基于空间冲激响应的圆形换能器辐射声场研究

基于空间冲激响应的稳态声压场理论,从选取距离函数出发,建立了单阵元圆形平面换能器声场中任一场点处的基于傅里叶变换的冲激响应声场模型,该模型适用于声场中的任意位置。并运用Matlab仿真了换能器的轴向与径向声压分布,且在圆形换能器冲激响应的声压分布实验系统上进行验证,实验结果与仿真得到的声压场具有很好的一致性。实验验证表明,仿真结果可准确反映圆形换能器的空间辐射声场分布。该方法计算快捷,对于优化圆形换能器设计参数及提高超声成像检测分辨率有重要参考意义。     

基于混沌控制和多重滤波的局部放电去噪研究

采集局部放电信号时,经常受到外界的干扰,主要包括周期性窄带干扰、白噪声干扰和随机脉冲干扰。噪声太大时,局部放电信号会被淹没。为了提高变压器局部放电信号定位的准确性,提出混沌控制和多重滤波的方法,在线检测去除干扰。利用相关性和谱分析识别周期干扰并确定窄带干扰的周期,设置合适参数控制混沌系统,精确去除噪声,采用多重滤波的方法去除白噪声干扰,以及利用脉冲极性鉴别法抑制随机脉冲干扰,并在虚拟仪器平台上进行仿真实验。实验结果表明,该方法可以有效抑制干扰,为变压器局部放电信号的定位系统奠定了技术基础。     

基于混沌控制和多重滤波的局部放电去噪研究

采集局部放电信号时,经常受到外界的干扰,主要包括周期性窄带干扰、白噪声干扰和随机脉冲干扰.噪声太大时,局部放电信号会被淹没.为了提高变压器局部放电信号定位的准确性,提出混沌控制和多重滤波的方法,在线检测去除干扰.利用相关性和谱分析识别周期干扰并确定窄带干扰的周期,设置合适参数控制混沌系统,精确去除噪声,采用多重滤波的方法去除白噪声干扰,以及利用脉冲极性鉴别法抑制随机脉冲干扰,并在虚拟仪器平台上进行仿真实验.实验结果表明,该方法可以有效抑制干扰,为变压器局部放电信号的定位系统奠定了技术基础.     

EMD和平滑伪Wigner-Ville谱熵的轴承故障诊断

提出一种基于经验模态分解(EMD)和平滑伪Wigner-Ville分布 (SPWVD) 谱熵的滚动轴承故障诊断的方法。EMD方法充分保留信号本身的非线性和非平稳特征,在信号的滤波和去噪中具有较大的优势,SPWVD谱熵用于定量刻画轴承不同状态下振动信号的时频能量分布,将二种算法相结合应用于不同工作状态滚动轴承,并设计最小二乘支持向量机(LS-SVM)智能模型,实现轴承状态和故障类型的自动分类和识别。通过SPWVD谱熵与谱峭度法的对比,验证了SPWVD谱熵的有效性。实验表明此方法能够有效地提取轴承故障的特征信息,提高轴承故障诊断率。     

谐波小波滤波与HHT在轴承故障诊断中的应用

谐波小波具有良好的盒形频谱特性,可以将非平稳振动信号既不交叠又无遗漏地分解到相互独立的频带上。将谐波小波作为滤波器,可以将特定频段的成分与信号的其他频率成分分离,进行重构后就能够提取出强背景噪声干扰下的特定信号频段成分,实现谐波小波滤波。然后,对故障敏感段信号进行HHT边际谱分析,并以边际谱的最大峰值作为特征向量判断轴承的工作状态和故障类型。     

具有神经元的智能超声波液位仪

提出的具有神经元的智能超声波液位仪,适合于罐群的液位监视和管理,可在外部观测封闭罐中的液位,并可实现远程监视和控制。尤其对液化气体和有毒性易挥发液位的管理尤为重要,有利于安全管理和环境保护。由于智能超声波液位仪带有神经元,可实现液位仪之间的信息传递和残液比较,而且可节省配线,由此可减少配线带来的故障和经济损失,且便于罐群的管理。     

改进小波阈值函数在局放去噪分析中的应用

为解决局部放电信号检测中白噪声的抑制问题,在D. L. Donoho 和I. M. Johnstone 提出的多分辨分析小波阈值去噪方法的基础上,构造了一个双变量阈值函数.该阈值函数通过改变k值来调节阈值化小波系数与原始小波系数之间的恒定偏差;并通过改变参数m来调节平滑过渡区内曲线的阶次,用于局部微调,弥补了硬阈值法不连续性和软阈值法具有偏差的不足.仿真结果表明,改进后的小波阈值函数的信号去噪效果明显,具有较高的实用价值.     

应用线性调频信号的智能超声液位仪

利用超声波从液罐外部观测封闭罐中的液位时,由于超声波传感器被安装在液罐的底部,而液罐往往处于复杂的工业环境下,存在各种工业噪声信号的干扰;同时罐内气体及气泡的存在,对超声信号造成了散射,影响了测量的准确性。为了解决问题,,本文采用了线性调频(linear frequency modulation,LFM)信号结合匹配滤波应用于液面检测。由于匹配滤波是对于高斯白噪声背景下LFM信号的最优检测器,使得系统具有很好的抗干扰性;同时这种方法的运用缩小了盲区的范围,并可提高量程。这一成果将为从外部观测封闭罐中液位的方法推广起着重要作用。     

可测速的智能超声波液位仪

利用一对超声波传感器，一个安置在封闭罐外的底部，用来测量罐内液体的液位，一个安置在罐外的侧壁上，用来测定罐内液体中超声波的传播速度，这样对任何液体且不论温度如何变化，都能准确测出超声波在液体中的传播速度，并根据这一速度准确测出液位的高度。由于是直接测速方式，提高了测量精度，避免了采用热敏电阻测温补偿方式带来的滞后现象。     

改进的EMD方法在局部放电信号提取中的应用

电力设备内部早期故障产生的局部放电信号很微弱,往往处于强大噪声的包围之中。为了从复杂环境中准确提取局部放电信号,提出应用改进的EMD方法进行局部放电特征信号的提取。首先,对放电信号进行EMD分解;其次,应用能量门限法对EMD分解得到的IMF进行筛选;再次,应用敏感固有模态函数选择法找出敏感IMF,并与局部放电特征信号进行对比。最后,应用结果表明了此方法的可行性与准确性。