周航[1]2002年在《一种便携式低频波形记录、再生装置的研制》文中研究指明本论文介绍了一种利用8051单片机控制语音合成芯片T6668实现的便携式低频波形记录、再生装置的设计方法。装置使用SRAM 62256作为存储器，通过存储体切换，数据寻址空间可达128KB。通过本装置，能在普通模拟示波器上实现瞬态波形的测量与稳定显示。本文在详细介绍装置的硬件结构和软件流程之外，还介绍通过幅频特性试验和简单的应用试验验证了该方案的可行性。
朱庆文[2]2007年在《基于脉诊、舌诊信息提取与识别的便携式集成辅助诊疗设备研究》文中研究说明脉诊与舌诊是中医四诊中的重要步骤和手段。由脉诊(切)所得的脉象和由舌诊获得的舌象可反映人体各种生理和病理状况,是观察体内功能变化的一个重要窗口,对识别病症、判断病情、分辨病机和推断预后,都具有重要的意义。在遵循中医基本理论前提下,融合中医学、信息科学、电子科学、工程学等多学科知识,以满足人民健康的需求、实现中医药国际化为目标,在脉诊研究、舌诊研究、四诊数据库研究等原始创新基础上集成创新,形成基于脉诊、舌诊信息提取与识别的集成辅助诊疗系统。1多物理量脉诊信息的采集与分析研究集成压力感受器、心电传感器、光电指端容积传感器,获取压力脉搏波、容积脉搏波、心电图等多物理量脉动信息,形成脉诊信息采集装置。本装置简便易用,其仿生柔性探头可实现标准化的叁维定位、模拟指感“举、按、寻”施力。实验结果证明其具有良好的稳定性。对获得的以压力脉图为主的有效脉动信息进行时域、时频联合分析,在此基础上进行最适取脉压研究、压力脉诊信息的采集标准化研究。研究发现无论是单脉,还是相兼脉,都有“位、数、形、势”的属性,任何一种属性实质上分别是脉动状态的一个变量,脉动状态是多变量系统中的变量组合等级,即不同属性变量组合成不同的脉动状态。基于复杂性科学理论,将复杂的28脉信息按照“位、数、形、势”属性进行降维分析和升维整合,创造性的实现脉动状态的模式识别,开辟了脉诊研究方法学上的新途径。2舌诊信息的采集与分析研究2.1舌诊信息的采集研制由数字摄像机、标准冷光源、视频网络服务器、便携式计算机组成的舌诊硬件模块,根据临床实际采集舌图的需要,进行舌诊平台的结构设计。设计的舌诊装置可采集坐位、平卧位等姿态的舌图,对舌面及舌根部的图像均可较好的采集。舌诊平台还包括采用“鼻准”为定位点的仿生柔性罩口设计,近距离舌像采集专用LED冷光源设计,采集设备固定设计,机箱设计,色标固定等。基于人体工程学原理设计的舌诊装置便携、易用。应用视频网络服务器作为图像数据传输设备,配合笔记本计算机,有效的解决了舌诊设备的便携、易用问题。本舌诊装置还可拓展应用于INTERNET远程舌图信息采集;配合无线局域网,可应用于高危环境舌图信息采集。2.2舌图特征的自动分析在舌诊硬件研制的基础上,对获取的舌图进行自动分析。将RGB颜色空间的舌图转换到HSV颜色空间,通过对H分量进行操作来对舌体的边缘识别和舌体与周边环境的分割,对分割的舌体进行以舌色、苔色为主的特征自动分析。舌图自动分析结果的准确程度可影响后续处理的可靠性与系统的实用性,舌图特征的自动分析可分为整体信息分析和局部信息分析。结合中医专家的先验知识进行舌图的模式识别。3问诊、望诊、闻诊模块的构建问诊内容一般包括:一般情况、主诉、现在症等。一般情况:姓名、年龄、性别、住址、就诊日期等,软件提供上述一般情况的输入,在患者初诊时输入;主诉:主诉是病人就诊时最感痛苦的症状、体征,主诉往往是疾病的主要矛盾所在,一般只有一、两个症,即是主症,本软件提供最多叁个主症的输入;现在症是除主诉外的其它次要症状,次要症状对疾病的诊断也同样有重要的价值,本软件提供次要症状的输入,数量不限。