基于奇异值分解降噪方法的大型风机故障诊断研究

利用奇异值分解降噪方法对大型风机异常振动信号进行降噪处理,并应用MATLAB软件实现。首先将含噪的测量信号构成的矩阵分解成有用信号空间与噪声空间,采用三种不同的奇异值阈值选取方法,即奇异值差分谱方法、特征均值方法以及奇异值中值方法,对两个空间的奇异值矩阵处理后,再重构信号,实现测量信号的降噪,从而凸显故障的信息特征。利用计算数据和图像说明不同奇异值阈值选取方法的降噪效果,得出奇异值中值方法对大型风机异常振动信号降噪效果最佳。在此基础上对信号进行频谱分析,可以实现对大型风机故障的高效准确诊断。     

流量对平板太阳能集热器热性能的影响

对太阳能集热器热性能的测试方法以及流量对平板太阳能集热器集热效率的影响进行实验研究,通过测量集热器在流量为0.01、0.02、…、0.10kg/s的工况下集热器进出口温度,计算太阳能集热器集热效率,同时根据实验值推导集热器热转移因子以及总热损系数在不同流量下的值,观察集热器效率、热转移因子及总热损系数随流量的变化趋势.通过热转移因子、总热损系数分别对流量进行拟合回归,建立关于流量的集热器效率方程式.结果表明,建立的集热器效率方程可以很好地反映出不同流量工况下集热器效率的变化趋势且能得到一定条件下集热器最佳性能的流量.     

基于虚拟仪器的超声Doppler管道低流速测量

传统的超声Doppler流量计在管道流量测量中会遇到无法判断流速方向和低流速测量困难等问题。该文基于虚拟仪器平台,将Doppler信号解调到15kHz的中心频率,并运用Zoom-FFT算法对其进行高精度选带频谱分析,然后进行加权平均频率估计,得到被测流体的平均流速及方向,实现了一个新的超声Doppler流量测量系统。超声波探头外夹安装在充满流体介质的不锈钢管道上进行流量测量,实验结果表明该系统不仅可以正确分辨流速方向,还能测量低达0.02m/s的流速,在判断流速方向和低流速测量上比传统超声Doppler流量计更为有效。     

单支管中气固两相流质量流量测量的新方法

提出了一种采用电容传感器与文丘里管相结合测量单支管中气固两相流质量流量的新方法·通过电容传感器对固相浓度的测量,可以求出气固两相流的固气比,结合文丘里管上的差压信号,可以计算出相应气体单独流经文丘里管时所产生的差压,由此可以求得气体的质量流量,进而得出固相的质量流量·实测结果显示,测量误差小于３３％·此方法不直接测量管道中气体的质量流量,而是通过测量浓度和差压信号来求得气固两相的流量值·此方法特别适用于不能直接测量气体流量的场合支管流量的测量·     

局部气垫双体船阻力与航态性能试验研究

为验证局部气垫双体船的航行性能,对其阻力特性和航态性能进行试验研究.基于船模试验测量了其在不同排水量和不同重心条件下的阻力值、升沉幅值以及纵倾角度,分析了阻力、航态等特性随进气流量的变化规律.结果表明:当气垫长度傅汝德数小于0.8时,船体阻力随气垫进气流量减小而降低,并且此时的越峰能力较强;当船速增加时,船体阻力随气垫进气流量增加而降低.重心位置适当后移能有效改善船体表面的阻力特性.船型特有的滑行壁面能使其越峰后快速达到滑行状态,保证越峰后的快速性和纵向稳定性.     

