碳势测量热丝传感器性能分析及改进

通过全方位分析认为:热丝传感器性能取决于热丝材料和规格,同时受到传感器结构和测量数学模型的影响。选用新热丝材料和规格,对传感器结构作合理改进,采用补偿引线,完善数学模型,研制出新型传感器。实际生产应用表明,测量准确性和精度有所提高,在一定程度上克服了寿命短、灵敏度低、重现性差等缺点。     

平面线圈型直线时栅参数优化方法的研究

提出了一种基于非线性规划遗传算法的平面线圈型直线时栅位移传感器结构参数的优化方法，与传统枚举法相比该方法在优化效率和效果上都有大幅度的提高。通过建立基于非线性规划遗传算法的数学模型对传感器参数进行优化，根据优化结果建立传感器物理模型进行仿真，并设计传感器样机进行实验。与枚举法优化结果相比较：优化效率提高了65%，谐波畸变率降低了10倍。在240 mm的量程范围内，测量精度达到0.8 μm。结果表明了该优化方法的可行性，优化后的传感器从结构上抑制了原始误差，实现了高精度测量。     

基于热传导的热丝TIG焊接技术

基于热传导方式构建热丝TIG焊接装备,建立热丝温控数学模型,并验证此温控数学模型在一定送丝速度区间内能够将焊丝温度维持在220℃,误差范围±5℃。开展220℃热丝TIG焊与普通TIG焊的对比试验。结果表明:基于热传导的热丝TIG焊能够改善焊接成形,提高送丝速度和焊接速度。在获得质量接近的焊接成形时,由于热丝TIG焊焊丝对电弧的激冷作用较小,因而220℃热丝TIG焊的打底焊接效率较普通TIG焊提高了约100%,填充盖面焊接效率提高了约200%。此外,在获得质量接近的焊接成形时,其焊缝区显微组织较普通TIG焊的更为细小,焊缝区硬度略高于普通TIG,两种焊接接头力学性能良好,断裂位置均在ASTM A106钢母材。     

平面焊接残余应力九极磁测探头仿真分析

焊接残余应力的磁测法是近年来发展的一种新方法，其磁测的关键在于传感器的设计。常规的传感器为二极或四极，测量误差较大。试验采用了九极传感器，测量时不需要旋转，减少了测量误差。采用高磁导率材料作探头，通过电磁仿真，优化了探头的结构、外形及线圈激励匝数，并对影响因素进行分析。九极传感器为残余应力的快速测量提供了一种先进手段。     

基于ERT的可视化压力测量方法

针对现有力触觉传感器价格昂贵、制作工艺复杂等缺点,提出了一种以导电硅橡胶材料为测量单元,结合电阻层析成像(ERT)技术的可视化压力测量方法。分析了导电硅橡胶材料的导电机理和导电硅橡胶材料所受压力与电阻之间的关系;对导电硅橡胶材料在不同激励方式下敏感场的电势分布进行了仿真,对比了材料电导率不同时测量电压的变化;搭建了可视化压力测量平台,对测量单元在不同区域、不同压力作用下的测量结果进行了验证。试验结果表明：压力为0～10 N时,可视化测量效果明显,并且能够实现整个测量区域的实时压力测量。相比于传统的触觉传感器,该压力测量方法无需多个传感器阵列,具有结构简单、结果可靠、成本低、可视化等特点。     

动态系统分析的阻抗方法及其在状态监控智能结构中的应用

概括了当前基于振动的结构损伤检测和状态监控方法．比较了优缺点。通过对由压电陶瓷驱动的单自由度弹簧-质量-阻尼系统的分析，介绍动态系统分析的阻抗方法，指出压电驱动/传感器同结构相互作用对整个动态系统的影响。基于压电材料良好的机电耦合特性，将反映结构特性的压电材料电阻抗测量替代机械阻抗测量，从而进行损伤检测。阻抗分析技术的应用实例表明了其可行性。     

热丝填充埋弧焊原理及应用

热丝充埋弧焊是在传统埋弧焊的基础上发展起来的一种优质、高效、节能的焊接新工艺。本文建立了热丝加热状态的数学模型。在此基础上研制的相应的装备。在生产中应用该工艺可获得良好的经济效益和社会效益。     

TIG电弧热丝对铜、钢堆焊的工艺研究

针对某产品铜带焊接工艺,提出了一种电弧热丝方式应用于TIG堆焊铜、钢工艺的研究。电弧热丝可有效预热低电阻率的焊接材料,如铜;传统的电阻热丝只能加热具有高电阻率的焊接材料,如钢。采用电弧热丝系统,热丝电流小于50A时即可有效预热焊丝,与电阻热丝电流400A相当。在相同焊接电流下,能够大大提高焊接熔敷速度;在相同送丝速度下,降低焊接电流,大大降低焊接设备功率。同时证明2种热丝加热方式对钢基体、铜合金的影响相同,特别是对堆焊层铜合金中泛铁量的影响相当。     

涡流穿过式传感器实际渗透深度的数学模型

采用直接测量固态导体内部磁场分布的方法，研究影响穿过式传感器实际渗透深度的各种因素。结果表明，实际渗透深度除与导体的电导率、磁导率及测试频率有关外，还与线圈的结构及激励磁场有关。最后利用遗传算法建立了涡流实际渗透深度的数学模型，为确定涡流在导体中的实际渗透深度提供了可靠依据。     

磨削多种规格槽钻的数学模型研究

本文根据成型磨削工艺，结合不同规格钻头外径和钻芯厚度的差异，建立了相应的数学模型，得到了砂轮的截形数据，给出了用一种规格砂轮磨削多种规格槽钻的数学模型。此工艺可显著降低成本，产品精度高，符合国际标准。     

