电容补偿型硬标签质检技术设计与实现

合格的硬标签是电子商品防盗系统(Electronic Article Surveillance,EAS)可靠工作的基础。此类标签电路由线圈和电容串联而成,其组成的LC谐振频率F是硬标签关键参数。在研制全自动硬标签生产设备中,对其在线质检技术尤为关键。针对现有单、双线圈检测标签F存在的不足,设计了电容补偿型非接触单线圈式硬标签F检测技术。基于Proteus软件频率分析功能,对此检测方法的等效电路模型进行仿真,验证了方法的可行性。同时,设计MSP430F149处理器为核心的硬标签F测量的软硬件,对其信号处理单元电路的功能也进行Proteus仿真验证,达到预期效果。此检测技术的实测效果表明,测量硬标签F误差在±15 Hz内,为下一步将此技术用于全自动标签生产设备中提供了技术支持。

电磁脉冲强化中螺线管线圈缠绕的对比研究

为探索更好的螺线管线圈缠绕方式,从热力学、空间占有率和绕制角度考虑,分析得到矩形截面铜导线更适合绕制电磁脉冲螺线管线圈,运用有限元软件仿真模拟了5种缠绕形式的螺线管线圈在6 kV电压的电磁脉冲情况,对线圈及棒件受到的电磁力进行了对比分析。发现在单根导线中,平式缠绕导线的受力更小;在双根导线情况下,单层并联缠绕整体优于双层并联缠绕。在实验中采用棒件电磁脉冲表面强化技术,结果表明,在电磁力作用下导线的变形与电流热效应产生的温升是使螺线管线圈损坏的主要原因,双根导线单层并联缠绕的螺线管线圈性能更好且具有较长的使用寿命。电磁脉冲可以使钛棒的维氏硬度提升约15%,但过度加工会使硬度下降。

改善深拉拔盘条组织性能均匀性实践

水钢一高线机组生产深拉拔盘条时,受冷却设备能力的影响,轧制温度及在线冷却不均匀,造成产品力学性能波动大。本文介绍了为改善钢丝用深拉拔盘条组织性能均匀性,以Φ6.5mm70S盘条为研究对象,对轧件在整个轧制过程中冷却情况的跟踪分析,结合实践数据对设备和生产工艺参数进行了优化。通过调整加热炉内分段控制、增设红坏出炉保温装置、优化轧制速度加快轧制节奏、并对风冷线冷却装置优化调整,使线材各部位的索氏体组织更加均匀,提高了深拉拔用盘条组织性能的稳定性。

无源电子硬标签插磁控制系统设计与实现

针对目前无源电子硬标签生产过程中,通过手动插磁控制硬标签谐振频率工序存在的一些不足,设计一种自动插磁控制系统。该系统由硬标签插磁机械结构和以MSP430F149处理器为核心的控制电路及其配套控制策略组成;其控制系统基于三线圈检测硬标签谐振频率F_X的原理,采用模糊控制策略,构成一个闭环控制系统。以生产58 kHz声磁无源电子硬标签进行测试,数据分析表明:此套控制系统控制F_X精度绝对误差分别小于60 Hz,方差为0.000569,运行稳定,这为无源电子硬标签生产实现全自动化提供了技术支持。

热轧材冷拉过程65钢硬线断裂分析

65钢(/%:0.62～0.。70C、0.18～0.28Si、0.55～O.75Mn)硬线盘条的生产流程为120 t转炉-LF-170mm×170 mm连铸-高速线材轧制。采用光学和扫描电子显微镜分析了65钢φ6.5 mm热轧盘条在冷拉至φ1.85mm过程中断裂的原因。实验结果表明,断口宏观特征为笔尖状,盘条横截面组织均匀性较差;裂纹起源于心部粗大的先共析铁素体和粗片状渗碳体,断裂的主要原因是索氏体化率低,存在大块先共析铁素体和中心碳偏析。

微硬盘驱动器的时变线性模型及其跟踪控制研究

引入磁头臂转动角度变量,建立音圈马达驱动器的时变线性系统模型,利用Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式凸优化技术,通过设计状态观测器和反馈控制器,解决了该系统的跟踪控制问题。将此控制器与复合非线性控制器分别用于音圈马达驱动器的基本模型及本文的定常线性模型进行仿真比较,获得其优越性;最后将设计的控制器用于所设计的音圈马达驱动器的时变线性系统,获得跟踪速度快、跟踪精度高的效果。

柔性线圈与硬质线圈在肩关节MRI图像质量的比较

目的 探讨肩关节磁共振检查中柔性线圈和硬线圈的图像质量差异,为肩关节磁共振检查时线圈的选择提供依据.方法 (1)分别使用两种线圈对磁共振水模进行T1 FSE扫描,扫描16层,采集每层的信噪比及均匀度.分别对信噪比及均匀度进行正态性分布分析后进行配对t检验.(2)随机选择使用两种线圈做磁共振肩关节检查各40例患者图像,由2名资深主治医师对图像进行共同评分,等级数据资料的比较采用曼-惠特尼U检验.结果 (1)硬质线圈在信噪比及均匀度方面明显均优于柔性线圈,两组间比较差异均有统计学意义(P<0.05).(2)在主观评价方面硬线圈及柔性线圈在Ax T1WI、Sag fsT2WI、Ax fs T2WI、Cor fs T2WI序列评分上差异均无统计学意义(P>0.05).结论 在临床检查中,两种线圈均可获得用于诊断的图像,但硬质线圈获得图像显示细节更好,更利于诊断.

