温嘉斌[1]2005年在《基于电涡流的电缆偏心在线测量研究》文中研究指明电缆偏心的在线测量与控制对于电缆生产意义重大,电缆偏心不仅造成了原材料的巨大浪费,而且影响电缆的性能参数,在高质量电缆生产时必须进行严格的检测。本文以开发电缆偏心在线电涡流测量系统为背景,将相似理论、电磁场理论及电涡流无损检测等技术理论与电缆偏心在线测量的实际相结合,对其理论和关键技术问题进行了深入具体的研究,所提出的方法和研究成果不仅具有理论意义,而且具有较高的实用价值。本文首先论述了国内外电缆偏心测量装置及相关技术理论的研究现状,分析了常用的偏心测量方法的测量原理及特点。在此基础上,确定了以电缆偏心电涡流断层分析为基础的研究内容和技术方案。整个系统由四大部分组成:电涡流传感器、旋转机构、数据采集器和PC 机。系统所用传感器是依据电涡流测距原理设计的。由于被测电缆为无限长,因此电缆偏心检测过程的物理场模型为多种媒介无限大的无界域、叁维涡流电磁场问题,该物理场模型的分析计算未见报导。本文在分析前人相关研究工作的基础上,建立了电缆电涡流偏心测量过程的物理模型,给出了该叁维涡流场问题的场域方程、界面连续条件,确定了在涡流区、源区、非导电区采用的位变量及规范,给出了合理的无界域叁维磁场边界条件处理方法,建立了叁维涡流场的FEM 计算数学模型。在分析大型线性方程组各种解法的基础上,给出了该问题有限元离散化方程组的求解方法,并通过对虚拟边界截断距离对数值计算结果影响的研究,得出了满足工程计算需要的合适的截断距离。通过对叁维涡流场的数值模拟,绘出了电缆偏心检测探头绕电缆旋转一周各典型位置的磁感应强度分布云图和矢量分布图以及不同视角的涡流电密分布伪彩图。研究了扫描式电涡流测偏方式的可行性和不同结构探头的旋转测量效果,确定了检测探头的结构形式。有限元分析法求解虽有理论上指导意义,但在电涡流传感器优化研究过程中,由于需要进行多次叁维涡流场计算,因此仅用有限元分析法难以达到目的。本文将相似理论引入传感器探头的设计中,根据现象相似条件,将电缆偏心测量的场模型,进行相似变换之后,得出现象相似的必要充分条件,进而推导出
高宏[2]2003年在《电涡流式电缆偏心在线测量系统研究》文中指出电线电缆偏心测量是电线电缆在线质量监控的重要环节，电缆偏心不仅造成了材料的极大浪费，而且影响电缆的性能参数。本文对电缆偏心测量系统展开研究以实现电缆偏心的在线检测。本文通过广泛阅读文献和调研，深入了解目前国外电缆偏心测量装置的现状和发展趋势，分析了各种测量方法的测量原理和各自的特点。在此基础上，详细论述了电涡流传感器的测试原理，提出了电涡流式偏心测量系统的研制方案和设计方法。本文分叁个部分论述了测量系统的组成：传感器设计、下位机系统和上位机系统。在传感器设计一章中，首先对涡流传感器进行等效电路分析，在此基础上分析了由电感、电容谐振电路构成的载波信号发生电路，并通过微调电容获得了标准频率的载波信号；接下来提出了采用盘式旋转电枢发电机解决载波信号发生电路电源供给问题的方案，同时通过旋转耦合变压器的引入，使得测量信号输出问题很好地解决；本章最后给出的一组实验曲线充分说明了这一方案的可实现性。传感器输出的测量信号是中频的交流模拟信号，在下位机系统设计了鉴幅、滤波、放大电路将测量信号转化为模数转换器可以接受的直流信号。系统采用12位模数转换器TLC2543实现模数转换，使得转换误差达到1/4095，是可以满足测量精度的。数字测量信号在下位机系统的核心处理芯片AT89C52中计算后，得到测量结果，再经串口送入上位机系统显示。本文的最后一章论述了上位机系统的硬件结构和软件程序。上位机系统的核心芯片是一片PIC16C73单片机，负责管理一个16键的键盘和液晶显示器，相应的硬件电路和几个主要的程序流程图同时给出。在编写显示器软件程序时，系统充分利用了FM240128A液晶显示器具有图形和文本两种显示方式的特点，实现了测量结果的准确显示。