平面线圈型直线时栅参数优化方法的研究（英文）

提出了一种基于非线性规划遗传算法的平面线圈型直线时栅位移传感器结构参数的优化方法,与传统枚举法相比该方法在优化效率和效果上都有大幅度的提高。通过建立基于非线性规划遗传算法的数学模型对传感器参数进行优化,根据优化结果建立传感器物理模型进行仿真,并设计传感器样机进行实验。与枚举法优化结果相比较:优化效率提高了65%,谐波畸变率降低了10倍。在240 mm的量程范围内,测量精度达到0. 8μm。结果表明了该优化方法的可行性,优化后的传感器从结构上抑制了原始误差,实现了高精度测量。     

板材剪切与冲裁加工实验的位移测量系统

针对板材剪切与冲裁加工的特点，设计了一种应变片式位移传感器。传感器可根据需要对量程进行调节，且相对精度不变，特别适于中小位移的测量。结合数据采集系统，在材料试验机上实现了板材剪切加工和精密冲裁实验的位移测量。     

扫描式塑料薄膜厚度监测系统的设计

基于电容传感器的塑料薄膜厚度检测方法是一种非接触测量手段，可实现在线不间断测量。给出了系统的结构框图及工作方式，阐述了电容传感器测厚的原理，针对极板间距变化引起的测量误差，提出了双涡流传感器振动补偿方案，提高了系统的测量精度。还对软件实现的功能作了介绍。最后给出了实际的测量数据，验证了振动补偿的有效性和系统的可靠性。     

类磁栅液压缸位移高精度测量技术研究

针对类磁栅液压缸集成位移传感器无法直接进行高精度位移测量的现状,研究了传感器信号处理的相关技术。通过对传感器响应信号的数学模型分析,设计了专用的直流分量滤除、脉冲干扰滤除与高次谐波分析等预处理方法。在此基础上,为进一步提高细分精度,引入了支持向量机对测量精度进行提升,并最终实现了信号的350细分。测量结果可满足传感器高精度测量的要求,达到了预期效果。     

风电叶片全尺寸结构试验三维挠度测量研究

对风电叶片进行全尺寸结构试验时需要测量其挠度变形,目前使用拉绳传感器测量,但拉绳传感器只能实现单一方向测量,测量误差大且维数单一。为了解决上述问题,推导一种用于叶片三维挠度精准测量的数学模型,进一步结合超宽带无线测距技术搭建了无线测量系统,使用该系统进行叶片静力加载挠度测量试验,并与激光跟踪仪测量结果进行对比。结果表明:该技术可以获得较为准确的挠度值,测量的X、Y、Z三个方向的叶片变形量的均方根误差分别为12.77、15.91、19.87 mm,符合测试要求。     

涂层厚度的非接触在线测量

本文介绍了一种非接触在线测量金属基体上半导体涂层厚度的方法。开发了一种组合了电涡流传感和电容传感测量原理的复合传感器。根据二种传感元件对金属基体及涂层薄膜的不同物理特性。建立了该复合传感器的数学模型。从该模型导出的仿真结果为我们提供了实际应用时最佳间隙的一些有用信息。经过对金属基体上三种不同厚度的聚乙烯涂层厚度测量的试验，证实所开发的复合传感器的精度不小于±1μm。     

绝对式涡流传感器测量非磁性管材外径和电导率

以开发绝对式感应涡流传感器测量能力、实现单机多参数测量为目的,对非磁性管件中的涡流磁场进行了研究和分析。建立了基于绝对式感应涡流传感器,对非磁性管件的外径和相对磁导率进行检测的数学模型,并设计了相应的检测方法。试验结果验证了该方法的有效性。     

基于粒子群算法的拉线位移传感器三维坐标测量

文章提出了一种基于粒子群算法(PSO)的拉线位移传感器测量系统的方法来用于测量空间三维坐标,分析了测量系统的目标函数,建立了粒子群算法求解三维坐标的数学模型,通过软件仿真验证了粒子群算法在拉线位移传感器测量系统上的可行性。最后,搭建了拉线位移传感器三维测量系统平台并进行实验,同时与最小二乘法计算三维坐标作比较,实验结果表明,粒子群算法在基于拉线位移传感器测量系统计算三维坐标中简单易于实现、鲁棒性好和对迭代初值不敏感等优点。     

基于ANSYS模拟的基体表面温度场对纳米金刚石膜沉积的影响

为得到高质量的纳米金刚石膜，采用ANSYS软件对基体表面的温度场进行仿真，分别模拟不同热丝数量、不同热丝间距以及不同热丝/基体间距对基体表面温度场的影响并通过试验进一步验证。结果表明:热丝数量与热丝间距对基体表面温度场影响不大，实际应用中取适当值即可。当热丝/基体间距低于5 mm时，基体表面的温度场不均匀、呈波状起伏；当热丝/基体间距大于5 mm时，基体表面的平均温度随热丝/基体间距增大而下降，基体表面的温度场波状起伏现象消失，温度场分布趋于均匀。当热丝/基体间距为7 mm时，基体表面的温度场最均匀，所沉积的纳米金刚石膜纯度最高、内应力最小、质量最优。      

单电源脉冲热丝TIG焊控制电路

为了解决热丝TIG焊中主电源与热丝电源的同步问题,减少热丝TIG焊的磁偏吹,设计了以80C196KC单片机为核心的控制电路和以SG3525为核心的PWM调制电路的单电源脉冲热丝TIG焊机控制系统。介绍控制系统的结构和工作原理,讨论脉宽调制电路、驱动电路、恒值采样反馈电路、保护电路、参数预置与显示电路的组成及工作原理。使用整机进行低频脉冲热丝TIG焊堆焊试验,试验证明控制电路有较好的适用性。