别效果。     

基于STM32L151的低功耗便携式多组分气体检测仪设计

本文设计了一种基于STM32L151的便携式多组份气体检测仪,采用电化学原理测量硫化氢、一氧化碳和氧气的浓度,利用催化燃烧原理测量甲烷的浓度.本文详细介绍了气体浓度检测原理及其调理电路、系统控制电路和上、下位机软件设计.实验证明,该气体检测仪具有体积小,功耗低,测量精度高等优点,适用于日常生活和工业生产等各类场景.     

磁致伸缩材料与石英音叉复合低阻尼谐振磁电效应

采用磁致伸缩材料与石英音叉谐振器复合设计了一种低阻尼的谐振式磁电敏感单元。石英音叉工作在弯曲振动模式,音叉叉指结合区域(底部)产生的应力/应变方向相反、弯矩相互抵消,实际为解耦区域。将底部与磁致伸缩材料粘接复合设计谐振式磁电敏感单元的Q值主要取决于音叉谐振器自身的高Q值,磁致伸缩材料的高磁机阻尼被隔离。动态磁场作用下,磁-机-电转换过程可看作一个受迫振动过程,当激励磁场频率接近于音叉谐振频率时,输出电信号最大。实验结果表明:磁电敏感单元Q值高达5 034;谐振磁电电流系数达到799.2 nA/Oe;在接近谐振频率32.774 kHz信号激励下,磁电电流系数相对偏置磁场变化的灵敏度达到5 (nA/Oe)/Oe。     

基于AD7745的油液在线监测系统的设计与实现

设计了一种基于AD7745的在线油液监测系统,选用单片机STC12C2052AD作为控制核心,结合RS-232串口总线完成数据的采集、转换和传输,通过上位机数据处理软件Lab VIEW的编制,实现了油液品质的直观显示。通过试验验证,该设计可实现对油品质量的实时监测,并且提高了检测结果的精度及可靠性。