其它望诊、闻诊信息均由医生获取后,通过人机对话方式输入。4数字化的四诊信息综合集成应用数据库技术开发四诊合参辅助诊疗数据库,其包括系统管理模块、病历管理模块、四诊模块、证候模块、治则方药模块等几部分内容。将上述研发的多物理量参数集成的脉诊采集分析装置、舌诊信息采集分析装置、四诊合参辅助诊疗软件平台,在便携式计算机上集成。系统将问诊、望诊、闻诊与脉诊装置和舌诊装置获得的各种症状分为主症、次症和舌象、脉象四种,舌象又分为舌质象和舌苔象。脉象、舌象由各自的分析系统自动识别后,半自动输入四诊合参辅助诊疗数据库,也可人工确诊后,手动输入。系统内置的智能判别系统可以避免相互矛盾的症状的同时输入(例如脉数不可以与脉迟同时并见)。5创新点⑴脉诊、舌诊一体化的四诊合参辅助诊疗装置及其便携小型化;⑵可标准化定位,模拟指感“举、按、寻”施力技术的压力脉诊信息采集技术;⑶复合心电、光电和压力参数的脉动信息采集分析集成技术;⑷基于复杂科学理论,对复杂脉动信息按照“位、数、形、势”四种属性进行降维分析、升维整合的脉动状态分析解决方案;⑸基于视频网络服务器、笔记本计算机的便携式舌诊设备,可应用于远程舌诊信息采集,配合无线局域网,可应用于高危环境舌诊信息采集;⑹配备LED冷光源,仿生、可标准化定位的舌诊装置柔性遮光罩口。6小结中医学以整体观为核心,建立了独具特色的生命理论和诊疗体系。与现代医学大量诊疗仪器在临床大规模应用对比,在中医学领域尚缺有公认标准和自主知识产权的中医诊疗器械。在现阶段,国内脉诊、舌诊的检测方法及数据采集尚处于百家争鸣的状态,待形成规范化、标准化。但是在某些较为成熟的领域,如压力脉图的检测法和图形特征点上,在中医舌诊数字化上,已经取得了一定的共识。基于这些共识,通过未来多中心的临床研究,及规范化的诊断方法和参数分析方法,形成具有高度智能化的脉诊、舌诊信息获取与识别的诊断集成技术平台,充分利用现代信息融合处理技术,可为中医的现代化和国际化创造有利的条件。
赵仲勇[3]2017年在《基于脉冲耦合注入的变压器绕组变形故障检测方法研究》文中进行了进一步梳理随着全球能源互联网的发展,对建设坚强智能电网的需求日益扩大,如何保证电力系统和电力装备的稳定性和可靠性一直是电力科技领域的研究热点。电力变压器是电力系统中至关重要的输变电设备,而绕组变形是引起变压器内部故障的主要原因之一,如何检测变压器运行过程中的绕组变形,跟踪绕组状态,在其出现严重变形故障之前做出预警是亟待解决的关键科学技术问题。长期以来,频率响应分析法是我国变压器制造厂家和电力公司进行绕组变形检测遵循的基本方法,其在多个案例中确实检测出绕组严重变形,预防了重大停电事故的发生,但该方法的实施必需变压器停运,离线技术已不能满足电气设备状态在线检测与智能诊断的发展趋势。而对变压器绕组变形故障的在线或带电检测工作,其可提供的测试数据具有非常重要的指导作用,在线、及时、准确地获得绕组变形的情况,为变压器的运行提供参考指标,有针对性地开展变压器状态检修和维护工作,在变压器事故快速鉴别、变压器抗短路能力评估等方面具有广阔的应用前景。因此,研究变压器绕组变形故障在线或带电检测与诊断技术,对于推进我国智能电网中变压器状态评估的发展与应用有着特别重要的现实意义。本论文提出并研究了基于脉冲耦合注入的变压器绕组变形故障检测方法,并尝试将该方法运用于运行电力设备开展带电测试。