制氢厂房氢泄漏激光检测光路布置优化研究

氢气扩散能力强、燃烧速度快、可燃范围广的特点使其泄漏易发生爆炸事故。对比基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的激光传感器布置方式,以降低对氢泄漏的检测时间,获得最佳光路布置间距和角度。利用数值模拟研究了氢气在制氢厂房内的泄漏逸散规律,通过光学仿真确定了激光传感器的最短布置距离,分析了相邻光路间距及光路投影角度两种因素对氢泄漏检测的影响,得到了检测时间短、经济成本相对较低的布置方式。结果表明:相邻光路间距为0.4 m、光路与地面夹角为45°时,检测氢气泄漏时间优于其他方式并且所需激光传感器数量最少。

掺氢天然气管道泄漏危险介质激光检测扫描方案研究

为提高掺氢天然气管道危险介质检测效率,以流体力学为基础,进行不同工况下危险介质激光检测路径设置分析,并在不同环境风速下对危险介质流体力学进行仿真研究。研究结果表明:随着风速的不断增大,泄漏口与激光器间隔距离变宽,激光距离5 m时的扫描策略优势更明显。

身管内膛尺寸激光检测系统标定与实验

基于研制的身管内膛检测机器人,对其激光位移传感器及PSD二维位置传感器在内膛检测装置中的相对安装位置误差进行了深入研究。提出了基于精密三维移动台及精密转台的标定测量方法,分析了身管内膛测量装置的工作原理及控制方法,并且对PSD与激光位移传感器之间的轴偏角及轴偏距进行了精确标定,阐述了具体的标定方法及步骤。通过对标定测量数据统计分析,确定了测量器件的关键位置参数。经160 mm标准管道的实验对比分析,表明该标定方法能够消除测量器件安装位置误差,保证了整个系统的检测精度,提高了测量结果的准确性。

基于线性激光检测的输送带纵向撕裂监控技术研究

为了解决传统输送机视觉检测系统集成度低、对输送带纵向撕裂识别率低下的不足,提出了一种新的基于线性激光检测的输送带纵向撕裂监控技术。实际应用表明,新技术能够实现对输送带撕裂情况的精确检测,长度方向检测误差为0.15 m,纵向定位误差为0.13 m,检测准确性达到了100%。

脉冲激光检测技术在现代建筑材料评估的应用研究

文章深入探讨了脉冲激光检测技术在现代建筑材料评估中的应用。通过精确的激光脉冲作用,脉冲激光技术能够揭示建筑材料内部的微观结构和潜在缺陷。通过实验设计和实施,展示了该技术在混凝土样本的应用,包括高精度缺陷检测、快速扫描能力及非侵入式的操作特性。结果表明,脉冲激光技术在建筑材料评估方面具有显著优势,并可能推动建筑行业向更高效、更安全的评估方法转变。

稳定碳同位素激光检测仪监测生物质燃料掺烧比的研究

稳定碳同位素激光技术可用于检测煤和生物质的碳同位素比值δ13C,以确定燃煤耦合生物质的掺烧比,且不受含水量影响.本文通过对煤(山西煤、内蒙古煤、贵州煤)和生物质(玉米秸秆、棉花秸秆、木屑、稻壳)混燃烟气进行稳定碳同位素比值测定,在一定的生物质掺烧比范围(碳量基、热量基)内建立在线分析方法得到拟合线性方程y=ax+b,拟合优度R 2>0.99.所得分析方法可用于在线监测生物质掺烧比变化情况,当生物质掺烧比为20%时,误差分析控制在0.5%—2.0%以内.此外,该检测-分析方法能够实时、准确地监测生物质掺烧比,可为国家针对生物质使用量补贴政策的制定和实施提供技术支撑;同时可用于追踪“碳溯源”,推动碳排放监测和碳交易市场的快速发展.

