基于扭矩法和超声法检测螺栓预紧力的误差分析

文中分析了螺栓预紧力测量中的扭矩法和超声法的检测精度。基于扭矩法和超声法的检测原理,设计出检测装置,采用这2种方法对同类型紧固螺栓的预紧力进行了测量分析,并根据测量结果,分析了采用扭矩法和超声法测量紧固螺栓预紧力的测量误差。结果表明,在实验室环境下,与扭矩法相比,采用超声法测量螺栓预紧力的误差更小。

超声脉冲法测量固体材料切变模量

研究利用扭转超声脉冲测量固体材料切变模量的动力学新方法与新技术 .用磁致伸缩式集成超声传感器激发和接收扭转超声脉冲 ,测量其在被测材料试样中的传播时间 ,根据试样长度及材料密度计算出材料切变模量 .讨论该方法的测量原理 ,测量系统构成和磁致伸缩式扭转超声脉冲激发与接收集成传感器设计原理 ;对影响测量不确定度的因素进行了分析 .采用基于 Wiedem ann效应的磁致伸缩式超声传感器及通用电子仪器对 3种不同材料的切变模量进行了测量 ,实验结果证明了该方法的实用性 .

基于VC++的超声探伤仪发射端信号测量与处理系统

为提高超声波探伤仪在使用中的可靠性和准确性,设计了探伤仪发射端性能参数测量系统,实现探伤仪发射端输出特性各项参数的测量和校准。系统以工控机(IPC)为核心,采用PCI-5124采集卡进行探伤仪发射端输出信号的采集。基于VC++平台,设计了测量系统人机交互界面,实现了数据采集控制及各项测量参数的信号处理算法。测试结果表明:系统可对超声探伤仪发射端输出的脉冲峰峰值、脉冲上升时间与持续时间、脉冲重复频率、中心频率、带宽以及发射端等效输出阻抗等特性参数进行测量与校准。

基于DSP和FPGA的超声相控阵信号收发卡设计

超声相控阵收发卡在超声发射时产生具有特定延迟的一组信号激发超声换能器上的各个阵元,产生可控的空间超声波声场;信号接收时进行多路回声信号的处理,通过多波束合成算法对超声声场进行空间滤波处理得到具有空间指向性的回波信号,基于DSP和FPGA设计了相控阵信号收发卡,可进行8路信号的接收和发射控制,配合外部多路D/A、A/D卡可对8阵元超声相控阵换能器进行激发和接收控制。

基于最小二乘原理的弹翼廓形截面的测量

为解决使用专用样板进行弹翼测量效率低、误检率高的缺点,设计了一种数控非接触测量系统。在该系统中给出了一种基于最小二乘原理的弹翼轮廓误差评价方法。根据廓形曲线方程在平面任意位置的特点利用测得的廓形点集进行廓形曲线拟合计算,得到弹翼廓形的形状参数和形状误差。文中以椭圆廓形曲线为例,给出了具体的数学模型和计算方法和计算机模拟检测结果。

用VC实现PC机对激光位移传感器的通信控制

为实现弹翼廓形测量系统中激光位移传感器测量值的采集,介绍了用VC实现异步串行通信的基本原理。讨论了VC用于串口通信的几种方法,给出Win32API汇集在一起所构成的类Win32Port,并且利用该类实现了主机程序与激光位移传感器的串行通信。应用实例表明,该方法通过利用异步串行通信可方便地实现工控机对激光位移传感器的控制,有较高的可应用性。

机械结构引起的轴向磁轴承"磁短路"问题的探讨

本文对由主动磁悬浮轴承的机械结构设计不合理引起的轴向磁轴承的"磁短路"问题进行了详细分析,对不同"磁短路"现象的产生原因进行了具体分析,并提出了有效的解决办法.

