基于声发射技术的水轮机裂纹检测系统研究

研究了利用声发射技术实时检测水轮机叶片的裂纹的检测系统。重点介绍了检测系统软、硬件设计中的关键问题,以硬件描述语言(VHDL)设计出FPGA芯片来实时接收声发射信号的特征参数,来实现对水轮机叶片进行实时动态的裂纹检测。     

锁相放大器在激光外差信号检测中的应用

目前,激光外差技术在激光测振、测速和测距等精密测量中已有广泛的应用,但在这些应用中待检测的光信号都非常微弱且含有大量噪声。为了提取该信号采用锁相放大器作为系统检测电路,在分析锁相放大器原理的基础上,设计了锁相放大器各模块电路并仿真。经实验测试,在给锁相放大器加幅度为0．01～0．5mV的信号时,在电路输出端可以得到信号。     

基于压缩感知的新型声信号采集方法

介绍了一种基于压缩感知的声音信号采集方法,特别适合于无线传感器网络的声学监控应用,能够大大降低采样过程中对硬件采样速率和能量的需求,同时减轻了无线通信的负担,从而实现无线传感器的低成本化和实用化.利用声学信号在频域中的稀疏性质,在压缩感知相关理论的指导下设计了一种新型的随机压缩采样方法,实现了信号有用信息的高效获取;同时,利用加权L1 -magic算法对信号进行重构,完成完整的信号采集过程.仿真及实验表明,该方法能够实现在1/10以下标准采样频率下的声信号采集.     

基于声发射信号的蜗轮磨损程度在线监测

为实现对蜗轮蜗杆减速器工作过程中蜗轮磨损程度的精确监测,利用多通道声发射检测仪器对不同磨损程度的蜗轮声发射信号进行在线采集。采用小波分析方法对信号进行去噪处理,提取声发射特征信号值,根据最小模糊熵优化模型构造出不同磨损程度蜗轮的模糊隶属度函数。采用ANFIS多维模糊神经网络实现多通道声发射信号的决策融合,提高了蜗轮磨损程度识别结果的准确性。通过对随机磨损程度的蜗轮进行实际验证,实验结果验证了系统的有效性和可靠性。     

旋转机械虚拟式振动信号特征分析仪

介绍了一种用于分析旋转机械振动信号的仪器, 该仪器可以有效提取出振动信号的特征信息.该仪器具有先进的时频分析功能,另外,运用时频分析技术中的瞬时频率理论,提出并实现了基于峰值搜索的瞬时频率估计的阶比谱、阶比谱阵、阶比跟踪、阶比跟踪滤波、阶比分量提取等阶比分析功能.该仪器弥补了传统旋转机械分析仪器在旋转机械升/降速信号分析上的不足,弥补了现有仪器在旋转机械非平稳信号分析上对硬件需求的缺陷.实验结果表明该仪器具有很好的工程应用价值.     

用于光合作用研究的光声光谱仪数据采集系统的改进

对本室研制的用于光合作用研究的光声光谱仪的数据采集系统作了改进.采用计算机采样,提高了采样频率和锁相放大器的时间常数.实验应用了基于最小二乘法的数字滤波技术、多通道采样技术、变频率采样技术.列举的实例证明,改进了数据采集系统的光声光谱仪,在性能上有了很大的提高.     

虚拟数字信号处理仪的关键技术研究

根据数字信号处理理论以及计算方法的相关原理,开发出在通用计算机上实现数字信号处理功能的测试分析系统--虚拟数字信号处理仪.本文对虚拟数字信号处理仪器的关键技术进行了探讨,研究实现了VC与Matlab的混合编程,利用对话框与多文档交互技术实现信号采样,通过VC调用Matlab函数,在实现数字信号基本分析功能的基础上,进一步增加和完善识字信号处理功能.通过该虚拟仪器与B&K2034所实现的信号分析结果的实验对比,验证了系统输出结果的正确性和该虚拟数字信号处理仪的有效性.实验表明,该系统模拟实现了硬件设备B&K2034的信号处理功能.     

基于光纤传感器的声发射检测系统性能测试

作为最有潜力替代常规压电传感器的光纤声发射检测方法之一,光纤布拉格光栅(FBG)传感器由于其体积小、抗电磁干扰、易实现分布式检测等特点,已成为国内外研究热点,并出现了商用FBG声发射检测产品。为了更深入地理解FBG传感器的检测效果和应用特性,采用落球实验作为测试用的声发射源,分析了FBG传感系统的声发射信号检测性能,并对比了FBG传感器和压电传感器2种声发射检测系统的时频域响应特性。实验结果表明,信号采样频率范围偏低是制约FBG光纤检测技术在声发射检测上应用的最大障碍。     

有源电力滤波器的故障诊断与监测系统设计

针对有源电力滤波器(APF)主电路中的IGBT及其驱动器容易引发开路故障,以及如何利用虚拟仪器技术取代传统的电能质量分析装置对APF进行实时监测等问题,通过对APF中IGBT的开路故障进行分析,设计了其相应的故障诊断硬件电路,同时设计了监控系统中的电网电流信号、APF运行温度采样信号的硬件电路,并分析说明了电路工作原理。设计了一种基于Lab VIEW软件的实时监测系统,通过将采样数据发送到该监测系统,实现了利用上位机对APF运行的实时监测功能。最后进行了对电网电压、谐波电流等信号的实时采样,以及对IGBT开路故障的模拟测试。实验及研究结果表明,该系统能够实现对APF的运行状态进行实时监测,同时能够实现IGBT及其驱动器的故障诊断功能,系统故障诊断精确性高、响应迅速。     

应用光声效应检测粉煤灰中碳含量的模糊分类

应用光声效应检测粉煤灰的碳含量，因制备样品存在的差异和原煤成分不同等原因，即使在碳含量相同时，检测到的光声信号也有一定的差异。采用模糊分类方法可进行正确分类。对两种模糊分类方法进行了研究，指出模糊分类是设计光声效应检测粉煤灰中碳含量的一种有效方法。并用样品分类实验说明了这种方法的可行性及实用性。模糊分类器是一软件分类器，不增加仪器硬件开销，是设计光声光谱仪器的一种好方法。