说明了方法的基本原理,探索注入激励脉冲的关键参数选择依据;研制检测故障的装置,并开展性能测试;通过建立计及套管耦合回路的变压器绕组等值集总参数电路模型,探索耦合回路对在线频率响应的影响;开展验证性测试,并将检测装置安装于运行电力设备采集数据,初步分析了电磁干扰源对测量的影响并提出抑制措施;根据测试反馈,提出基于短时Fourier变换和多尺度复连续小波变换的脉冲频率响应曲线获取方法,优于传统快速Fourier变换;开展变压器绕组故障模拟试验测试,研究基于支持向量机的绕组变形故障诊断识别方法。论文取得的主要成果有:(1)对注入激励脉冲的类型及关键参数进行选择,纳秒方波脉冲波形不随负载扰动发生较大改变,适合成为检测激励源,并推荐纳秒脉冲宽度和前沿分别不超过800 ns和100 ns,脉冲幅值不低于600 V,且增大幅值可提高信噪比。巧妙利用套管结构设计了套管电容耦合传感器,利用有限元仿真和耐压试验测试证实传感器的安装不影响套管正常运行;设计信号在线注入/测量电路,注入电路实现激励信号无损传输,且滤除工频高压,防护检测装置,测量电路在线采集变压器绕组响应电压信号,且满足频率响应分析频带要求;基于FPGA开发便携式绕组变形故障检测仪,具备可调脉冲发生、双通道信号采集、数据后处理等多项功能。(2)建立计及套管耦合回路的变压器绕组等值在线电路模型,利用阻抗关系解释在线频率响应曲线的形态特征,指出曲线的低频段反映耦合回路特性,而中高频段仍然反映绕组特性,指导实际工作需要确定关键的频率区分点;分析耦合电容变化和套管绝缘击穿故障对在线频率响应的影响,结果表明两者均引起频响曲线上下方向偏移,可用于区分套管耦合回路故障和绕组变形故障,并推荐曲线谐振峰谷频率变化作为诊断指标。(3)通过变压器离线测试证实脉冲频率响应曲线能够反映绕组的健康和故障状态,通过变压器加压测试实例证实检测方法和装置的安全性,通过变压器加压重复性实验证实检测方法在引线固定后的重复性较高,为该方法的实际应用奠定基础。将检测方法应用于750 kV高压并联电抗器绕组故障的检测中,通过离线测试和故障模拟测试证实该方法的可行性和有效性,最终首次将检测装置安装于运行的750 kV高压并联电抗器,初步实现了检测方法的实际应用。简要分析了电磁干扰源对测量的影响,并提出抑制干扰的硬件和软件措施。(4)利用短时Fourier变换处理变压器暂态检测信号,得到脉冲频率响应曲线相比FFT方法清晰度更高,但也指出该方法本质更适合处理次稳定信号;进而研究利用复连续小波变换从暂态信号获取脉冲频率响应曲线,构造的暂态信号仿真和变压器等值电路模型仿真表明,由小波变换得到的频率成分较FFT方法更接近实际频率成分。通过变压器实验表明,由小波变换得到的脉冲频率响应曲线较FFT方法更接近绕组扫频频率响应曲线,且曲线受噪声影响较小,利于实际绕组变形故障诊断。(5)开展变压器绕组变形故障模拟试验测试,分析绕组饼间短路、辐向变形和饼间间距变化叁种故障模式对脉冲频率响应曲线形态特性的影响。分别提出以频率响应的有效极值点的频率变化和分频段均方误差指标构造故障诊断特征参量,利用支持向量机算法识别绕组变形故障类型,分析表明,使用两种特征参量,10组测试样本的总体识别准确率分别为78.1%和83.3%,均取得较满意的结果。
郭旭东[4]2008年在《全消化道无创介入式诊查系统定位技术与实验研究》文中研究指明针对现有的胃肠动力功能研究方法的局限性,本文以国家自然科学基金(编号:30570485)、国家863计划(编号:2006AA04Z368)和国家教育部博士点基金(编号:20040248033)资助项目为依托,研制了能在正常生理状态下获取胃肠道生理参数的微型无创介入式诊查系统,并针对系统中微型介入式装置的定位技术进行了深入的研究,设计开发出一种原理可行、满足实用要求、性能稳定可靠的定位系统。