基于改进PSO-Fuzzy-PID的矿热炉电极升降控制仿真

矿热炉在运行过程中易受电极的影响,导致冶炼时耗电量增加,严重影响了产品的质量和产量,降低了生产效率。因此提出基于改进PSO-Fuzzy-PID的矿热炉电极升降控制方法。将TMR磁传感器安装到矿热炉上,获取外磁场响应信号,确定电极的实时位置。利用罗氏线圈设计二次侧电流检测系统,检测电极在运行过程中产生的二次侧电流。通过PSO算法优化Fuzzy-PID控制器的参数,建立PSO-Fuzzy-PID控制器,将二次侧电流输入PSO-Fuzzy-PID控制器中,通过调节电极二次侧电流完成矿热炉电极的升降控制。实验表明,上述方法可有效控制矿热炉的电压和电流,稳定性高,在控制响应试验中5s内可达到额定值,调节时间控制在0.5s内,所得数据证明了研究方法对矿热炉电极升降控制的效率更高。

非侵入式翼伞组提带张力测量传感器的设计

实时掌握并安全稳定地测量翼伞组提带张力大小,探究组提带张力与翼伞姿态的反馈关系,对翼伞研究非常重要。为解决目前翼伞组提带张力传感器量程小、结构复杂,以及破坏组提带结构等问题,本文设计了一种体积小、易于安装和拆卸、对翼伞组提带结构无破坏的双臂梁旁压式大量程张力传感器。本文使用SolidWorks对传感器弹性体进行建模,并使用ANSYS有限元分析软件对其进行静力学分析与模态仿真分析,通过分析结果对传感器弹性体模型的结构进行调整优化,从理论上证明传感器弹性体结构设计的合理性。设计了以STM32为主控芯片的信号采集系统,完成张力信号的采集、数据处理和数据存储等功能。使用拉力机对设计的翼伞组提带张力传感器实物进行多次测试,试验结果表明所设计的张力传感器具有高结构强度、高精度、良好的线性度以及重复性,满足对翼伞组提带张力的无损测量需求。

船舱格子型角焊缝移动焊接机器人系统设计

针对大型船舱格子型角焊缝空间狭小,大型自动化设备与工人难以高质量完成焊接作业的现状,设计了一种可进行连贯直角角焊缝焊接的移动焊接机器人系统。该机器人由机械结构与电路控制系统组成,其中机械结构包括双轴后驱车体、可伸缩接触式传感器、机器人升降旋转复合机构、焊枪位姿调整机构;电控系统硬件包括PLC控制器、行程限位开关、步进电机与配套驱动器、直流减速电机和配套的运动状态调控板。另外,还建立了机器人在直角段角焊缝焊接过程的运动学模型,获取了该段焊缝在均分为10段后每段焊枪的伸缩速度与机器人旋转角速度的数值,为直角型角焊缝焊接的跟踪控制过程提供了PLC编程的数据基础;并基于可伸缩接触式传感器,实现了直线型角焊缝的路径跟踪。实验证明,该机器人能实现小空间直角型角焊缝与直线型角焊缝的连贯焊接,焊缝成型质量好,无焊穿、气孔、焊瘤、咬边、裂纹等不良状况。

机车提门传感器装置的改进

对推焦车、拦焦车提门系统进行了介绍,针对提门传感器更换难度大时间长等问题,提出了用外置液压缸传感器取代内置液压缸传感器的技术改进措施。措施实施后,减小了提门传感器的更换难度,缩短了更换时间,年节约费用约55万元。

基于地磁感应的柱塞到达传感器设计

柱塞到达检测是柱塞气举排水采气工艺的重要组成部分。针对传统柱塞到达传感器易受油管振动影响产生漏检而导致气举井生产效率偏低的问题,提出一种基于地磁感应的柱塞到达传感器设计方法。该柱塞到达传感器以STM32微处理器为核心,通过采集地磁传感器RM3100传送的数据,经过滑动平均滤波后采用自适应阈值算法判断柱塞运动状态,最后输出柱塞到达信号。实验室测试及实地应用表明,该柱塞到达传感器检测精度高,运行稳定,在柱塞气举排水采气工艺中具有一定的实用价值。