一种科氏流量计的改进驱动电路研究

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动电路。现阶段科氏质量流量计模拟驱动存在一种驱动电路驱动一种型号一次仪表、电路离散元器件繁多、驱动信号幅值不稳定等问题,从而导致流量管振动不稳定,影响流量计算。针对其问题,改进模拟驱动电路,由VCA810和OPA820集成芯片组成的自动增益模块替代离散元器件组成的增益电路,由以TDA2030为核心芯片的集成功放模块代替原有功率放大电路。在驱动电路中,可调整增益模块稳幅单元来改变输出信号幅值,使驱动电路满足不同一次仪表对功率的需求,从而实现驱动多种型号一次仪表的功能。对所研发试验级驱动电路进行测试,实验结果表明所研发驱动电路可以驱动不同型号一次仪表,起振时间满足实际工况需求。     

基于流变介质声阻尼的质量流量测量新方法

介绍基于流变介质声阻尼的质量流量测量新方法的原理、测量装置的基本结构和数学模型．研究分析表明，选取一定的机电系统结构和振动模式，可以产生与密度、流速及质量流量有关的声振动阻尼；利用机电换能原理，从电驱动端能获得确定性信号，从而形成质量流量和混相流体多参数综合测量的新方法     

基于激光自混合干涉法的微振动测量

激光自混合干涉法由于其测量精度高、光路简单、准直性好等优点,十分适合于微小振动的测量.然而在测量微振动时,由于被测目标振幅微小且大多情况下其表面反射系数很低,造成测量信号的幅值较小以及光反馈导致的信号波形倾斜不明显,给测量信号解调带来了很大难度.在自混合干涉光路中添加一个预反馈镜,构成带预反馈的干涉光路系统,可将测量信号增强2~4倍.同时,推导"基频-极值点判定算法"的频率幅值解调公式,建立了模型算法,实现自混合干涉信号的解调.理论分析和实验表明,频率测量的误差小于2.5%,振幅测量的误差小于5%.      

频率信号实时测量的新途径

应用计算机进行实时测量,将待测频率信号视作模拟信号读入计算机内存,然后根据计算机指令执行的周期、采样点数以及脉冲幅值的变化特点,计算出频率信号的周期.运用这种方法对涡轮流量计输出的信号进行测量,由输出信号计算出对应的流量.这种方法不需要较繁的硬件电路转换,大大改善了涡轮流量计的测量性能.     

测量非稳定性流体的超声流量计

设计了一种流量计，其特点是通用性大，不仅能用来测量液体的流量，而且还能测量气体的流量，其精度为1％。     

基于霍尔流量计改进小型纯水机系统的设计

在原有小型纯水机系统上增加霍尔流量传感器,采集纯水流量信号以及排放的废水流量信号,采用目前控制领域功耗损耗相对较低的MSP430F149型单片机处理上述流量信号,用LCD1602实时显示当前的各个流量数据,然后通过改变废水比,实时统计出在不同变比下纯水流量与废水流量,并找到最优值。     

基于流变介质声阻尼的质量流量测量新方法

介绍基于流变介质声阻尼的质量流量测量新方法的原理，测量装置的基本结构和数学模型，研究分析表明，选取一定的机电系统结构和振动模式，可以产生与密度，流速及质量流量有关的声振动阻尼，利用机电换能原理，从电驱动端能获得确定性信号，从而形成质量流量和混相流体多参数综合测量的方法。     

多功能数字频率计的设计与研究

为精准测量信号频率等参数,设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心、由三极管3DG120、施密特触发器74HC14和分频器74HC4040等构成信号处理电路,可以测量信号频率、周期、脉冲宽度等参数的多功能数字频率计。该频率计通过RS232串口将单片机测量的数据传送至上位机,利用上位机软件集中显示所测信号的频率、周期、脉宽、占空比等各参数测量值并描绘出所测信号波形,给出了单元模块设计电路和配套的软件设计,并提出小信号测量时抗干扰的一些办法。实验表明,系统结构简单,是对电子计数器多功能和多用途的扩展型设计和研究,频率测量误差低于0.1%,达到设计技术指标,具有良好的人机交互性,其中信号频率测量范围为1~50MHz,可测小信号,幅值低于0.5 mV,能满足实际测量要求。     

流量测量的相关技术

本文主要介绍了应用互相关技术测量流量的原理,互相关流量测量的技术方案以及信号的选择与产生。     

计算机辅助照明光度分布的测量

介绍一种新的测量照明光度分布的方法,该方法采用图像传感器的接收被测表面的光学图像信号,并将其转换为电信号,经过计算机软硬件的机理,由图像数据求得光度值。文中对测量原理,系统构成,软件设计以及影响测量精度的因素进行了讨论,并提出了对实验系统的改进措施。     

