非色散红外CO2传感器温度补偿方法研究

针对非色散红外CO₂传感器受温度影响导致测量精度低的问题,设计了单光路双通道的非色散红外CO₂传感器,提出一种BP神经网络补偿气室温度的新方法。本文分析了温度对传感器的光源、探测器以及对气体吸收系数的影响,并将BP神经网络补偿气室温度方法与其他补偿方法进行了实验对比。实验结果表明,BP神经网络补偿气室温度方法优于其他补偿方法,在测量10%～20%浓度范围内的CO₂时,最大相对误差为2.98%,重复性实验显示RSD为1.22%,为非色散红外CO₂传感器补偿温度提供借鉴意义。     

基于PCA-ED的压电阻抗损伤指标提取方法

基于压电阻抗技术（EMI）进行碳纤维复合材料（CFRP）损伤实验研究,针对传统损伤指标均方根偏差（RMSD）、平均绝对偏差（MAPD）和相关系数偏差（CCD）对损伤的敏感度不高,易造成误判的问题,该文提出了一种结合主成分分析（PCA）与欧式距离（ED）的新损伤指标PCA-ED,并通过设计实验验证其对损伤的敏感性。搭建了CFRP损伤检测实验平台,设计了不同的损伤工况,测量不同损伤状态下压电换能器的电导曲线,使用PCA-ED与传统损伤指标进行损伤定量分析。实验结果表明,与传统损伤指标相比,PCA-ED指标对CFRP的损伤敏感度高。     

太赫兹线阵快速扫描成像

采用0.3THz辐射源和线阵探测器,搭建了太赫兹线阵扫描成像系统。该成像系统完成100mm×100mm区域的测量仅需1min,成像分辨率可达1.5mm,可以准确识别聚乙烯样品和水管中预埋的缺陷,高精度定位隐藏在信封内的剪刀和小刀。研究结果表明,该成像技术可以快速检测隐蔽物,在无损探伤和安全检查领域具有一定的实用价值。     

基于可见光匹配矩阵的电气部件故障红外自动识别算法

基于红外图像差分比对法可以高效地检测并发现电气部件老化、接线松动、绝缘失效等问题,但由于红外热图像分辨率低、对比度差,直接特征匹配误点率高、匹配成功率低,提出一种基于可见光匹配矩阵的电气部件故障红外自动识别算法。首先通过固定区域截取法或手动提取特征点配准法处理可见光图像,使处理后的可见光图像与红外图像完全匹配;然后使用SURF及RANSAC算法将匹配好的待测及标准电气部件的可见光图像进行配准,并使用最小二乘法获得最优仿射变换矩阵。最后使用该匹配矩阵将待测及标准电气部件的红外热像图进行配准,进而进行差分故障判断。实验结果表明:该检测算法相较于直接差分比对法,匹配效果好、鲁棒性高,且能够实现异常区域的准确定位。     

聚乙烯材料厚度的太赫兹检测实验分析

在聚乙烯材料管道生产制造过程中,管道厚度精确测量是影响管道生产质量的一个重要技术问题.本文简述了使用太赫兹时域光谱首先对标准厚度样品的折射率进行测量,再使用其折射率对未知厚度样品进行厚度测量,通过测量在介质中某一点太赫兹时域波形图峰值时间差,建立厚度测量模型,实现对折射率的以及厚度的测量方法,根据实验对其检测精度以及影响因素进行分析得出此实验方法相对误差已达到2%以下,此精度已高于国标GB15558.1中4%的要求.     

基于TDLAS技术气体浓度测量的温度修正方法

精确检测气体浓度在大气环境保护、工业生产控制、废气排放监测等领域有着迫切需求。可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是实现气体浓度精确检测的重要方法,然而温度变化却为浓度精确测量带来较大误差,因而对检测结果进行温度修正是十分必要的。本文从理论角度出发,阐述了TDLAS技术检测气体浓度的温度影响机理,重点分析并归纳了基于TDLAS技术的气体浓度测量的温度影响修正方法,并展望了其发展趋势。     

深度残差收缩网络的含噪微泄漏超声识别方法*

在利用声学信号进行泄漏检测时,复杂的背景噪声往往会淹没微弱的泄漏信号,导致误判率高。针对微小泄漏在含噪环境中识别困难的问题,提出了基于深度残差收缩网络（DRSN）的含噪微泄漏识别方法。在提出的方法中,添加不同强度高斯噪声,建立数据集,使用DRSN网络进行训练,验证DRSN对不同泄漏强度、不同噪声含量样本识别的有效性。实验结果表明：DRSN对于微弱泄漏可以达到较理想的识别率,即使在高度杂糅数据识别时仍能达到较理想的识别效果,而且噪声含量并不会对DRSN迭代次数产生明显的影响。将提出的方法与CNN识别方法对比,DRSN具有明显的优势。     

基于修正自相关算法的THz-TDS聚乙烯测厚反卷积算法

在聚乙烯材料管道生产制造过程中,管道厚度精确测量是影响管道生产质量的一个重要技术问题,太赫兹非金属厚度透射测量过程中,通过测量两次透射信号的光程时间差与材料折射率计算得到样品厚度参数,为了准确提取两次透射信号的光程时间差值,需要对原始时域信号进行信号表征.通过高斯滤波反卷积得到脉冲响应函数表征时域信号已经成为了一种成熟且有效的技术手段.但一方面由于太赫兹波在聚乙烯材料中的传播存在明显的频散现象,同时其透射率高回波信号较弱,导致信噪比较低,在脉冲响应函数提取过程中放大了干扰信号的比重,造成信号失真、淹没,无法准确提取信号.本文通过对带通滤波后的时域信号采用修正型自相关算法进行自相关性分析,再结合高斯滤波反卷积运算,得到改进后的脉冲响应函数.旨在解决太赫兹非金属测量领域时域信号表征问题.改进算法实验结果显示加强了信号的清晰度,解决了因杂波信号干扰造成的脉冲响应信号失真或淹没情况,显著提高了脉冲响应信号信噪比.     

接触器红外热成像故障预测实验分析

针对电梯交流接触器易出现接触不良、老化、受潮等问题,提出使用红外热成像检测技术对其进行故障检测。通过模拟电梯运行情况,搭建了实验平台,实现对接触器运行情况的实时监测。通过大量实验,得到了接触器在受环境中灰尘、接线端松动、触头氧化及超负荷运行下的红外热特征图,能够较好地发现其异常情况。同时,为了对接触器剩余寿命进行提前预测,设计了加速寿命实验,通过中位迭次法及最小二乘法分析实验数据,采用威布尔分布模型获得了接触器在实验温度下的可靠度函数,并以90%的可靠度作为接触器在该温度下的剩余寿命,进而曲线拟合得到了接触器的剩余寿命与温度的关系函数,以此来对接触器在不同运行温度下的剩余寿命进行预测。实验结果能给电梯维保人员作业提供检测依据。