互感式自调零正交涡流传感器设计与研究

针对涡流检测过程中传感器易发生提离和摇晃造成缺陷误判和漏检的问题,利用电磁场理论,研究了双Pancake式线圈之间的零互感特性,提出了一种互感式正交自动调零涡流传感器;同时搭建了基于六轴机器人引导的涡流检测系统,对铝筒体轴向和环向表面裂纹进行了相关实验研究。结果表明:相比同轴型涡流传感器,该传感器在筒体缺陷检测过程中对提离和摇晃的抑制力更佳,通过面内旋转其激励线圈至0°和90°,能够清晰地识别出铝筒体轴向和环向的表面裂纹。该传感器在不依赖高精度姿态校准前提下,有效解决了提离和摇晃造成缺陷误判和漏检的问题,对导电结构外场原位检测具有重要的应用意义。

一种阀厅升降平台车平台载荷分布不均衡报警装置

针对阀厅升降平台车应用中出现的载荷分布不均衡问题,设计一种实时监测并报警的装置。首先,选择适用于载荷分布检测的压力、位移传感器。其次,对传感器采集的信号进行处理,实现对载荷分布的实时监测和分析。最后,设计声光报警以满足户外作业场景需求。实验验证表明,该装置能够有效监测载荷分布情况,并在出现异常时及时发出警报,有助于保障设备和操作人员安全。

一种感应式角度传感器的激励信号产生方法

针对基于印制板谐振感应式角位移传感器感应信号弱,现有感应式角度传感器单端、低压高频方波激励信号强度低,抗干扰能力差的问题,提出一种感应式角度传感器的激励信号产生方法。通过反向电路、自举升压电路和驱动电路等硬件电路设计和优化,将单端、低压的高频方波激磁信号转换为高频、高压的差分正弦激磁信号,有效解决感应式角度传感器谐振信号强度低、高次谐波占比大的问题。此方法不仅可以提高感应式角度传感器磁场的强度,减小高次谐波占比,提升模拟信号的抗干扰能力,还可以提升感应式角度传感器的输出精度。

一种钢轨表面伤损漏磁检测信号滤波方法

漏磁检测(MFL)是工程上常用的无损检测方法之一,针对钢轨顶面伤损漏磁检测信号受提离干扰的影响,根据伤损漏磁场在不同方向上的分布特征,提出了一种抑制钢轨漏磁检测提离干扰的滤波方法。采用阵列式传感器,根据x和z方向信号的差值确定参考信号实现滤波,根据伤损漏磁场的分布推导了传感器的安装方式。实验结果表明,该方法能够有效地抑制漏磁信号的提离干扰,显著地改善了漏磁检测信号。

电梯轿门防剪切事故预防研究及其防剪切系统研发

电梯轿厢的意外移动造成乘客的挤压和剪切事故频发,是非常危险的一种事故。通过采用远程无线传输技术、嵌入式控制系统,联合多个监测模块的设计,研发一种基于应力压力压力传感装置监测电梯轿门开门意外移动、轿门与层门剪切预警、自动判别及制停电梯轿厢,形成独立于电梯自检测系统外的第二套监测系统,并具备自动预警及制停作用,起到了双重保护及加强意外工况下的保护效果。

柔性涡流阵列传感器孔边裂纹监测技术

针对这一问题,提出了一种带双面补强的柔性涡流阵列传感器并用于孔边裂纹监测。通过COMSOL有限元软件建立传感器和被测试验件的有限元模型,分析提离距离、垫片磁导率变化和裂纹扩展对传感器输出信号的影响;制备带补强和不带补强的传感器,并开展挤压实验和在线疲劳裂纹监测实验;根据实验结果和仿真结果之间的差异进行误差分析。结果显示:随着提离距离和垫片磁导率的增加,传感器输出感应电压逐渐增大;传感器裂纹监测灵敏度随着提离距离的增加而逐渐减小;带补强的传感器可以在螺栓拧紧扭矩为63 N·m的条件下工作,而不带补强的传感器在拧紧力矩为50 N·m时完全失效;通过在线疲劳裂纹监测实验验证了带补强的传感器对裂纹具有定量监测能力,裂纹监测精度与激励线圈之间的间距一致,可达1 mm;实验结果与仿真结果之间的差异主要由提离距离引入。

基于S7-1200PLC的双泵热备污水提升监控系统

本文针对传统地下污水处理系统技术落后、故障率高、维修困难等问题,设计出了一套以西门子S7-1200逻辑控制器为控制核心的智能污水提升系统。该系统通过传感器采集液位、硫化氢气体的浓度实现反馈控制,并采用多泵热切换控制模式,通过增设一台格栅机来实现污水和杂物的分离,使得整个设备在运行过程中实现了免清掏以及污水的密闭排放,同时设备配备了远程监控接口,并设计了上位机组态监控软件,实现对污水提升系统的统一监控和故障报警。该系统具有故障自投、自动轮换等实用功能,系统自动化程度高、无人值守、管理方便,可以保障维修人员的人身安全。