全消化道生理参数微型无创介入式诊查系统定位技术作为多学科交叉技术,综合了传感器、计算、无线通信、信息处理、微机电系统、人工智能等众多技术。本文提出了解决正常生理条件下人体全消化道多种运动生理参数的无创检测的研究目标,设计了生理参数无创介入式诊查系统的总体结构方案,确定了系统模块化设计的思路,分析了系统实现过程中面临的主要技术问题,研究了在空间和能源严格限制下实现所需功能的方法,并详细介绍了系统各功能模块的设计原理与实现,包括系统主要组成部分的介入式生物遥测胶囊的组装方式,以及系统的人体实验情况。针对系统的一项关键技术:生物遥测胶囊在体内的跟踪定位问题进行了深入研究和探讨。为了寻求合适的定位原理,在分析了当前同类或类似研究工作后,首先研究了基于超声回波检测的分段定位法及其实验,鉴于超声定位法的局限性,随后提出并研究了叁种跟踪定位方法:永磁标记定位法、脉冲励磁定位法和交流励磁定位法。在永磁标记定位法研究中,给出了磁标记法定位原理,基于等效磁荷原理建立了永磁标记定位法的定位模型,采用磁场有限元分析计算,对永磁体进行了材料选型和尺寸设计,研究了消除静态和准静态背景干扰磁场的算法,设计了系统方案,搭建了完整的系统软硬件平台,完成了实验研究。在本文设计的永磁标记定位方案中,选用新型磁阻传感器,扩大可定位的距离,减少定位方案所需的传感器数量;并采用离散差分法消除背景磁场的干扰,提高了定位精度。随后研究了脉冲电流励磁定位法的定位机理、方案设计、系统建模、系统软硬件实现、算法设计,并完成了实验验证。提出不依赖于初值的全局优化算法—神经网络能量法,成功地求解出目标的位置和姿态角;在系统硬件设计中,采用分辨率极高的磁传感器,扩大了可定位范围。针对静磁检测定位法定位精度低、抗干扰能力差的局限性,提出了全新的交流励磁定位方案。研究了交流励磁定位法的定位原理;在定位建模中,将连续磁场源的效应由离散场源集合的迭加效应予以等值替代,基于场源的离散迭加效应和Taylor级数,推导了新的定位模型,并通过仿真实验验证了模型的正确性和相比于常用的磁偶极子模型的优越性;研究了收敛速度快、精度高的参数自调整的邻域微粒群优化算法作为定位算法,避免了常规算法在求解超静定的定位非线性问题时出现的依赖于初始值、容易陷入局部极小值、收敛速度慢的缺陷,新算法实现了对遥测胶囊位置坐标准确而快速地求解;然后,设计开发了定位系统样机,在系统设计中采用基于ΔΣ计算技术的有效值检测方式,提取交变信号的特征量,无需实时采集动态波形,简化了数据采集、存储和处理;引入数据校正法对定位数据进行校正,具体研究了HMQ插值校正法、高阶多项式校正法、基于L-M贝叶斯正则化的BP网络校正法,解决了以上方法应用于定位校正的关键技术难点,通过校正实验对比,最终确定了校正效果最好的算法-基于L-M贝叶斯正则化的BP算法,使校正后的定位系统精度获得了进一步提高;最后,设计了定位实验平台、完成了实验研究,优化了定位系统参数。定位实验结果表明,相比永磁标记定位法和脉冲电流励磁定位法,交流励磁定位法具有更优的性能。交流励磁定位方案成功实现了不可见状态下目标物的空间位置的非接触式测量,能满足生物遥测胶囊在人体内的定位要求。设计开发的交流励磁定位系统具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、定位范围宽、定位精度高等特点。该项定位技术还能适用于其它类似的介入式诊疗装置的位置跟踪。