弹翼廓形的非接触自动测量机研制

弹翼廓形的测量一直是飞行器生产厂家质量控制的重要难题。文章分析了弹翼廓形和展线的自动检测原理 ;提出了IPC与PMAC集成控制的开放式数控非接触测量系统。在此基础上 ,作者设计了一台弹翼廓形的非接触自动测量机。该弹翼测量机由激光测距传感器、IPC与PMAC集成控制的开放式数控系统、精密机械系统和测量系统软件组成 ,提高了弹翼检测的效率、准确率和可靠性。

残余应力的超声横纵波检测方法

基于声弹性原理,研究板材厚度方向、螺栓轴向方向(以下简称z轴方向)宏观残余应力分布的超声无损检测方法。针对被测构件厚度不均匀对应力检测精度的影响非常大、检测原理繁杂不适合工程应用、拉伸实验中拉伸形变对应力系数测量精度的影响很大等问题,采取超声横波、纵波相结合的方法重新推导检测公式,并提出采用一发一收模式进行拉伸实验,通过对实验数据进行拟合,由公式计算出声弹性系数代替应力系数。然后结合插值、互相关等算法,采用VC++编制z轴方向残余应力超声检测软件并搭建检测系统。分别对性能为A2-70,4.8,8.8,长度依次为135 mm,100 mm,100mm的M20的螺栓进行拉伸实验,比对计算拉伸应力与检测拉伸应力,结果表明,该测量系统的绝对误差限为20 MPa,相对误差小于25%,且应力值较大时,相对误差有所减小,当应力值大于100 MPa时,相对误差小于5%,非常实用。

脉冲超声传感器激发/接收电路设计

围绕磁致伸缩式超声传感器用脉冲激发/接收电路的设计,讨论了场效应功率管在脉冲超声波激发电路中的应用,重点研究了场效应管驱动电路、脉冲超声波高压激发电路及接收保护电路,并简要介绍了其余电路的实现。对研制的电路进行了性能分析,所用电子元器件均无过热现象,并获得较为理想的电脉冲信号。设计的电路板已成功用于磁致伸缩式超声传感器测量材料弹性模量。

基于线结构光的复杂深孔内轮廓三维测量方法

为了对孔内轮廓参数进行快速高精度测量,建立了一种基于线结构光的复杂深孔内轮廓三维测量系统.介绍了系统构成及测量原理、数学模型建立以及孔内截面轮廓尺寸计算方法.提出形态学光条细线化与灰度重心法相结合提取亚像素光条中心线算法.应用该系统对直径φ130.0mm的复杂孔内轮廓进行实验,测量长度70mm时,阳线圆直径测量误差为±32μm,阴线圆直径测量误差为±54μm.

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的研究与设计

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理及设计机制 ,该传感器利用磁致伸缩的Wiedeman效应发射扭转波 ,利用磁致伸缩逆效应接收回波信号 ,根据发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置。由于磁致伸缩材料和扭转波传播的特性 ,以及测量电路对于精确测时功能的实现 ,使得该传感器同时具有精度高、成本低、寿命长和安装简便 ,适用范围宽等优点。

数字图像中照度不均匀校正技术研究

为了消除数字图像中的照度不均匀性,对现有数字图像的照度不均匀校正技术进行了归类和讨论.分析了这些方法在计算误差上的内在原因,并在此基础上提出了基于小波变换的数字图像照度不均匀校正技术.该技术兼顾了数字图像的频域和空域,使得采用本方法校正后的图像具有品质优,计算误差小和时间消耗较少等特点.

超声换能器脉冲波声场数值计算与测试

对超声无损检测中影响缺陷检出率和缺陷评价准确性的换能器脉冲波声场分布特性进行了研究。提出了一种计算超声换能器脉冲波声场声压分布的新方法,计算了不同带宽的换能器脉冲波声场声压分布。研制了测量换能器脉冲波声场的实验系统,实验结果与通过理论计算得到的声场声压分布有较好的一致性。研究结果为仿真换能器脉冲声场提供了一种新方法,同时为提高超声检测的缺陷检出率和缺陷评价的准确性提供了理论依据。

火炮身管内表面综合测量系统研究

研究一种用于火炮身管内表面的综合测量系统.该系统主要由环形激光发生器、反射锥镜、CCD相机以及驱动装置等组成,通过对环形激光器投射在被测火炮身管内壁上的环形光斑进行成像和分析计算,可对身管内表面的一个截面形廓进行检测;同时利用身管一段内表面在CCD相机上所成的像,可实现对膛线参数检测、内表面缺陷识别和磨损程度的检测.该系统可在驱动装置的驱动下沿着身管轴线移动,实现对整个身管内表面的综合测量.