梁震, 李迎, 赵洪[3]2002年在《电涡流式电线电缆偏心测试系统的研制》文中进行了进一步梳理针对电线电缆生产过程的偏心问题 ,采用电涡流传感器开发研制电涡流式电线电缆偏心测试系统 ,该系统经过模拟运行可以得出具有造价低 ,精度高等特点
崔朋朋[4]2010年在《基于DSP的X射线电力电缆偏心在线检测系统的研究》文中指出电缆在线质量监控的重要环节是电缆偏心检测,电缆一旦偏心将造成原材料的巨大浪费,另外还将直接影响电缆的性能。X射线检测是在现代工业生产中应用非常广泛的一种无损检测的方法,它对于提高电缆的质量和安全性有着重要的意义。本文对利用X射线无损检测法进行的电缆偏心的实时检测系统进行了研究。本文以电力电缆偏心在线检测系统的开发研制为主要内容,文中首先介绍了国内外电缆偏心测量装置的研究现状,着重介绍了X射线检测的原理和方法。在此基础上,提出了基于DSP的电缆偏心在线检测系统的研制方案。该检测系统主要由CCD传感器及驱动,下位机和上位机叁大部分组成。系统使用的CCD传感器用来接收X射线透射电缆截面的图像信息,由CPLD来提供驱动脉冲,另外A/D和数据缓存器的逻辑控制也由CPLD完成。下位机部分以DSP为核心,根据电缆偏心检测系统的要求和DSP的特点,合理地设计了DSP的核心电路以及外围硬件电路,实现了该检测系统的各部分功能。其中外围电路包括放大、滤波电路,A/D采样电路、数据缓存电路、外扩数据和程序存储器,通讯接口电路等。传感器输出信号经放大、滤波处理后,由DSP接收处理,最后通过串行通讯电路将该数字信号传输给PC机。下位机软件部分采用模块化设计,主要由叁大模块组成,分别是:数据采集模块,数据处理模块和数据传输模块。上位机选择PC机,软件部分采用Visual C++语言编写。PC机接收DSP发送的检测数据后,进行分析计算,从而判断出电缆是否发生偏心,最后通过界面直观的输出检测结果。
南静[5]2007年在《基于DSP的电缆偏心检测系统开发与研制》文中认为电线电缆偏心测量是电线电缆在线质量监控的重要环节,电缆偏心不仅造成了材料的极大浪费,而且影响电缆的性能参数。而超声无损检测是在现代工业生产中应用的非常广泛的一种无损检测方法,它对于提高产品的质量和可靠性有着重要的意义。本文对利用超声波无损检测法进行的电缆偏心的实时检测系统进行了研究。本文以电缆偏心的实时检测的开发研制为主要内容,文中首先介绍了国内外电缆偏心测量装置的研究现状以及无损检测技术的发展,着重介绍了超声检测的原理和方法。在此基础上,提出了基于DSP的电缆偏心在线检测系统的研制方案。该检测系统主要由上位机,下位机两大部分组成。下位机部分由DSP实现,根据电缆偏心检测系统的要求和DSP的特点,合理的设计了DSP的相应外围硬件电路以及核心电路,实现了该检测系统的各部分功能。其中外围电路包括AD驱动电路、片外AD采样电路、数据缓存电路、通讯接口电路等。下位机软件部分采用模块化设计,主要由数据采集模块,数据处理模块和数据传输模块组成。上位机选择PC机,软件部分采用Visual Basic语言编制。PC机接收数据采集器发送的检测数据后,进行分析计算,进而判断出电缆是否发生偏心,最后通过软件界面直观的输出检测结果。上位机软件软件部分由系统登陆窗口、实时检测界面、参数设置界面和图形显示界面各部分构成。