QT900连续油管HAZ冲击韧性及硬度的分布特征

采用热模拟技术、冲击试验、显微硬度试验等手段对QT900连续油管HAZ的冲击韧性和硬度的分布特征进行了研究。结果表明,QT900连续油管焊接接头HAZ粗晶区的冲击韧性最好,接近于母材,回火区的冲击韧性稍次于母材,正火区和不完全正火区的冲击韧性最差;QT900连续油管焊接接头HAZ粗晶区硬度值高于母材,正火区和不完全正火区出现不同程度软化,回火区硬度值接近母材;热输入对QT900连续油管焊接接头HAZ的冲击韧性和硬度的分布特征影响明显,采用较小热输入对保证QT900连续油管管-管对接焊接头具有优良的冲击韧性和硬度是有利的。

精确定位的高带宽新型音圈电机驱动器研究

为了在极高磁道密度(TPI)的硬盘中快速寻道定位、读取数据,研发了一种新型高带宽驱动器组件.该新型高带宽驱动器的音圈电机(VCM)具有独特的音圈结构和磁极(体)排列.在电磁设计中,应用三维有限元分析法(FEA)对一些关键电磁参数及主要结构尺寸进行了优化;预测了系统的动态性能.分析表明,新型音圈电机驱动器产生的电磁力形成了纯力矩,降低了轴承和轴上的反作用力,与传统驱动器相比,更好地抑制了影响伺服带宽的横向准刚性体震动模式(QR模式),使驱动系统能在高TPI下快速跟踪和精确定位.实验测试了系统的频率响应特性,与理论设计符合得较好.

直流电磁系统结构与设计

直流电磁系统是低压电器产品的核心,其性能的优劣直接关系到产品的性能及制造成本,本文通过对直流电磁系统的结构分析,结合实践归纳出电磁系统概念设计依据,为产品开发提供理论基础。

强制冷却对连续油管对接接头热影响区软化的影响

连续油管对接焊过程中易出现热影响区软化。为减小软化对接头性能的影响,开发了强制冷却装置以降低软化程度和软化区宽度。研究结果表明,软化发生在不完全相变区,该区部分针状铁素体转变为多边形铁素体,同时原始的带状组织中M-A组元等转变为板条贝氏体。当热输入为5、7、10 kJ/cm时,若不采取强制冷却措施都会出现热影响区软化。5、7 kJ/cm热输入条件下,强制冷却水流量分别为4、7 L/min可以消除软化现象,而10 kJ/cm热输入条件下,采取强制冷却并不能完全消除软化现象,但可以降低软化宽度及软化程度;在相同热输入条件下,随着强制冷却水流量增大,热影响区宽度减小,热循环峰值温度下降。

微硬盘时变线性系统的随机扰动衰减研究

针对微硬盘伺服系统中音圈马达驱动器的不确定时变线性模型,利用李亚普诺夫稳定性理论及线性矩阵不等式,提出一种非线性观测器及其相应的含饱和项的反馈控制器.从理论上论证了系统在所设计的控制器作用下能全局一致毕竟有界,并实现了扰动衰减.应用多种类型的扰动测试该控制器,结果显示磁头的输出能快速进入和保持在指定磁道所容许的范围内,而且,在该控制器作用下,扰动衰减速度快.

控轧控冷对38CrMoAl钢盘条硬度的影响和工艺优化

Φ8～20 mm 38CrMoAl钢(/%:0.35～0.42C,0.20～0.45Si,0.30～0.60Mn,≤0.035P,≤0.035S,1.35～1.65Cr,0.15～0.25Mo,0.70～1.10Alt)的生产工艺为90 t转炉-LF-VD-150 mm×150 mm方坯连铸-连轧。分析了成分、轧制温度、冷却速度对38CrMoAl钢组织的影响。通过将铸坯加热温度、开轧温度和吐丝温度分别由(1100±40)℃,(1020±20)℃(和(900±15)℃降至(1 060±40)℃,(980±20)℃和(840±15)℃,同时降低冷却线辊道速度,盘条HB硬度值由284～353降至221～254,显著降低冷拔过程的断丝率。

连续油管直缝高频焊热影响区最薄弱区硬度的神经网络预测

通过试验得出了连续油管HFW焊接接头最薄弱区域的力学性能,采用BP神经网络对该区域工艺性能进行仿真预测,研究了不同训练函数对网络性能的影响。对比分析不同训练函数下的网络性能,得出连续油管HFW焊接接头最薄弱区线能量-硬度预测模型,最终选取LM算法、SCG算法和动量BP算法对网络进行训练,采用这3种算法建立起的线能量-硬度模型精度较高,测试数据预测值与实测值平均相对误差分别为0.12%,0.095%和0.11%,表明神经网络模型能够很好地对"未知"硬度进行预测。