龙杰强[5]2007年在《便携式设备故障诊断装置中振动数据采集系统研究与开发》文中提出本文从工业现场对状态监测与故障诊断设备的实际需要出发，利用USB2.0接口技术、抗混迭滤波技术，研究和开发了一套应用于以笔记本电脑为核心的便携式设备故障诊断装置中的振动数据采集系统。整个系统由抗混迭滤波器、AD采样电路、USB2.0通讯接口、设备驱动程序及设备API组成。系统由USB供电，具有便携、低功耗等特点。本文的主要研究工作如下：1、根据系统的功能要求，按照模块化设计思想，提出了基于USB2.0接口技术的便携式数据采集系统的实现策略，在比较了几种系统模块接口方案基础上，确定了系统的总体设计方案。2、阐述了模拟滤波器设计方法，比较了几种模拟滤波器原型的特点，针对本数据采集系统的应用场合的特点，对滤波器原型和阶数进行比较和选择。在此基础上，提出一种在本数据采集系统中应用的自适应抗混迭滤波器的实现方法，并对其频率特性的数字校正进行了研究。3、根据“便携式”设计要求，设计了基于MAX291、MAX7426的抗混迭滤波器电路，基于MAX197的AD采样电路，基于CY7C68013A的USB2.0通讯接口电路，并完成了AD采样、USB2.0通讯等设备固件程序的开发。4、完成了基于WDM的设备驱动程序的开发，编写了相应的INF文件；分析了本系统二次开发的需求，并开发了相应的设备API；编写了基于多线程技术的数据采集程序对系统进行了软、硬件的联调。通过对系统的实验室测试和诊断现场的实测结果表明，本系统具有良好的性能，到达了系统的设计目标，在用于便携式故障诊断系统搭建实践过程中，充分体现了其“便携式”的特点；作为状态监测与故障诊断的现场技术的又一补充，具有一定的实用性和经济效益。
高云红[6]2001年在《0.02级叁相程控电能表检定装置的研制》文中研究指明电能是最重要的能源，它的应用在生产技术上曾引起划时代的变革。在现代社会中电能已广泛应用到社会生产的各个领域和社会生活的各个方面。电能表是当前电能计量和经济结算的主要工具，它的准确与否直接关系到国家与用户的经济利益。为了确保电能表的准确性，电能表的校验工作由国家质量技术监督系统管理。电能表检定属于“强制检定”项目，电能表校验装置的精度等级、操作方式等都对电能表的校验工作有着极大的影响。0.02级电能表检定装置是适合于各省级计量技术机构、省级电力计量、科研等部门作为电能计量标准。作为市售产品，在我国该装置仍属空白。并且随着仪器仪表行业的迅速发展，仪器的研制向着小型化、大信息量、程控化的方向发展。因此，本论文即是在液晶显示技术的迅速发展成熟及丰富的软硬件资源的条件下，论述了0.02级叁相程控电能表检定装置的基本研制，使该装置在上位PC机的控制下，对检表过程实现程控化并且用标准表的液晶显示器来代替传统的校验装置的监视仪器。上位机软件在Windows平台上运行，具有图形用户接口的特点，可视性强，操作灵活方便，通过对上位机软面板的操作即可完成对台体的控制并完成相应的检表过程。液晶显示采用的是日本SEIKO EPSON公司的SED-1330液晶显示控制器及日本OPTREX公司的DMF50174NB-FW点阵图形方式液晶显示模块。它的软件设计是在8031单片机上实现的，具有全中文菜单提示、显示信息量大的特点。
