直齿渐开线小模数齿轮（m＜1.0）齿形误差的 三坐标图像测量法

传统的齿轮单啮仪和双啮仪无法对小模数齿轮(m<1.0 mm)进行测量,提出了一种在视觉三坐标测量机上测量小模数齿轮齿形误差的新方法。该方法在视觉三坐标测量机器上测量出小模数齿轮齿廓边缘点的坐标值,然后通过渐开线拟合的方法得到小模数齿轮的齿形误差。该方法符合齿形误差的定义,误差小于3.5 μm,满足大多数小模数齿轮的测量要求。理论和实践证明,该方法具有精度高,使用方便等优点。     

基于LabVIEW的泰克示波器与计算机的通信

高端示波器在测试技术中的应用日益广泛,示波器与计算机的通信成为常需要解决的问题.着重介绍了示波器与计算机的串口通信及实现方法,用LabVIEW语言设计了软件,指出并解决了通信中的疑难问题.设计实现了顺利通信,获得了正确而完整的被测信号波形,为示波器与计算机的结合使用提供了一个有价值的工程应用的参考.     

电力铁塔攀爬机器人夹持机构设计与分析

根据对电力铁塔攀爬机器人夹持机构的运动和受力分析,提出并设计了一种新型双V字夹持机构,其夹持爪V形槽角度固定,大小可变,双爪联动可从多个方向对不同规格角钢夹持。建立了机构CAD模型及数学模型,并对夹持力进行了动力学仿真。实验室样机试验,结果验证了这种夹持机构能够从多个方向对宽度从80-220mm不同规格的角钢进行可靠夹持,为攀爬机器人在电力铁塔移动提供可靠的夹持力。     

基于多频交流场指纹法的金属管道腐蚀监测研究

在油气管道腐蚀检测领域,场指纹法(field signature method,FSM)管道腐蚀在线监测技术是一种运用较为普遍的技术。然而传统的场指纹技术还存在诸多不足,例如极易受到系统漂移的干扰而导致监测结果出现较大偏差;需要数十安培的激励电流,电源模块易损坏,只能测量相对壁厚减薄,参考板与被测管道之间的温度差会引入很大的测量误差等。作者在有限元仿真的基础上,提出了一种多频交流场指纹技术(multi-frequency alternative current field signature method,MACFSM)。在仿真计算中,依次向被测金属管道注入频率从高到低的交流激励电流,根据趋肤效应,趋肤深度随着频率的降低而增大,使得测量电极间的电压逐渐减小,当趋肤深度增大到管壁壁厚之后,随着频率的进一步降低,测量电极间的电压将保持稳定。将测量得到的电压序列进行求导,得到了导数极值,利用导数极值即可求解出缺陷的深度。最后利用实验对仿真进行了验证,向缺陷深度为3.5 mm的被测金属管道注入了0.1 A的多频激励电流,准确地利用导数极值求解出了缺陷深度。仿真和实验表明,MACFSM将不再需要参考电压,也不需要原始电压,更不需要对原始壁厚进行精确测量,而且可以有效克服系统漂移的影响,降低激励电流幅值,提高了作为长期在线监测技术的可靠性。     

单对电极的井下环空电磁流量测量系统的优化方法

随着石油资源的不断钻采,尤其是在窄安全密度窗口地区钻井时,由于对井下流量信息的缺失,导致溢流和井喷问题。采用井下微流量控制钻井技术可以有效解决窄安全密度窗口钻井中出现的溢流和井喷问题,而使用井下环空流量测量技术实时获取井下的环空流量信息是实现井下微流量控制钻井技术的最核心部分及保证。近年来快速发展的电磁流量计研究为井下环空流量测量提供了机遇,作者基于数字优化技术对井下环空流量测量系统进行了优化研究。首先,提出钻井过程中单对电极的井下环空流量电磁测量基础理论模型和优化原理,并基于Bevir的矢量权重函数理论实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解。权函数值与磁感应强度和虚电流密度有关,当电极的尺寸和结构固定时,即虚电流密度为定值,通过优化励磁结构来使权函数值接近常数。其次,为了实现井下环空电磁流量系统的最优设计,作者基于多耦合场软件COMSOL仿真模型对建立的环空电磁流量测量系统的关键结构尺寸因素进行了仿真,通过对单对线圈励磁结构COMSOL仿真数据进行分析,结合矢量权重函数的评价指标进行综合权衡,得出最优励磁结构参数。再根据不同的边界条件实现环空流道电磁流量测量系统虚电流电势和虚电流密度求解,掌握了虚电流密度分布规律。经过建立理论模型、仿真优化、分析评价指标,最终得出单对电极的井下环空电磁测量系统的最优励磁结构参数,该参数有利于提高系统的测量精度。     

图像处理在物体表面洁净度检测中的应用

本文介绍了利用图像处理技术对物体表面的洁净度进行检测和实现的方案 ,阐述了用数学形态对图像进行处理的方法。理论分析和实验表明 ,用图像处理技术检测高洁净度物体表面具有符合定义、准确性高的优点。     

点火火花电流的测试

设计了一种基于霍尔电流传感器的飞机点火火花电流测试系统。比较了分流器、互感器、Rogowski线圈等测试仪器,发现基于霍尔传感器的测试系统响应时间短、频带宽、精度高、测试方便。实现了瞬间大电流的非侵入式自动化测量。测试过程中特别注意了抗电磁干扰和接地问题,得到了准确的火花电流数据和波形,提出了用相关性分析的方法分析测试结果的重复性。     

基于ADμC812单片机的弹力扭矩测试仪

针对由弹力引起的扭矩测量,提出了一种基于ADμC812单片机控制的测试系统。介绍了该系统的工作原理及主要的硬件电路,给出了测试仪主要机械结构并编制了相应的软件流程。实验验证了该仪器能够达到1N·mm的分辨率,性能稳定可靠。     

应用立体视觉的交通事故现场勘查系统

设计了基于双目系统的交通事故现场勘查系统.采用加窗Wiener滤波器减少影响图像立体匹配精度的随机噪声,利用下采样SAVD匹配算法实现预匹配以提高立体匹配的速度.试验表明,实现了机动车辆的厘米级精度定位.     

基于场指纹法的金属管道小腐蚀坑的监测方法

FSM即场指纹法,是一种基于电位列阵的金属管道在线腐蚀监测的方法.该方法的核心在于将电极列阵分布在被测管道外部,利用电阻与管道厚度的关系,通过测量电极之间的电压来监测管道内壁的腐蚀情况.但是测量电极间的电压同时受腐蚀坑的面积和深度的影响,而一个电压值无法确定两个未知参数,故存在不可解问题.目前计算腐蚀坑的公式是将面积设定为固定值,由此得出的结果一般表现为坑的面积偏大而深度偏小,这也是当前FSM法最大的缺陷之一.在介绍FSM方法的基础上,针对传统FSM法对于小腐蚀坑的监测存在不可解问题,创新性地提出了一种综合利用主电压和辅电压来准确区分小腐蚀坑的面积和深度的方法.理论分析和实验表明,提出的主辅电压法可以大幅度提高小腐蚀坑的监测精度.