有限角度下的实验室隐蔽固件非视域激光检测方法

受到反馈图像背景杂波的影响,隐蔽固件检测准确率较低,偏差率较高,由此,提出有限角度下的实验室隐蔽固件非视域激光检测方法。基于非视域成像原理,结合ToF数据构建非视域场景图像,应用ToF直方图了解非视域物体投影过程,掌握隐蔽固件的散射信息,重构非视域图像,利用背景灰度低于隐蔽固件灰度值的特点,分解图像块,匹配每个集合的梯度数量和幅值,提取满足梯度区域划分的区域,准确检测实验室的隐蔽固件。实验结果表明,所提方法在实行实验室隐蔽固件检测时,检测到15个隐蔽固件,偏差率较低,平均值为1.82,三维图像背景杂波接近0,受图像背景杂波影响较小,可以准确检测到实验室内的隐蔽固件。

基于激光检测及大数据分析的电力设备损伤研究

本文基于激光检测技术和大数据分析方法,提出了一种用于电力设备损伤检测的新方法。该方法利用激光束对电力设备进行扫描,收集光信号,并将其转化为数字信号进行处理。通过对处理后的数据进行分析,可以及时发现电力设备中的损伤部位和程度,为电力设备的维护和保养提供决策支持。本文介绍了该方法的基本原理和实现流程,并通过实验验证了该方法的可行性和准确性。

3D激光检测技术在工业检测领域中的应用

产品质量检测是工业生产的重要环节,质量检测的指标、效率和准确性是各种智能化检测方法能否推广应用的关键因素。近年来,随着激光传感器软硬件技术的发展、数据传输能力以及计算机处理能力的飞速提升,3D激光检测技术在工业检测领域中的应用优势越来越显著。

机器人激光检测系统的运用

在汽车工业中，白车身总成的车身功能尺寸是衡量汽车产品质量的关键参数，必须严格控制。随着工业机器人在汽车制造中的成功使用．使得机器人和激光检测技术的结合构建了一个机器人激光检测系统。

炮管直线度激光检测设备研究

本文采用激光准直技术和光电探测技术检测火炮身管内膛的直线度误差 ,代替传统光学检测方法 ,实现炮管直线度的无损自动检测。

天然气管道小泄漏高空激光检测试验

在国内首次对长输管线小泄漏直升机巡检效果进行试验验证。采用软件模拟和试验验证的方法确定小泄漏发生后的扩散范围,由直升机携带激光检测设备,对平原和山区的人工小泄漏源产生的甲烷气团进行检测。平地试验飞行高度为60～150m,山区试验选择西气东输管线沿线具有代表性的地形作为5个人工泄漏源的放置地点,直升机在这些点的飞行高度为60～500m。试验结果表明:直升机巡检方法适用于平原、沙漠、戈壁等地区,对地形起伏较大的丘陵、山地等地区效果不够理想。

焊缝激光检测梯形边缘小波分析模型及应用

采用条状激光投射到薄板对接、搭接等焊缝上 ,利用CCD摄像机拍摄其图像 ,对该类图像的特征进行分析 ,采用Harr小波变换 ,建立了梯形边缘小波变换分析模型 ,分析了该模型的性质 ,并利用此性质实现了激光线条的检测与提取。该模型统一了三角形边缘和方波形边缘。试验表明 ,与传统的LOG方法相比 ,该方法运算量小、图像处理时间短 ,对激光线条宽度变化有较强的适应性 ,且不受激光线条与周围区域的灰度相对强度的影响。

30CrMnSiA材料疲劳损伤的激光检测及其细观机理

利用激光反射衍射谱面光强随疲劳损伤试样表面逐步粗糙化而变化的原理，用一种非接触、非破坏的间接疲劳损伤检测方法，对３０ＣｒＭｎＳｉＡ材料轴线平行于轧制方向（Ｌ）和垂直于轧制方向（Ｔ）两种不同试样进行拉——拉非对称循环疲劳损伤检测，证明谱面光强比Ｋ对疲劳损伤是敏感的；损伤变量Ｄ（Ｋ）和疲劳循环次数Ｎ的关系曲线大致可以分为疲劳损伤的减速、线性和加速损失区，从而对材料进行疲劳损伤检测并对其疲劳寿命进行估计；同时对扫描电镜图像分析得出衍射光强比变化所对应的疲劳损伤细观机理。

壳段厚度激光检测信号的变分模态分解去噪

针对双激光位移传感器测量大型壳段厚度过程中噪声对检测精度的影响,提出利用变分模态分解来实现对厚度信号的自适应去噪,利用相邻固有模态函数之间的离散Hellinger距离来获取最佳的模态数。该方法将变分模态分解算法引入到激光信号的自适应滤波过程中,分析并改进了变分模态分解算法的过分解、欠分解以及能量泄露的问题。然后,对改进的变分模态分解与希伯特振动分解和自适应噪声总体集合经验模态分解进行性能对比,提出了固有模态函数的相对瞬时能量概率的概念。最后,结合离散Hellinger概率分布距离理论判断固有模态之间的信噪分界点,实现了对信号的重构及滤波处理。仿真和实验结果表明,该方法对壳段厚度信号处理的信噪比为39.27dB,比自适应噪声总体集合经验模态分解方法提高了10dB,具有良好的自适应性,无需先验条件便能快速有效地识别并分离激光信号中的噪声成分。