微硬盘的不确定性非线性系统及其跟踪控制

超大存储量、高精度定位、快速跟踪和强稳健性是微硬盘技术发展的重要目标,而控制技术的探讨是其主攻任务之一.鉴于影响磁头运动的主要因素包括摩擦力、惯性力和气流,本文在音圈马达驱动器的传统模型基础上,对这些扰动因素进行综合,引入磁头臂转动角度变量,建立该驱动器的不确定性非线性模型;利用Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式凸优化技术,提出非线性观测器和自适应反馈控制器,获得所设计模型的跟踪控制方案.仿真结果论证了在所设计的控制方案下,系统的输出能跟踪任意给定的磁道,获得跟踪速度快、跟踪精度高的效果.

低硬度X70M管线钢卷材的开发

采用纯净钢冶炼工艺、热机械轧制(TMCP)等技术开发的C-Mn-Cr-Nb系X70M管线钢热轧卷材,具有细小均匀的针状铁素体组织。X70M管线钢的强化机制为位错强化、细晶强化和析出强化,使钢具有低硬度(≤230 HV10)、高韧性和良好的焊接性等特点。采用X70M钢卷材螺旋焊制成的外径762 mm、壁厚15. 9 mm的钢管,各项性能均合格,特别是硬度≤248 HV10,低于设计要求值。

电磁搅拌频率与方式对Al-Mn合金显微组织及性能的影响

以单层链式线圈绕组电磁搅拌Al-Mn合金为研究对象,采用Image-Pro-Plus图像分析软件对合金的晶粒组织形貌及尺寸进行分析,得到合金晶粒平均等径圆直径及形状因子与搅拌频率、搅拌方式的规律曲线,还研究了不同工艺条件对Al-Mn合金布氏硬度的影响规律。研究结果表明,在电磁搅拌下,一定的频率范围内合金晶粒的尺寸随着搅拌频率的升高而减小;交替电磁搅拌比常规电磁搅拌效果更好;采用电磁搅拌工艺后获得的合金试样,布氏硬度值普遍有所提高。

磁共振中硬线圈与柔性线圈的性能差异研究

目的:探究磁共振硬线圈与柔性线圈的性能差异,为临床检测中线圈的选择提供理论依据。方法:通过实验,从信噪比(signal noise ratio,SNR)、均匀度、几何失真度3个方面对柔性线圈和硬线圈的性能进行比较,通过软件对数据进行分析,进而得出2种线圈的各自特点。结果:硬线圈在SNR及均匀度方面都比柔性线圈优越,且几何失真度小。结论:在磁共振检查的过程中,应优先选择硬线圈,如不得不选择柔性线圈,可采用不同的方式来提高其检测精度。

肩关节MRI硬质线圈与柔性线圈的成像质量比较

目的:对比12通道硬质线圈与柔性线圈对肩关节MRI图像质量的影响。方法:分别采用肩关节硬质线圈和柔性线圈对33例健康志愿者行肩关节MRI扫描,对比冈上肌(三角肌)、肱骨头、肱二头肌长头肌腱在PDWI-FSE-COR-FS、T_(1)WI-FSE-COR、PDWI-FSE-TRA-FS、T_(2)WI-FSE-SAG-FS序列中的SNR与对比噪声比(CNR)。由2名医师对图像质量进行主观评分,采用2种线圈对联影专用水模行T_(1)WI-FSE序列扫描,采集每层的SNR。符合正态性分布的计量资料,组间比较行配对t检验。结果:客观评价方面,冈上肌PDWI-FSE-COR-FS、冈上肌T_(1)WI-FSE-COR、肱骨头PDWI-FSE-TRA-FS和肱骨头T_(2)WI-FSE-SAG-FS序列柔性线圈获得图像的SNR均优于硬质线圈,差异均有统计学意义(均P<0.05);冈上肌PDWI-FSE-COR-FS序列柔性线圈获得图像的CNR优于硬质线圈,差异有统计学意义(P<0.05);其余各序列SNR及CNR差异均无统计学意义(均P>0.05)。水模测试中使用硬质线圈与柔性线圈测试的SNR比较,差异无统计学意义(P>0.05)。主观评价方面,2种线圈各个序列图像质量主观评分差异有统计学意义(P<0.05)。结论:在肩关节MRI检查中,使用柔性线圈获得的图像质量高于硬质线圈,柔性线圈具有临床应用及推广价值。

热输入对CT90连续管对接接头热影响区组织及性能的影响

为了保证连续油管对接焊后焊接接头的使用性能,研究了不同热输入对CT90连续油管对接接头热影响区组织及性能的影响,采用TIG焊工艺分析了3层对接焊过程中焊缝热影响区的组织和性能的变化。结果显示,粗晶区、完全重结晶区组织以贝氏体为主,不完全重结晶区、回火区组织为块状铁素体、少量珠光体和渗碳体,随着热输入的增加,焊缝的晶粒尺寸变大,热影响区中软化区的宽度及幅度增大,软化区逐渐远离焊缝中心。