隧道围岩沉降自适应实时识别及测量

针对传统隧道围岩沉降监测方法鲁棒性较差、难以及时有效的监测隧道围岩沉降值的问题,提出将坐标注意力结合目标检测算法的隧道围岩沉降自适应识别测量算法。利用工业相机拍摄不同环境靶标图像建立数据集,训练具有坐标注意力的目标检测模型,在测试集中验证模型预测精度为97.9%。使用图像中靶标的数字以及LED灯点的像素坐标标定测量算法模型并计算沉降值。结果表明在25 m范围内测量误差小于1 cm,在10 m范围内的靶标测量误差小于5 mm。

基于LABVIEW的PCM编译码系统仿真

脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)是最基本和最常用的模拟信号数字化方法.由于抗干扰能力强,被广泛应用于数字通信领域.本文在介绍了PCM编码原理基础上,以LabVIEW软件为平台对PCM编译码的方法和过程仿真.仿真软件可实现多种信号类型的PCM编译码实现,为人们理解PCM编译码提供了简单、直观方法.

集成滤波器MAX267的应用设计

对集成滤波器MAX267的特性及应用要点进行了论述,提出了一种基于C8051F060片上系统的四阶切比雪夫带通滤波器的设计方法,并进行了实验测试,该滤波器3dB带宽约为10 Hz,f0±100 Hz衰减大约为60dB,实验证明该电路滤波效果很好.

基于氧枪喷头磨损的熔池搅拌特性

研究氧枪喷孔出口磨损程度对射流动力学参数及熔池搅拌效果的影响可以为氧枪喷头设计和冶炼工艺优化提供理论支持。建立了0°、10°和20°磨损角度氧枪自由射流几何模型,分析了喷孔出口磨损程度对射流轴向和径向动力学参数分布的影响,发现入口压力相同时,喷孔出口磨损程度增大,射流速度、动压和马赫数衰减加快,射流聚合程度增强。在喷孔出口0.18 m范围内,磨损后氧枪的湍动能大于未磨损氧枪,且磨损程度越大,射流湍动能越大。超过此范围后,未磨损氧枪湍动能大于磨损后氧枪。在喷孔出口1000 mm处,射流径向最大速度、动压、马赫数和湍动能均随着喷孔出口磨损程度的增大而减小。建立了120 t转炉和5孔氧枪1∶4水力学试验模型,研究了枪位和气体流量变化对不同磨损程度氧枪冲击效果和混匀时间的影响,分析了枪位和气体流量相同时氧枪喷孔出口磨损对熔池流场的影响。发现气体流量相同时,随着枪位升高,熔池冲击深度减小,冲击直径增大,混匀时间增大。枪位相同时,随着气体流量增大,熔池冲击深度和冲击直径增大,混匀时间减少。枪位和气体流量相同时,喷孔出口磨损程度增大,冲击深度和冲击直径减小,混匀时间增大,高锰酸钾溶液完全扩散时间增大。磨损角度由0°增至20°,高锰酸钾溶液完全扩散时间由47 s增至59 s。

交流伺服张力控制系统

本文对数控气瓶缠绕机的张力控制系统中,运用PLC进行自动控制给予了介绍。

基于环境温度的转炉旋流氧枪射流分析

为探究旋流氧枪自由射流特性,建立了0°、6°、12°和18°旋流氧枪自由射流几何模型,分析了不同旋流氧枪炼钢温度下的旋流特性、射流速度和动压分布。发现与0°旋流氧枪相比,6°、12°和18°旋流氧枪射流速度和动压衰减较快,且旋流角越大,射流衰减越快。而6°旋流氧枪与12°和18°旋流氧枪相比,射流速度和动压衰减较慢,在保证合适冲击深度和冲击面积的同时,使熔池产生一定的旋转运动。基于此,建立了6°旋流氧枪和转炉气-渣-金多相流几何模型,分析了环境温度变化对6°旋流氧枪冲击特性和熔池速度分布的影响,发现环境温度从300 K升高到1873 K,冲击半径从1.25 m增至1.78 m,而冲击深度仅从0.119 m增至0.132 m。环境温度升高,钢液面处高速区面积增大,死区和低速区面积减小;在熔池较浅处,环境温度升高,熔池死区面积减小,高速区面积增大,以熔池深度0.3 m为例,环境温度从300 K升高到1873 K,死区面积由0.41 m^(2)减小至0.17 m^(2),高速区面积由9.35 m^(2)增至9.76 m^(2);在熔池深处,底吹射流起主导作用,环境温度对熔池速度分布影响较小,不同速度区域面积相差较小。研究结果可以为旋流氧枪工业应用提供理论指导。

基于氧枪喷头磨损的转炉供氧制度

转炉氧枪喷头磨损会导致气体射流和冲击特性发生变化,影响炼钢熔池搅拌效果和反应速率,研究供氧制度变化对喷头磨损后氧枪搅拌效果的影响对转炉冶炼工艺优化具有实际指导意义。建立了120 t转炉及不同磨损角度氧枪三维全尺寸几何模型,研究了供氧制度变化对喷头出口磨损后氧枪射流速度、冲击特性和熔池速度的影响。发现增大氧气流量后,射流速度衰减变慢,射流聚合程度减弱,射流核心区长度增大,而枪位对射流速度的衰减影响较小。供氧制度变化后,不同磨损程度氧枪钢液面速度分布规律大致相同,冲击凹坑和底吹流股区域钢液流速快,液面波动最剧烈,而炉壁处存在部分钢液流动死区。供氧制度调整后,磨损后氧枪在熔池深度500 mm处的高速区面积均大于未磨损氧枪。熔池深度较深处,顶吹射流的影响逐渐变弱,底吹流股开始起主导作用,熔池中心区域转变为低速区。并在120 t转炉上完成了工业试验,结果表明,动态调整氧枪枪位后,3种不同磨损程度氧枪吹炼时终点平均磷质量分数分别为0.029 6%、0.029 3%和0.029 4%,终点平均碳氧积分别为0.002 1、0.002 2和0.002 2,但钢铁料消耗会增加。供氧制度调整后,增大了磨损后氧枪射流对熔池的冲击力,保证了磨损后氧枪对熔池的搅拌效果与未磨损氧枪基本一致,减轻了氧枪磨损对转炉冶炼效果的影响。

基于改进YOLOv5的隧道围岩沉降自动识别与实时测量技术研究

针对隧道内部环境复杂,施工期间对围岩沉降监测较为困难的问题,提出了一种基于改进YOLOv5的隧道围岩沉降自动识别与测量算法。在隧道施工关键位置安装观测靶标,利用工业相机实时拍摄靶标,进而采用目标检测模型自动识别靶标,通过计算靶标沉降间接测量围岩沉降值,并基于YOLOv5s网络模型,引入ECA-Net通道注意力机制,使网络在通道方面关注待检测靶标,避免通道降维操作,以增强对目标的感知能力。采用改进的α-IoU目标回归损失函数,使得模型总体上对图像特征的学习能力和目标检测精度都有所提升。试验结果表明,改进目标检测模型在工业相机拍摄靶标数据集下的识别精度与召回率分别达到了98.5%和98.4%,检测精度较高。分析误差可知,在拍摄距离0~10 m的情况下,绝对误差在6 mm以内,当距离待测靶标15~25 m远时,绝对误差在15 mm以内,误差较小。