激光熔覆制造中的粉末输送检测与控制技术

针对激光熔覆制造过程中存在的粉末输送不均匀问题,提出了一种基于光电传感器的粉末流量检测与控制方法.在分析粉末流对光线的吸收特性的基础上,设计了一种新型的光电式粉末流量传感器.该传感器采用红色发光二极管作为光源,二极管所发出的光线经粉末流散射后照射到光电变送器上.通过信号调理可以将传感器输出电压信号与粉末流量相对应.对该传感器进行测试,试验数据表明:粉末流量与传感器输出信号具有较好的线性相关度.为实现粉末流量控制,基于模糊PID控制策略,开发了一套采用PIC单片机作为控制元件的粉末流控制器,对辊轮式送粉器的粉末传榆进行流量控制,粉末流量稳定性提高60%以上.     

用于激光再制造的沸腾式送粉器仿真与控制优化

设计了一种用于激光再制造的沸腾式送粉器,并基于PICF877A单片机开发了送粉器控制系统。为探索送粉器输送规律,以Fluent软件为工具,通过变化沸腾气流量值、送粉气流量值等参数,探讨气体输送流量大小、输送策略等对粉末输送特性的影响。在仿真研究的基础上,建立控制系统的控制策略,并以所开发的控制系统为实验平台对控制规律进行实验验证。实验结果证明:该系统控制精度高、稳定性好,能够满足再制造系统的需要。     

基于DSP和谱熵的语音检测

利用TMS320VC54x系列DSP芯片功耗低,运算速度快等特点实现了一种谱熵语音检测方法,该方法分别计算输入信号高频段谱熵H1与低频段谱熵H2,如果H1/H2<1,则输入信号为语音信号,如果H1/H2(～)1,则输入信号为噪音信号.实验表明:该方法实现简单,实时性好,语音检测正确率高,具有较好的应用价值,可广泛应用于各种指挥调度系统中多种通信系统之间的语音检测.     

混合元素法激光立体成形过程粉末输送性研究

混合元素法激光立体成形(LSF)过程中元素粉末的输送性对沉积试样的化学成分有重要影响,为实现混合元素法激光立体成形过程中各元素粉末的输送一致性,进而保证沉积试样的化学成分与目标成分一致,对混合元素法激光立体成形过程中的粉末输送性展开研究.结合喷嘴管道内外气-粉两相流分析,建立粉末颗粒在喷嘴管道内外的运动微分方程,揭示元素粉末特性对粉末输送性的影响规律.结果表明,送粉工艺一定的条件下,元素粉末的出口速度和加速度均随粉末密度和粒度的减小而增大.各元素粉末的输送一致性条件为在送粉工艺一定的情况下,各元素粉末流具有相同的出口速度.基于以上的粉末输送一致性条件,获得混合元素法激光立体成形过程中各元素粉末特性的匹配关系,进而保证了激光直接沉积试样的成分与预混合元素粉末成分的一致.     

同轴载气送粉激光熔覆粉末流参数研究

同轴气动送粉激光熔覆过程中,金属粉末落入熔池的速度、浓度的分布等物理参数对熔覆层的形貌有一定的影响。DPIV(d igital partic le im age veloc im etry)是试验确定粉末流运动规律的有效方法,通过建立DPIV试验装置,对同轴载气送粉装置输送的粉末的速度、浓度进行了取值计算。结果表明,随气体流量的增加粉末的浓度有一定的减少。沿z轴方向,存在发散汇聚在发散的变化,粉末粒子流量与粒子速度在一定范围内有线性关系,超出Mp=0.33g/s~0.83g/s,Vp=0~1.3m/s范围,其影响将减弱。     

无线传感器网络中一种基于流量预测和相关系数的异常检测方法

几种典型的流量预测模型在无线传感器网络入侵检测系统中的应用进行了分析,结合相关系数,提出了一种异常入侵检测方法.根据WSN节点的预测流量序列和实际流量序列的相关系数变化来进行异常检测.实验结果表明了该方法的有效性,在攻击强度较弱时也具有较高的检测率.     

基于定量递归分析的天然气管线输送流量均衡调度方法

通过对天然气管线输送流量进行优化均衡调度设计,实现对天然气管线运行工况的准确监测。传统方法采用线性时间序列Wolf一步预测方法进行天然气管线输送流量调度,没能有效挖掘天然气管线输送网络中天然气流量的非线性特征,导致调度的准确性不好。提出一种基于定量递归分析的天然气管线输送流量均衡调度方法。首先构建了天然气管线的网络配置结构模型,进行输送流量序列的信号模型构建和非线性时间序列分析,对天然气流量进行相空间重构,在高维相空间中进行递归图构建,实现对天然气管线输送流量的定量递归分析,达到流量准确预测和均衡调度的目的,实现算法改进。仿真实验分析结果表明,采用该方法进行天然气管线输送流量均衡调度,天然气输送运行的工况得到改善,输送配置的均衡性较好,流量预测精度较高,调度效能增强。     

无线局域网的输送管道泄漏实时检测系统

文章对无线局域网的基本概念、传输介质、技术标准及拓扑结构进行了介绍。针对输送管道的地理位置特点,提出了建立基于无线局域网的输送管道实时检测系统的解决方案,实现了检测点和厂区局域网的互联,并对方案中的数据采集、数据传输、泄漏检测和定位进行了详细讨论。对于输送管道泄漏,综合运用包括小波分析在内的多种信号处理方法,能够及时、准确地检测并定位泄漏点。     

Y型双入水流道双出水流道无阀压电泵研究

针对Y型流道无阀压电泵输送流体流量较小,该文设计了一种Y型双入水、双出水流道无阀压电泵结构,泵送的介质流动平稳,无湍流形成,故可用于血细胞及大分子生物基团的输送。对压电振子进行了理论分析。通过与Y型单入水流道单出水流道压电泵的实验对比,证明了用增加流道数目的方法可提高无阀压电泵输送流量的结论。     

网络化输送管道在线泄漏监测系统的研究

针对我国输送管道的特点,使用PXI总线仪器进行数据采集,利用无线局域网和厂区局域网构成通信网络,组建了一个实性较好的输送管道在线泄漏监测系统.系统中采用GPS技术进行同步采集,并利用小波分析技术捕捉压力波的拐点,提高了泄漏检测灵敏度和定位精度.现场应用表明,系统报警时间小于2min,定位误差小于被测管长的1.5%.     