陈坚祯, 李斌, 卫开夏, 郭兰英, 屈国普[6]2008年在《X射线CCD式电缆偏心在线检测装置的研制》文中进行了进一步梳理基于X射线CCD的电缆偏心在线检测改进技术大大提高了检测装置的测量精度和响应速度。文中介绍了X射线CCD应用于电缆偏心在线检测系统的检测原理和一个检测装置的结构,该装置硬件由扫描驱动系统、X射线发生器组件、数据采集部分和高性能计算机系统组成。给出了该装置在实际运行中的效果,以及与其他电缆偏心检测技术的特点比较。
董雪鹏[7]2004年在《基于PC机的电缆偏心在线检测系统的研究》文中研究表明电缆偏心不仅造成了原材料的巨大浪费，而且影响电缆的性能参数，在电缆生产时必须进行严格的检测。本文对基于PC机的电缆偏心在线检测系统展开了研究。本文首先论述了国内外电缆偏心测量装置的研究现状，分析了常用的偏心测量方法的测量原理及各自的特点。在此基础上，提出了基于PC机的电缆偏心在线检测系统的研制方案。系统采用的是电涡流偏心检测方法。整个系统由叁大部分组成：电涡流传感器、数据采集器和PC机。系统使用的电涡流传感器是依据电涡流测距原理设计的。传感器由传感器探头和激励电路两部分构成。文中通过大量实验对传感器的频率特性、输出稳定性及横向偏移等性能进行分析，进而验证了这种传感器用于偏心测量的可行性。传感器输出的检测信号是中频的正弦电压信号，为采集和处理该信号，设计了以P89C51RD2单片机为核心的数据采集器电路。数据采集器对传感器输出信号进行放大、鉴幅和滤波等处理，并利用A/D转换器将信号转化为12位的数字信号，最后通过串行通讯电路将该数字信号传输给PC机。另外，数据采集器上的位置检测电路能检测电缆周向采样点的位置。PC机软件采用Visual Basic语言编制。PC机接收数据采集器发送的检测数据后，利用软件算法进行分析，进而判断出电缆是否发生偏心，最后通过软件界面直观的输出检测结果。
赵振良[8]2013年在《X射线电缆偏心度在线检测方法研究》文中研究指明近年来国家在基础建设方面的投入不断加大，国家配电网络也在进行着广泛的升级。电缆作为国家电网系统中的重要组成部分，其需求量是很大的。相应的电缆生产制造技术在不断发展，但是由于缺乏经济有效的检测方法和检测设备，使得投入市场的电缆质量一直无法很好的保证。目前普遍采用的离线破坏式人工检测方法在检测效率和质量保证上都很难满足要求，并且会造成大量的浪费。所以在电缆生产行业中迫切需要引入在线检测技术，以保证电缆的产品质量，减少浪费。在诸多电缆产品中，交联聚乙烯(XLPE)多层电缆在城市配电系统中应用最为广泛，其质量标准中偏心度和外径是两个主要的考评指标，其中偏心度是指电缆的中心导体与电缆外皮的不同心度。而对XLPE多层电缆的检测只有射线检测方法比较适合。针对以上现状，本课题研究了基于X射线的电缆偏心度在线检测方法。主要研究了射线检测方法的原理，分析设计了射线检测方案，探索、设计了相应的信号处理分析方法，并完成了系统的软件和硬件设计。在射线检测原理方面，研究了射线的产生和光谱特点、射线与物质的作用过程以及不同的检测方式下的射线衰减规律，针对康普顿效应中会产散射射线的特点选用了连续谱窄束射线检测方式。在检测方案设计方面，首先分析了检测系统的主要性能指标及其影响因素，根据检测方案受到各种影响因素作用情况选取了点扫描检测方案，并完成了系统设计。在信号处理分析方法的设计方面，针对射线检测模型的计算偏差和环境污染物的影响设计了多项式补偿方法和基于预检的补偿方法，探索了微分方法、小波方法和参数识别方法在电缆检测中的应用特点，并对实时性和算法准确性都比较好的参数识别法进行了算法规划、设计和验证。经过以上研究、探索和设计X射线电缆偏心度在线检测系统在检测实时性、准确性、检测精度和经济性上都达到了较高的标准。