复杂轮廓表面激光检测及三维重构技术的研究

基于零件实物样件的几何模型反求技术已成为CAD/CAM领域中的研究热点之一。以航空航天用MJ螺纹为对象 ,对逆向工程中的两大关键技术———表面数字化及三维重构技术进行了分析和研究。提出了用一种新型激光光纤传感器实现复杂轮廓表面的非接触数字化检测方法 ,描述了测量原理。通过二维截面轮廓图重构三维面型 。

泄漏位置对激光检测天然气管道泄漏影响分析

天然气管道泄漏危害极大，激光技术是其泄漏检测的重要手段，而泄漏扩散过程对其检测存在一定的影响。建立了架空天然气管道泄漏扩散模型，数值分析了不同泄漏位置下管道泄漏天然气扩散过程，然后探讨了其对激光检测的影响。研究结果表明，管道下部泄漏时天然气地面水平距离-50～50m范围内聚集浓度大，但其激光检测信号强度较弱；而管道上部泄漏时天然气在水平距离-30-30m扩散，其激光检测信号强度最大。本研究结果可为合理有效地进行激光检测提供参考。

线性痕迹激光检测信号自适应匹配算法研究

针对目前图像处理及3D扫描方法难以快速定量比对剪切类线性痕迹的问题,提出了一种线性痕迹激光检测信号自适应匹配算法。该算法首先利用局部加权回归散点平滑法对激光位移传感器拾取的线性痕迹表面信号进行降噪,接着进行信号数据中"粗大连贯"趋势特征的识别,并通过余弦向量曲线拟合的方法量化特征向量,逐个计算样本空间距离。最后利用动态规划算法批量进行相似度比对,匹配各自最大相似样本。实际剪切痕迹多样本数据相似度比对试验证明了该算法的准确性和有效性。

微纳V槽脆/塑性域切削的3D激光检测及评价

针对微纳米级功能V槽微细加工及评价困难的问题,采用单点金刚石切削方法在超精密机床上对光学玻璃进行了V槽的微纳尺度加工,且利用非接触激光检测技术展现了V槽的加工形貌。依靠单晶金刚石的锋锐刃角在光学玻璃上进行V槽的微纳尺度切削试验,利用3D激光超精密检测仪器检测加工的V切痕,构建了微V槽切痕的形貌图,并建立了V槽形状误差PV值和V槽尖角圆弧半径的评价模式。最后,分析了微纳尺度加工中切除深度与V槽角度的形成机理以及切削深度对V槽形状误差及其尖角圆弧半径的作用机制。结果表明,在亚微米级尺度加工中存在一个脆/塑性域切除加工状态转变的临界切削深度0.386μm。在切削深度<0.386μm的塑性域切削中,金刚石刀具尖角形状可以复制到工件表面,形成深度<0.386μm、形状误差PV值约为0.103μm的V槽。此外,由于V槽尖角圆弧半径在塑性域切削中随着切削深度减小而减小,所以切削深度需控制在V槽临界成型深度0.365μm以下,才能形成尖角半径为0.182μm的完整V槽。实验也表明,利用非接触激光检测的3D数据建立V槽形状误差PV值和尖角圆弧半径的参数模型,可用于V槽加工精度和微细程度的评价。

焊接坡口激光检测图像处理及跟踪信息的提取

利用CCD摄像头,摄取了各种条件下的焊接坡口激光反射图像,其中包括夜间无其它照明光源图像、日光灯照明下的图像、室内自然光下的图像及阳光直射条件下的图像。试验结果表明,夜间无照明光源的图像具有较小的干扰,其它图像均存在较明显的相应照明光源的反射光干扰。通过加装窄带滤光片和适当的去噪预处理,可完全排除各种照明光源反射光的影响。采用复合形优化方法,提取出了坡口宽度、间隙宽度及间隙中心位置等信息,其误差绝对值不超过0.125 mm,完全满足焊接跟踪的要求。