激光再制造技术熔覆工艺设计

介绍了激光再制造技术中的光束模式、表面预处理、熔覆过程、后处理等熔覆工艺种类及选择依据,对送粉方式、预热处理等熔覆工艺方式进行理论和实验研究,为激光再制造技术的熔覆工艺设计提供了依据。     

激光再制造技术及其应用

阐述了激光再制造技术的构成和工艺流程,介绍了国内外在激光再制造技术方面的发展历程,指出了激光再制造技术的应用领域,分析了当前激光再制造技术存在的亟待解决的问题。     

激光熔覆工艺参数对金属成形效率和形状的影响

针对激光熔覆再制造装备零件的快速高效熔覆成形及其控形问题,采用1kW全固态激光器和铁基合金粉末进行了不同激光线能量和送粉量下单道熔覆对比实验,研究了激光功率、激光扫描速度和送粉量等主要工艺参数对熔覆线形状尺寸和金属成形效率的影响.结果表明:熔覆线的宽度是光斑直径、激光功率、激光扫描速度和送粉量的函数,随激光功率增加和激光扫描速度降低,熔宽增加;随送粉量增加熔高增大.成形效率随工艺参数变化具有复杂的变化趋势,随激光线能量增加和送粉量增加,成形效率一般增高.在合适的参数范围内,需要对工艺参数进行优化以获得较高的成形效率.     

激光宽带熔覆光内送粉喷嘴准直气罩研制

为了改善现有激光宽带熔覆送粉喷嘴中金属粉束发散、粉末利用率低的问题,设计了一种送粉喷嘴的准直气罩;为了实现在宽带激光束内部均匀地对熔池送粉,保证粉末受热均匀、粉束发散小,设计了一种流道。应用FLUENT软件对准直气罩内部流体分析,确定装置内部型腔和出口尺寸,以减少出口处的紊流,达到较佳的准直效果。最后利用研制的送粉装置进行送粉试验,验证了该准直气装置的实验效果。结果表明,准直气帘的宽度为粉束宽度的1.5倍时,准直效果较好。     

流场均匀性对重频HF激光能量稳定输出的影响

放电引发重频HF/DF激光器具有的波长和功率优势使其成为当前中红外激光技术研究的热点之一。介绍了在利用紫外预电离横向放电结构建立的放电引发重频HF激光装置上,通过对气体循环系统增益区流场结构分析和注入管道结构的优化设计开展的重频能量稳定输出实验研究。实验结果表明,通过管道结构的优化设计,放电增益区流场均匀性得到明显改善,气体置换的最低流速达到6.5 m/s,激光器稳定运行频率由60 Hz提高到100 Hz,且稳定体放电的单位体积放电沉积能量由1.6 J/(mlatm)(1 atm=1.013105 Pa)提高到2.0 J/(mlatm),激光平均功率达到40 W。     

激光同轴送粉喷嘴射流场研究

激光同轴送粉喷嘴是激光直接制造系统中核心部件之一,喷嘴的保护气体流场对金属粉末的流动和零件材料的性能影响较大.研究应用粒子图像测速(PIV)技术测量激光同轴送粉喷嘴轴截面保护气体的流场,并对此进行了相应的计算与分析.结果表明,喷嘴三个喷口之间的壁厚对喷嘴附近的流场影响较大,促使喷嘴喷口处产生两对对称旋涡,不利于粉末的输送和聚焦.喷嘴的三个喷口的喷出气流速度一致时,速度界面的湍流扩散和动量交换较小,将产生一个有利于输送金属粉末的稳定流场.     

用于近感探测的宝石微激光技术

对应用于激光近感探测的一种新型宝石微激光技术进行了详细分析。介绍了国内外同类技术研究状况，比较了宝石微激光器（SML）和半导体激光器（SL）的性能，简述了基于SML技术的激光探测装置的作用原理、识别气悬体的信号处理方法及在激光近场目标建模中应考虑的问题。     

激光熔覆绿色再制造快速工艺规划技术研究

通过激光熔覆工艺实现金属零部件的再制造,是目前行业内的一个研究热点,但快速工艺规划是其中的一个难点。首先阐述了再制造激光熔覆工艺规划的内容和总体方案,在此基础上探讨了路径规划和工艺参数规划的方法,并最终通过一个试验试件,验证了上述方法。试验结果表明,通过激光熔覆横截面几何特性模型可以实现对激光熔覆工艺的快速规划。     

粉末流场数字图像处理技术的一种新算法

在基于激光同轴送粉的激光制造中，金属粉末流场的分布与特性对制造质量具有重要影响。针对激光同轴送粉金属粉末流速度场提出一种新的分级式搜索算法。通过CCD相机直接记录粒子图像的运动序列，应用新算法编制的粉末流场照片图像处理程序对数字化阵列进行快速分析处理，用分级搜索的方法找到粒子图像上相关度最大的两个小区域，用它们之间的位移除以两次拍照的时间间隔，得到该小区域的速度矢量，就可得到粉末流的速度场。本算法比传统算法减少了运算时间，提高了分析效率。