随钻正脉冲测井仪压力信号生成特性研究

随钻正脉冲测井仪压力波信号的强度决定了井下数据传输速率和传输距离。为了提高信号传输速率、确保信息传输准确、提高传输距离,需要对信号发生单元进行优化,以此来提高正脉冲信号强度。以旋转阀正脉冲测量仪为研究对象,利用计算流体力学(CFD)方法,对旋转阀压力信号进行仿真分析,研究了不同工况下钻井液流量和定、转子轴向间隙对脉冲信号强度的影响规律,并通过实验验证了压力波信号的特性。研究结果表明:压力信号幅值随着轴向间隙的增大而减小;增加钻井液流量可以提高信号强度,当钻井液流量由10L/s增大为35L/s时,流量的大小对压力信号幅值影响很大。     

科氏流量计的时变信号处理方法

针对实际应用中科氏流量计流量缓变的特性,首先建立频率、幅值和相位均按照随机游动模型变化的改进时变信号模型,其次采用一种跟踪信号频率变化能力更好的陷波算法对信号进行滤波,以求其频率;并采用自适应谱线增强器从含有噪声的信号中提取出基频信号;然后通过短窗截取,采用修正的滑动DTFT递推算法实时计算两路信号之间的相位差和时间差,求得质量流量.仿真及实测结果表明,研究方法不仅可以跟踪变化的频率和相位,而且在测量小相位时具有较高的精度,整套算法计算量小,可用于科氏流量计的实时信号处理.     

流量计性能受流量稳定性影响实验

流量波动是影响流量计性能的重要因素之一.为了测试流量计测量性能受流量稳定性的影响,通过控制水泵转速模拟了10种不同的流量稳定性状况,对4种典型的流量计进行了测量性能实验.以仪表系数或流量系数相对偏差、线性度和重复性为评价指标.实验结果表明:流量计性能受流量波动影响的大小,不但与流量波动的幅度和周期相关,而且与流量计本身特性相关;均速管流量计流量系数发生偏移,测量重复性变差,流量系数与差压平方根的倒数成正比,测量时间内取流量平均和差压平均的方法不能减弱该影响;涡轮流量计在小流量点处仪表系数明显偏小,仪表系数发生偏移,线性度变差;电磁流量计仪表系数发生偏移,测量重复性变差;科氏质量流量计仪表系数发生偏移;对使用转换器的流量计,提高其信号采样频率和运算速度,可以提高流量计测量精度.     

电磁流动成像测井频率特性分析

电磁流动成像测井基于油气水导电和介电特性差异测量并重建流体流动的截面图像,其交流激励信号的工作频率对测量的影响主要体现在对混合流体电性（包括电导率和介电常数）以及测量值两个方面。通过理论研究和数值模拟,对频率选取进行讨论。分析及计算结果表明,根据流型不同,测量频率选择应略有差异,但基本集中在10kHz~10MHz,此时油气水混合流体的各相电性参数保持稳定且差别大,同时各电极模拟测量值基本保持稳定,实部及虚部均差别明显,传感器可以获得最高灵敏度。频率特性分析为实际测量优选交流信号频率提供依据。     

基于PVT法的小通道气液两相流段塞流的流量测量

针对小通道气液两相流段塞流,将常规通道的压力-体积-温度测量法(PVT法)应用于两相流流量测量研究。利用光电传感器、温度传感器以及差压传感器采集上、下游位置的气液两相流流速信号、温度信号和压力信号,然后根据PVT法测量原理实现气液两相流流量测量。实验中采用的小通道内径为5.0 mm。研究结果表明:本文提出的将PVT法应用于小通道气液两相流段塞流流量测量的方法是可行的,两相流互相关流速测量最大相对误差在6%以内,两相流液相流量测量最大相对误差在10%以内。