张新庆[7]2007年在《便携式振动监测系统的研制及其在油田注水泵的应用》文中研究说明油田广泛应用的高压注水泵机组是油田生产的重要设备,直接关系到油田生产的质量和产量,加强对注水机组的状态监测对提高生产效率、降低采油成本有着较高的实际意义。本文针对油田野外生产的实际,设计了一种体积小、便携性好、功能强大、基于嵌入式的“双核”结构的振动检测仪,可以实时分析与处理数据采集系统采集的数据,并最终上传至微机的数据管理系统,为实现状态监测和故障诊断提供科学依据。本文以工程信号的分析与处理作为研究对象,研究和开发了基于Window平台的工程信号分析与处理系统,分别对信号的幅域分析、时域分析、频域分析等常规分析方法作了分析与研究,编制了“临盘采油厂故障监测数据管理系统”。论文在指明该系统的工作原理和主要功能后,详细阐述了将该系统实际应用于胜利油田盘叁注水泵机组的情况。在对注水泵机组的故障类型和故障特性进行分析与研究时,主要是运用频谱分析的观点,对几种典型故障类型的振动信号进行了分析,找出了故障模式、频谱特点,应用于生产实践后,获得了大量的实测数据,逐步掌握了振动规律,并解决了现场实际问题。目前,该系统已应用于油田设备的定期监测,取得了相当可观的经济效益和社会效益。
李立学[8]2009年在《GIS局部放电超高频包络检测研究》文中进行了进一步梳理封闭式气体绝缘组合电器（Gas Insulated Switchgear，GIS）广泛应用于城市供电等高压输变电系统中。局部放电既是GIS绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。为了保证GIS的安全可靠运行，国内外对GIS局部放电检测技术开展了大量的研究，UHF检测法在GIS局部放电研究中处于重要地位。但到目前为止，对检测中的UHF信号的模式识别还是一个尚待深入的前沿课题，其难点包括：局部放电UHF信号的传输机理和建模、稳定可靠的检测系统研制、UHF信号特征参数的选择和特征值的获取、合理的模式识别分类器设计和基于模式特征数据库的长期数据积累等。本文运用电磁波理论，对局部放电产生的UHF信号在GIS腔体内的传播特性进行了深入地研究，分析了UHF信号传播的原理和特点，为GIS局部放电检测分析提供理论依据。本文介绍了在实验室建立的GIS局部放电实验系统，设计制作了5种典型的GIS缺陷，针对5种缺陷模型分别进行了局部放电试验，记录了不同故障模型下局部放电信号的时域波形和包络信号波形。大量的试验结果表明，同一类缺陷模型所产生的局部放电信号特征具有很好的一致性，其包络也大致相同；不同的缺陷模型所产生的局部放电时域信号波形特征不同，其包络形状也不同；论文在此基础上提出了基于包络检波的GIS局部放电检测和缺陷类型模式识别的方法。相比于PRPD（Phase Resolved PartialDischarge）分类方法，该方法可以根据包络检波信号的特征参数更好地分辨干扰脉冲信号，减小因干扰脉冲产生的误警；该方法不依赖于工频相位，因此还可以应用于直流GIS的局放检测；采用包络检波避免了直接对UHF时域信号进行实时采样所需要的超高速采样系统和对庞大数据量的处理，具有更高的实用价值。如何抑制干扰信号是影响局部放电准确测量的关键因素之一。论文分析了UHF法测量GIS局部放电中的各种干扰信号的来源及其特征，提出分别采用硬件带通滤波器、带阻滤波器和基于小波的信号处理算法来抑制干扰的方案。硬件滤波器能有效去除窄带干扰；对于白噪声干扰，论文从数学的角度运用希尔伯特变换的方法研究了包络检波前后信号中白噪声特性的变化，研究结果表明白噪声经过包络检波电路后其特征仍然是白噪声。白噪声的存在影响了包络信号时域特征参数提取的准确度，论文对小波滤波方法进行了比较研究，提出了针对包络信号的改进小波阈值去噪方法，取得了很好的去噪效果。对局部放电信号提取和分析特征参数的最终目的是判断GIS中是否产生了缺陷，以及判断是哪种缺陷和确定缺陷的位置，以便于维修和维护。论文对包络信号模式识别的数据预处理、特征提取、分类器设计和样本训练的原理和算法做了深入的研究，针对包络信号的特点确定了以时域参数为特征参数和以BP神经网络为分类器进行缺陷类型的模式识别；时域参数能很好的描述包络信号的特征，BP神经网络结构简单、工作状态稳定、容错性好、抗干扰能力强、且具有自组织能力，其作为分类器的模式识别取得了很好的缺陷分类效果；处理结果表明对试验中缺陷类型的识别率达到96％以上。论文还完整地介绍了研制的基于包络检波的GIS局部放电检测系统，包括UHF传感器、UHF放大器和数据采集电路等的检测系统硬件，实验室和GIS生产工厂测试验证了系统的正确性和可靠性。