基于STM32的自动分拣式仓储物流机器人设计

针对目前各大型储物仓库货物数量多、质量大和人工分拣、搬运较为困难导致的一些仓库管理效率低下等弊端,文章设计了一款基于STM32的自动分拣式仓储物流机器人。该机器人采用射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术自动识别货物信息;通过算法设计自动规划路径运行到相应的货架位置;采用超声波避障技术避开障碍完成智能寻路;利用物联网传感器技术进行称重、利用机械化结构技术进行减震、利用STM32单片机技术上下台阶和升降。该机器人在以上几个模块的协同配合下,能将货物安全、快速、准确地存放于货架上。与传统的人工分拣相比,该机器人使管理效率得到了显著提高,大大降低了人工成本和危险系数,在实现仓储物流的无人化管理方面具有广阔的发展空间与应用前景。

二氧化钛反蛋白石薄膜的制备及其在化学传感器中的应用

用提拉成膜法将单分散295nm聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体微球自组装成蛋白石光子晶体膜.在PMMA蛋白石光子晶体膜的空隙里填充15nm二氧化钛纳米颗粒,经500℃的处理除去PMMA膜板,制备出大面积,结构均一的二氧化钛反蛋白石光子晶体膜.扫描电子显微镜(SEM)观察和X射线光电能谱(XPS)分析表明,这种二氧化钛反蛋白石光子晶体薄膜是六方紧密堆积.用这种二氧化钛反蛋白石光子晶体膜对溶液折射率的检测实验表明该传感膜分辨率可达0.01.

采煤机滚筒自动调高技术的分析

滚筒自动调高是实现采煤工作面自动化的关键技术之一,其核心是煤岩分界识别技术。采用记忆智能程控为主与传感器煤岩分界为辅的综合识别技术,不仅可弥补单一传感器识别所带来的稳定性、可靠性差和精度低等问题,又可避免记忆程控过于依赖人的行为所带来的不及时和随机现象。此种技术方法适用于大功率自动化采煤机,是首选的调高方法。

基于PAC的零航速减摇鳍升力测量系统研究

零航速减摇鳍是一种新型减摇装置,其升力产生机理、控制策略都与传统减摇鳍不同。通过对现有实验设备数据采集和控制系统的改进,建立一套适合零航速减摇鳍控制系统特点和实验要求的实验室升力检测系统。升力检测系统包括基于压阻式升力传感器的检测元件和基于PAC的数据采集及记录的控制系统。可用于分析和验证零航速减摇鳍的升力理论模型,为工程实验提供有价值的信息。

二维MEMS风速风向传感器的设计与测试

给出一种基于MEMS工艺的二维风速风向传感器的设计、制造以及测试结果。该传感器加热电阻采用圆形结构,四个测温电阻对称分布在芯片四周。传感器芯片在玻璃衬底上采用两步MEMS剥离工艺加工,加工工艺简单可靠。该传感器采用恒功率工作方式,利用热温差原理测量风速和风向。经过风洞测试,传感器可以完成360°风向检测,误差不超过10°。

微机械差动电容压力传感器的研究

文中介绍以Ｎ型单晶硅为基底，利用微机械加工研制而成的一种中央上举开放式差动电容压力传感器的结构及其设计。

阀瓣类型对安全阀动作性能影响的试验研究

以升力传感器作为统一的衡量标准,对其进行静态标定,建立升力传感器输出信号与安全阀整定压力的关系;然后分析了安全阀全启排放现场实验的大量实测数据,通过对比传统刚性阀瓣与各种柔性阀瓣动作性能的差异,讨论了不同类型阀瓣对开启时间、回座时间、开启压力、排放压力、回座压力和排放稳定性等主要动作性能的影响,为合理地设计阀瓣提供了一些准则和依据。

压力传感器在升降式运输车称重系统中的应用

介绍了采用压力传感器来检测货物质量的方法，在阐述了压力传感器检测原理和框架车称重原理之后，根据现场测试数据进行了曲线拟合，并建立了称重的数学模型，提出了称重系统硬件和软件的具体实现方法。试验表明：在测量范围内，检测误差为0．6～0．8t，符合设计要求。