刘伟[9]2008年在《几何误差对磁悬浮转子控制精度的影响及研究》文中认为磁悬浮技术之所以得到飞速发展,主要是磁悬浮轴承相对于传统轴承有一个最大的优势是表现为非接触和可控制两个方面。在磁悬浮转子系统设计中,传感器检测的转子位移信号是控制器对轴承进行主动控制的依据,是整个系统研究的重点之一。目前,电涡流位移传感器是目前为止在磁力轴承系统中应用最多的传感器,与其它位移传感器相比,具有灵敏度高、线性测量范围大的优点。但是电涡流位移传感器是通过转子表面的涡流信号的变化来测量转子轴心位移的。所以,位移测试信号不能反应转子的轴心运动。同时,由于磁悬浮转子表面存在一定的机械几何形状误差和运动误差,这些误差都会被传感器当成位移信号混迭到转子轴心位移中,这增加了转子的可控性的难度。特别随着主轴转速增大,转子的柔性特性增强,由此产生的位移控制信号频率的增强,回转轴心位移的幅值增加,导致回转精度降低。这样随着周期性的几何误差产生的多余的控制信号,使转子产生振动,增加了控制的难度,当控制信号的频率和转子固有频率相同时,就会使转子振幅增大,直至轴承失效。由于磁悬浮轴承转子位移测量数值和转子的几何形状误差是同一个数量级。所以转子的机械几何误差必须在位移信号中分离出去。本文通过对转子几何误差信号特性的分析,对目前主要的误差分离方法总结比较。并结合了磁悬浮传感检测方法的基础上提出了针对磁悬浮转子的误差分离方法。对在线检测和分离的方法进行了初步的摸索和研究。通过以上的研究,提出了磁悬浮转子几何误差的补偿方式,从而有效的减少了几何误差对磁悬浮转子控制精度的影响。
王宝金[10]2004年在《热磨机磨盘实际间隙精确测量与主轴运行状态监测的研究》文中研究指明磨盘实际间隙是指动磨片和定磨片在研磨区内齿表面之间的距离。磨盘间隙对纤维分离质量影响很大，热磨过程中应选择合适的磨盘间隙并保持恒定，以保证纤维浆料的质量和产量。通常磨盘间隙控制在0.2～0.5mm之间，要求控制精度达到0.01mm．但初始调整的磨盘间隙会随着磨片的磨损而加大，在运行过程中磨盘实际间隙的精确测量与显示，迄今仍是一个世界级的难题。 热磨机主轴运行状态既影响热磨机的正常运行又影响到纤维分离的质量。 本文采用理论和实验研究相结合的方法，对磨盘实际间隙的精确测量和主轴运行状态的监测方法进行了探索研究，填补了国内这方面的研究空白。 论文提出了磨盘间隙接触式测量法和非接触式测量法的概念。接触式测量法不能实时反映磨片磨损对磨盘间隙的影响。在热磨机的实际结构和运行条件下，要实时对磨盘间隙进行精确测量，只能采用非接触式测量法。 首次提出了采用电容式位移传感器和电涡流式位移传感器两种测量磨盘实际间隙的方案，用于测量动磨片的轴向位移和磨片磨损后的磨盘实际间隙。 初步设计了用于测量磨盘实际间隙的电容式位移传感器，它具有能随定磨片一起同步磨损、传感器获取的信号直接反映磨盘间隙、结构简单、所需的量程小等优点。 