基于小球反射法的超声换能器脉冲声场模型研究

小球反射法是超声换能器声场测量的一种常用方法。为了研究小球的尺寸对声场测量精度的影响,建立了小球反射超声平面换能器发射的脉冲声场声压分布的理论模型,计算了由不同尺寸的小球反射的声场声压分布;实验验证了理论模型的正确性。理论计算和实验结果均表明小球的尺寸越小,测量精度越高。

金属材料拉伸应力非线性超声特性研究

使用摄动法求解小应变情况下一维非线性波动方程,研究超声波在固体介质中传播时非线性波动规律,分析二阶非线性系数β、三阶非线性系数δ与基波和各次谐波关系。据此研究金属材料在拉伸应力变化时,高阶非线性系数β、δ等参数随拉伸应力变化规律。构建非线性超声检测系统,测量2024铝合金和45钢在拉伸试验过程中非线性系数β、δ的变化趋势。试验结果表明:非线性系数与拉伸应力σ呈单调上升关系。对于2024铝合金,当拉伸应力σ小于屈服极限的84.6%时,二阶非线性系数β与拉伸应力σ近似成线性关系;当拉伸应力σ大于屈服极限84.6%时,二阶非线性系数β随拉伸应力σ的增加变化很小。对于45钢,当拉伸应力σ小于屈服极限的84.5%,二阶非线性系数β与拉伸应力σ近似成线性关系;当拉伸应力大于屈服极限的84.5%时,二阶非线性系数β急剧增加。对于三阶非线性系数δ,2024铝合金和45钢转变点分别出现在屈服极限的76.9%和78.9%处。二阶与三阶非线性系数对于拉应力具有不同的灵敏度,三阶非线性系数δ比二阶非线性系数β对应力的变化更为敏感。

基于环形激光的深孔内膛形貌检测系统研究

提出了一种基于环形激光的深孔内膛检测系统,该系统主要由环形激光发生器、反射锥镜、CCD相机以及驱动装置等组成。通过对环形激光器投射在被测身管内膛上的环形光斑进行成像和分析计算,可对身管内膛的一个截面形廓进行检测,并在驱动装置的驱动下,实现对深孔内膛形貌的三维检测。

一种磁致伸缩式超声波激发/接收传感器的研究

以研制磁致伸缩式超声波传感器为目标 ,分析了磁致伸缩式超声波传感器的工作原理———磁致伸缩效应及逆效应 ,重点讨论传感器结构设计及线圈参数选择计算 ,制作了磁致伸缩式超声波传感器。本文研制的传感器在脉冲激励电流的作用下 ,可在细丝中激发超声波 ,同时还可以接收细丝中传播的超声波 ;该传感器既可以激发扭转波 ,又可以激发纵波。可用于测量液位、温度、液体密度和材料的声速、弹性模量等物理量。

基于超声技术的齿轮残余应力测量方法研究

齿轮是机械传动中最重要的零部件之一,被广泛应用于各类军用和民用机械装备中。国防工业的发展对齿轮传动的使用寿命、传动效率、可靠性等都提出了越来越高的要求。齿轮在服役使用过程中经常发生齿轮的失效,失效的模式多为轮齿齿面的疲劳点蚀和根部疲劳断裂,失效的现象严重影响了装备的传动性能以及可靠性。引起这两种失效的主要原因是工作过程中的疲劳,而残余应力是引起疲劳失效的主要原因之一。由于齿轮的形状复杂,轮齿空间狭窄,传统方法很难准确、快速地进行齿轮残余应力的测量。提出了利用超声临界折射纵波测量齿轮残余应力的方法,研究了临界折射纵波在齿面及齿根附近的传播规律、设计了用于齿轮残余应力测量的传感器和自动化测量装置。研究结果表明,采用超声临界折射纵波法能够实现齿轮残余应力的准确、快速测量。