张飞超[9]2007年在《造纸机械旋转件现场动平衡技术的研究》文中提出近年来造纸机车速不断提高,幅宽不断增加,中高速纸机国产化关键技术研究已经进入我国“863”计划。对于中高速纸机,在生产过程中旋转件不平衡问题变得更加突出,已成为必须关注的重要问题。而采用现场动平衡技术能够改善纸机旋转件的工作性能,并带来显着的经济效益。本文对造纸机械旋转件现场动平衡技术做了系统的研究,必将推进这项技术在我国造纸行业的发展和应用。本文从理论上有针对性地分析了造纸机械旋转件不平衡的类型、振动机理,以及相应平衡理论方法;探讨了造纸机械旋转件及其支承系统的典型故障的机理、构件系统在诊断不平衡等过程中可能存在的影响;通过转子实验台模拟分析了造纸机旋转件的典型故障和现场动平衡过程;建立了造纸机械现场动平衡分析系统,探讨了动平衡分析系统的现场安装过程;最后,通过复卷机进行了现场动平衡实践。本文研究结果如下:(1)在现场动平衡研究中,可将造纸机械旋转件—支承系统看作单自由度振动系统处理。确定了辊体的平衡品质以及允许不平衡量在校正面上的分配。由于造纸机旋转件表面属于工作区,一般不宜作为校正面。因此,校正面位置仅限于两端,对大直径辊体可在端面附加片状质量块进行校正,对小直径辊体可在辊壳内表面附加棒状平衡重进行校正。(2)造纸机械转子系统中,各零部件故障相互影响,可能有两个或两个以上故障的耦合出现,导致振动信号特征相互迭加,增加了诊断的难度。对此,可先通过转子实验台对现场可能存在的故障进行模拟分析确定。(3)现场动平衡模拟实验结果表明,采用影响系数法可以快速有效地实现刚性转子平衡校正,更适于造纸机旋转件的现场动平衡。另外,平衡过程中发现校正面位置的选择会对平衡质量产生明显的影响。而采用振型平衡法可很好的实现转子过1阶临界转速的平衡,但此方法起停车次数多,计算较为复杂。(4)采用非接触电涡流传感器测轴振,减少了轴承缺陷故障振动的干扰,快速、准确实现了对不平衡故障的诊断。考虑到某些转子组成部分涡流传感器安装不便,制定了以加速度传感器代替涡流传感器进行信号采集的备用方案。动平衡分析系统设计为叁个模块,即故障监测诊断模块,数据管理模块和动平衡计算分析模块。便于实现对转子系统故障监测诊断,提高诊断效率,同时也提高了现场动平衡的效率。(5)确定了校正配重计算方法,并设计了标准配重质量块尺寸和安装方式。(6)通过对复卷机底辊的现场测试与动平衡实践,成功地将辊体的不平衡量控制在允许范围内,说明应用本文成果于造纸机械实际是可靠可行的。
肖建清[10]2009年在《循环荷载作用下岩石疲劳特性的理论与实验研究》文中研究表明工程中的岩体不仅仅承受着静态荷载的作用,还经受着爆炸、冲击、地震等动态荷载的影响。因此,研究循环荷载作用下岩石的疲劳特性,提出稳定性分析方法和控制手段是工程中迫切需要解决的问题。特别是近年来,由于大规模水利工程的建设,城市地下交通的普及,大跨度超长隧道的开挖,以及深部矿藏的开采,许多前所未有的动力学难题摆在了我们的面前。如何优化隧道、巷道、边坡、水坝、基岩等结构的抗震性能,保障工程安全以及人类的生命安全,这些都是科研工作者的历史使命,也是我们抓住机遇,施展才能的大好平台。