在线图像铁谱仪的硬件系统设计

为能同时分析特征大磨粒形态以及遮光面积百分比数据,以诊断被监测机器的磨损状态,将互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、数字信号处理器(DSP)技术、复杂可编程逻辑器件(CPLD)技术应用到在线铁谱分析中,以此为基础研制了在线图像铁谱仪,实现了沉积磨粒图像的在线采集与自动识别。结果表明,使用该仪器可成功地采集到包含特征大磨粒的铁谱图像。对试验图像数据的分析证明了该仪器能较好地满足在线磨损监测的要求。     

基于数学形态学的铁谱磨粒图像分割研究

铁谱磨粒图像识别中,由于磨粒与磨粒的相互粘连,造成磨粒图像二值化后,边缘提取不能体现其原有形状。该文将数学形态学的腐蚀和膨胀算法引入铁谱磨粒图像的分割中,通过对二值化后的磨粒图像实施先腐蚀后膨胀的运算,成功地完成了磨粒图像的分割,并且结合拉普拉斯算子,有效地提取出单个铁谱磨粒的形状,有助于实现铁谱磨粒的自动识别。     

机器系统磨粒平衡浓度及取油样问题的新见解

为了进一步探讨铁谱定量分析中重现性差、精度不高的深层次原因，应用随机过程理论，通过求解随机微分方程，对机器润滑油循环系统中磨粒浓度随机分布的数字特征进行了分析，对传统的磨粒平衡浓度概念进行了修正。认为在运转参数不变及引入白噪声作为随机分量的情况下，机器磨粒浓度由非平稳过程趋于一个宽平稳过程，并进行了实验分析。认为基于磨粒浓度为宽平稳过程，在油样状态监测或铁谱技术中应采取在线取油样方式或较大容积离线取油样方式，以期得到时间平均或空间平均。     

基于BP神经网络的磨损微粒智能识别

磨粒图象自动分析与识别问题不但是铁谱技术发展需要解决的关键问题，同时也是针对机械设备磨损工况的状态监测与故障诊断后续信息流程实现自动化、智能化和系统化时遇到的关键技术难点和重点．本文在分析综述近年有关研究方法和结果的基础上，提出解决这一问题的新的研究思路，及相应的处理流程、模型和软件实现，并给出了具体的实验结果．本文提出的流程可用于其它微粒图象（如血液细胞分析）自动识别领域．     

基于活动轮廓模型的在线铁谱图像分割研究

为了准确分割磨粒区域以得到油液中铁谱磨粒的含量，从而获取设备油品及故障信息，以图像可视在线铁谱传感器获取的磨粒图像为对象，引入了基于曲线演化理论和水平集方法的两个区域几何轮廓模型，即LBF模型及IR模型。通过对比这2种模型的分割效果发现：IR模型具有更高的分割准确率和更快的收敛速度。然后进一步分析了模型参数对分割结果的影响，得出不同磨粒浓度条件下对应最优分割效果和最短运算时间的分割参数值，为在线监测中磨粒图像分割参数的自适应选择提供了依据。实验结果表明，研究所采用的分割模型对于磨粒图像具有更高的分割准确率和收敛速度，为后续快速、准确计算油液中铁谱磨粒含量提供了保证。     

关于磨粒在磁场探测器中沉降运动的研究

将含有铁磁性磨粒的油流看作具有铁磁流体性质的多相流,通过直接测量及数据拟合得到了电磁场场强及梯度分布的解析式;研究了非均匀磁场中特定条件下的粘度表达式、铁磁性磨粒沉降运动规律及磨粒直径Ｄ、颗粒容积率及含气泡的多相流对磨粒沉积的影响．研究结果认为：铁磁性磨粒在整个沉降过程中速度与加速度均在变化,达不到恒定的沉降速度;磨粒直径、颗粒容积率对靡磨粒沉积位置有影响,而气泡对其影响不大,所得结论对在线铁谱技术研究具有重要的指导作用     

基于粗集理论的柴油机典型故障的磨粒识别

利用铁谱技术分析柴油机的典型故障，建立柴油机的典型故障与磨粒类型的关系，在此关系的基础上，基于粗集理论确定典型故障模式识别的最优决策规则，通过试验结果验证了最优决策规则的准确，为铁谱技术的智能诊断提供了依据．     