电涡流式位移传感器测量磨盘实际间隙的方案，由一只电涡流式位移传感器和一只超声波测厚仪组合而成，利用电涡流传感器测量动磨片的轴向位移和磨损后的齿面位置，超声波传感器测量定磨片磨损后的厚度，然后将两只传感器的测量数据结合传感器的安装尺寸，通过数学运算得到磨盘实际间隙。对电涡流传感器的探头需要采取保护措施。由于电涡流传感器和超声波测厚仪都可以购买到定型产品，方案实施相对容易。 论文对电涡流式位移传感器测量磨盘实际间隙方案进行了进一步的静态和动态试验研究。静态试验研究表明：木材的含水率能引起电涡流传感器的输出电压下降，但下降的幅度甚微；不同品种的植物纤维原料对传感器输出电压的影响很小；介质温度的上升也能引起传感器输出电压下降，因此应选用高温型的传感器加以解决；介质中含有铁屑时，传感器输出电压值升高，且随铁屑含量的增加而增大，但热磨机研磨的纤维中金属磨屑含量非常小，对电涡流传感器的输出电压几乎没有影响；随着被测金属板对传感器探头覆盖面积的变化会引起输出电压的变化，覆盖面积增大，传感器输出电压逐渐减小。动态试验研究表明：电涡流传感器、位移变送器、数据采集卡和计算机组成的测量采集系统，采集信号波形区分明显，能够实现高速动态的测试。因此，电涡流传感器能用于测量动磨片的轴向位移和磨损后的齿面位置。采用电涡流式位移传感器和超声波测厚仪组合测量磨盘实际间隙的方案是可行的。但对电涡流传感器保护罩的材料选择需要进一步的试验研究。 通过自行设计和制造的热磨机主轴系统试验装置，首次进行了主轴运行状态监测方法的模型实验研究。在轴承组的轴承套和轴承套座上多个不同位置进行布点测试。实验研究表明:将传感器直接安装在轴承套上，所获取的轴承的振动信号强度较大;而将传感器安装在轴承套座上，由于信号传递途径的中间界面多，所获取的轴承的振动信号强度较弱;在水平方向信号衰减较小，信号的加速度有效值比轴承套上的测点下降了约20%。而垂直方向信号衰减比较大，原因是垂直方向的间隙较大。尽管在水平方向信号强度有所下降，但振动信号的主振频率没有改变，依然能够反映出轴承振动的状况。 对热磨机进行主轴运行状态监测时，可以将传感器安装在轴承套座上径向的水平位置，并且在轴向应尽量靠近研磨时轴承所在的位置。关键词:热磨机磨盘实际间隙非接触测量主轴运行状态监测
参考文献：
[1]. 基于电涡流的电缆偏心在线测量研究[D]. 温嘉斌. 哈尔滨理工大学. 2005
[2]. 电涡流式电缆偏心在线测量系统研究[D]. 高宏. 哈尔滨理工大学. 2003
[3]. 电涡流式电线电缆偏心测试系统的研制[J]. 梁震, 李迎, 赵洪. 信息技术. 2002
[4]. 基于DSP的X射线电力电缆偏心在线检测系统的研究[D]. 崔朋朋. 河北工业大学. 2010
[5]. 基于DSP的电缆偏心检测系统开发与研制[D]. 南静. 河北工业大学. 2007
[6]. X射线CCD式电缆偏心在线检测装置的研制[J]. 陈坚祯, 李斌, 卫开夏, 郭兰英, 屈国普. 核电子学与探测技术. 2008
[7]. 基于PC机的电缆偏心在线检测系统的研究[D]. 董雪鹏. 哈尔滨理工大学. 2004
[8]. X射线电缆偏心度在线检测方法研究[D]. 赵振良. 江南大学. 2013
[9]. 几何误差对磁悬浮转子控制精度的影响及研究[D]. 刘伟. 武汉理工大学. 2008
[10]. 热磨机磨盘实际间隙精确测量与主轴运行状态监测的研究[D]. 王宝金. 南京林业大学. 2004
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