本文围绕着结构疲劳分析的基本框架,着重从理论研究和实验分析两大方面进行了一系列开创性的研究,同时给出了工程应用的框架雏形,具体包括以下几个方面的内容:(1)针对于叁峰谷雨流计数模型的不足之处,提出了改进方案。改进后的叁峰谷计数模型融等值点压缩、峰谷检测以及循环计数为一体,极大地简化了计数过程。运用改进叁峰谷计数模型,对现场采集的爆破振动应力谱进行了循环计数,统计结果表明,单次爆破中小幅疲劳循环占绝大部分,而且拉压循环所占的比例比较大。(2)根据岩石损伤演化具有叁阶段发展规律的这一特点,提出了倒S非线性疲劳累积损伤模型。探讨了倒S模型中参数的物理含义以及对倒S曲线的影响,给出了参数的建议取值范围。运用倒S模型,演示了岩石叁级加载时累积损伤的计算,首次提出了疲劳路径的概念,从理论上解释了“锻炼”效应产生的根本原因。由于倒S模型考虑了疲劳初始损伤,考虑了加载次序对累积损伤的影响以及荷载间的相互作用,因此具有较高的精度。而且,利用疲劳路径的概念,倒S模型可以直接用于随机疲劳加载时的损伤计算和寿命估算。(3)针对倒S模型参数估计问题,提出了以有限组合法计算初始值,再应用Levenberg-Marquardt法进行倒S曲线拟合的解决方案。计算结果表明,此方案拟合得到的倒S曲线与实验数据均为高度相关,既说明了拟合算法的高效性,也说明了倒S模型的正确性。(4)分析了加载条件对岩石全应力应变曲线的影响,给出了静载强度确定的原则。从试验的角度,讨论了应力上限、应力幅值、加载波形以及加载频率对岩石疲劳强度的影响。试验结果表明,上限应力越高,应力幅值越大,加载频率越高,岩石的疲劳寿命就越短。对于加载波形的影响,试验结果表明,正弦波加载的疲劳寿命大于叁角波加载的而小于矩形波加载的。(5)研究了岩石疲劳变形的特性,验证了疲劳破坏的极限变形规律。分析了轴向变形、横向变形和体积变形在疲劳加载过程中的演化规律。首次得出了以下结论:叁种变形都具有叁阶段演化规律,叁阶段的划分基本一致,横向变形和体积变形的增量比轴向变形的大得多。(6)依据试验结果,对比了各种损伤变量定义法的合理性,指出残余应变法由于物理意义明确,考虑了初始损伤,是一种相对比较理想的定义方法。岩石的损伤演化具有叁阶段规律,而影响损伤发展的主要因素有应力水平以及初始损伤等。分析结果表明,上限应力、幅值及初始损伤越高,损伤演化曲线的第叁阶段占疲劳寿命的比例越大,第二阶段所占比例相应减小,岩石的疲劳寿命也就越短。(7)将名义应力法中材料疲劳性能描述的S—N曲线以及作者提出的倒S模型,融入到局部应力应变法中,形成了一种适用于岩石材料的修正局部应力应变法。以倒S模型为基础,演示了变幅加载条件下残余寿命及总寿命的估算步骤。根据修正局部应力应变法的原理,简要介绍了随机疲劳加载条件下疲劳寿命估算的一般步骤。(8)根据疲劳分析的特点以及疲劳软件开发的需求,提出以插件式软件体系结构构建开放式疲劳分析环境的新思路。针对于插件系统运行效率的问题,提出了建立插件映射表,利用动态加载技术节省系统运行开销的解决方案。同时,为了解决插件标识中的重名现象,提出了由宿主程序动态分配ID的方案,杜绝了重名的风险,降低了系统与插件间的耦合度。
参考文献：
[1]. 一种便携式低频波形记录、再生装置的研制[D]. 周航. 福建农林大学. 2002
[2]. 基于脉诊、舌诊信息提取与识别的便携式集成辅助诊疗设备研究[D]. 朱庆文. 北京中医药大学. 2007
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