在线图像可视铁谱LED阵列反射光源设计与实现

针对在线图像可视铁谱(on-line visual ferrograph,OLVF)反射光源亮度低、照明不均匀影响铁谱成像质量的问题,提出了一种用于OLVF探头的LED阵列反射光源。该反射光源为圆环形LED阵列结构,由8颗0.1W小功率LED组成。基于照明均匀性理论与仿真分析,确定了反射光源结构参数、安装高度及均匀照明区域大小;利用TracePro仿真计算了光源在磨粒沉积区域的照度均匀性。实验结果表明:圆环形LED阵列反射光源的照明均匀性较好,磨粒沉积区域的辐照度分布为130~150W/m2,其光通量为56.64lm,显色指数为82.6,色温为6 376K,功率为0.336 1W,符合OLVF的低功耗、高亮度、均匀性照明等要求,铁谱成像质量得到了提高,有利于磨粒形貌观测与视觉特征信息提取。     

铁谱磨粒分形特性探讨

基于磨粒大小与频度关系服从Weibull分布这一条件，得出了随意假定磨粒具有分形是错误的，只有当（r/r0）^υ很小时，磨粒才具有分形特征。利用设计的磨粒分形维数计算系统，通过改变放大倍数对400个铁谱片中的切削磨分形维数进行了计算，得出了在铁谱显微镜现有的放大倍数范围内，磨粒的无标度性基本不受影响，选择500－800倍的放大倍数对铁谱磨粒进行分形分析最合适。     

铁谱技术对硬齿面齿轮磨损状态的监测研究

本文运用铁谱技术研究了硬齿面齿轮的磨损状态.对硬齿面齿轮在不同的磨损阶段的磨损特性进行了定性和定量分析.研究了磨损发展过程中磨粒特征的变化,并对直读式铁谱和分析式铁谱的分析结果进行了对比.研究结果表明,铁谱分析的结果与实际情况相吻合,运用铁谱技术可以有效地对齿轮的磨损状态进行分析判断.     

铁谱磨粒数字特征分析系统

应用图像处理技术建立了铁谱磨粒数字特征分析系统，有效地解决了大量提取磨损状态信息与减少主观因素影响的矛盾。系统分为基本操作、图像预处理和特征参数３个模块。文中对系统的主要功能及算法作了介绍并给出了计算实例。     

基于分数布朗运动的在线铁谱数据分析

应用分数布朗运动模型对在线铁谱监测数据进行 Ｒ／ Ｓ定性分析和解释,表明 Ｈ 指数可用于机器磨损状态识别和预测。     

基于最大类间方差的数字化铁谱图像分割

根据铁谱图像的特点,基于最大类间方差法,针对数字化铁谱图像的二值化分割进行了算法研究,提出了一种铁谱图像自动分割方法。实验证明,此方法能够实现较好的分割效果,为后续的铁谱磨粒特征提取与识别作了必要的准备。     

叉车内燃机润滑油变质趋势分析

利用铁谱分析技术结合部分理化指标，通过对数台叉车内燃机的系统跟踪监测，给出了实际工况下内燃机在用润滑油变质趋势图，据此拟合出了数学模型，并对这种变化趋势的形成作了较为深入地理论探讨对于严格控制和判断润滑油质量的变化程度以及润滑油的更换期都有着指导意义，同时为开发新型润滑油提供了一种可行的检测方法     

TBM油液铁谱与光谱的数据处理

提出了基于统计学原理、通过实践改进的油液铁谱与光谱分析诊断标准，该标准在铁路西康线秦岭隧道和铁路西南线桃花铺隧道TBM（隧道掘进机）诊断实践中取得较好效果，可被同类设备的故障诊断所借鉴。     

纳米润滑油添加剂对发动机气缸磨损影响的研究

以云南内燃机厂生产的缸套-活塞环为研究对象,对磨损过程中的润滑油样进行铁谱分析,依据磨粒的识别特征、磨损表面形貌及磨损表面化学成分,探讨了纳米铜润滑油添加剂的减磨机制,为纳米添加剂在油品中的合理应用提出了参考性的建议。     

船舶螺旋桨轴油液监测的研究

介绍了对船舶螺旋桨轴实施油液监测的必要性，以两条不同类型的船舶为例，采集油样并进行检测分析。得到了螺旋桨轴正常状态下主要磨损元素的浓度和主要磨损类型磨粒的显微特征，这些研究树指导油液监测技术在船舶机构中的应用具有重要意义。