单线圈EAS声磁标签质检技术研究

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作者 盛庆元 张西良 孔宝根 《传感技术学报》 北大核心 2025年第3期435-441,共7页

声磁标签是目前电子商品防盗系统(EAS)中使用最广的一类硬标签,其电路由一个磁棒线圈、电容串联而成,对线圈电容回路的谐振频率f和品质因数Q的精确测量是EAS行业的关键技术。针对现有单、双线圈检测技术存在的不足,基于互感耦合原理,通... 声磁标签是目前电子商品防盗系统(EAS)中使用最广的一类硬标签,其电路由一个磁棒线圈、电容串联而成,对线圈电容回路的谐振频率f和品质因数Q的精确测量是EAS行业的关键技术。针对现有单、双线圈检测技术存在的不足,基于互感耦合原理,通过补偿电容串联信号提取电阻的方式改进了单线圈测量此类标签f和Q的方法。建立电路模型,用Multisim软件仿真,结果表明改进方法测量f和Q是可行的。另外,以MSP430处理器为核心研制出EAS声磁标签质量检测仪,以工作频率为58 kHz声磁标签为对象进行测试,数据表明:基于此检测技术的检测仪测量谐振频率绝对误差小于-15 Hz,品质因数绝对误差小于1.0;准确度分析表明该测试仪的测量f值与标样的定值无差异;位置分析表明探头和标签相互位置不会影响测量结果。 展开更多

关键词 声磁标签 互感耦合 谐振频率 品质因数 补偿电容

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一种基于AE-SVD模态重心频率的汽车助力转向泵裂纹转子在线辨识研究

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作者 祝新军 李明 +2 位作者 金丹 裘杭锋 刘冬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第19期257-263,共7页

针对汽车助力转向泵转子裂纹的动态辨识问题,提出了一种基于多传感器的声发射(acoustic emission,AE)重心频率的判定方法。首先,在同一个泵体中分别安装合格与裂纹转子,在同样的试验条件下从吸油和压油盘附近采集4路AE信号,采样频率为1 ... 针对汽车助力转向泵转子裂纹的动态辨识问题,提出了一种基于多传感器的声发射(acoustic emission,AE)重心频率的判定方法。首先,在同一个泵体中分别安装合格与裂纹转子,在同样的试验条件下从吸油和压油盘附近采集4路AE信号,采样频率为1 MHz;然后,从4个传感器采集的AE信号中按照单个周期长度截取子信号,经白化处理后构造AE信号矩阵,并对AE信号矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),根据分解结果提取4个正交模态向量;最后,对每个正交模态进行3层小波包分解,分别计算第3层前4个节点的重心频率,并通过与阈值的比较实现裂纹转子的判定。研究结果表明,在压力7 MPa和转速1000 r/min的试验条件下,对SVD得到的第2个模态进行3层小波包分解后,第2个节点的重心频率在阈值为95 kHz时能够可靠识别裂纹转子。 展开更多

关键词 声发射(AE) 奇异值分解(SVD) 正交模态 重心频率 助力转向泵 裂纹转子

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基于电导率对相对介电常数补偿的土壤含水率电容传感器标定方法 被引量：1

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作者 张西良 谢飞洋 +3 位作者 盛庆元 倪梦瑶 张家祺 徐云峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期344-351,共8页

针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二... 针对土壤含水率电容传感器检测精度低,标定模型对盐渍土壤的适用性不高等问题,提出基于电导率对相对介电常数补偿的含水率电容传感器标定法。在标准溶液中建立相对介电常数与传感器输出电压关系对数模型(R^(2)=0.983),进一步基于二元二次回归分析法,建立标准溶液电导率对相对介电常数补偿的相对介电常数与传感器输出电压及电导率的回归标定模型(R^(2)=0.979)。对传感器进行土壤含水率标定,建立土壤体积含水率与相对介电常数关系的三阶多项式标定模型(R^(2)=0.996)。对两步标定模型进行实测,结果表明:土壤电导率为0~2 dS/m时,体积含水率检测最大误差从未电导率补偿时0.0383 m^(3)/m^(3)降至电导率补偿后0.0127m^(3)/m^(3),最大相对误差从12.0200%降至6.2241%。结果表明,在不同电导率的同类土壤中,使用基于电导率对相对介电常数补偿的含水率传感器标定法能明显提高土壤含水率检测精度和对不同电导率土壤(黄土)的适用性。 展开更多

关键词 土壤含水率 含水率电容传感器 传感器标定 二元回归分析法 电导率补偿

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CBTC与ATP/TD融合车载系统设计

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作者 徐旦 黄雪兰 +1 位作者 陈先宽 章丽萍 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期294-298,303,共6页

[目的]重庆轨道交通2号线为应对不断增长的客流需求,需要对先期开通的较场口—新山村段信号系统进行升级改造,根据业内专家建议,推荐采用CBTC(基于通信的列车控制)系统与ATP(列车自动防护)/TD(列车位置检测)两种通信制式共存并实现贯通... [目的]重庆轨道交通2号线为应对不断增长的客流需求,需要对先期开通的较场口—新山村段信号系统进行升级改造,根据业内专家建议,推荐采用CBTC(基于通信的列车控制)系统与ATP(列车自动防护)/TD(列车位置检测)两种通信制式共存并实现贯通运营。[方法]将独立车载系统与融合车载系统两套方案进行技术参数比选,提出兼容CBTC及ATP/TD两种制式的融合车载系统设计方案。考虑既有车辆车载设备安装空间并尽可能控制车载设备改造规模,保留位置检测机柜和ATP单元接收柜,新增VOBC(车载控制器)机柜代替原ATP单元控制柜,并对车载设备系统功能进行重新分配;对ATP/TD制式段驾驶模式重新设计,取消原有无地面ATP信号模式和限制人工驾驶模式;结合系统功能设计对融合车载系统与车辆接口进行重点改造;同时在CBTC制式段与ATP/TD制式段交接区改造一座车站作为驾驶模式切换站,在后期开通的新山村至鱼洞段采用ATP/TD制式,较场口至新山村段则采用CBTC制式。[结果及结论]融合车载系统方案可实现列车在CBTC和ATP/TD两种通信制式间平滑过渡,贯通运营,且方案实施的技术风险较低、改造工程投资较低。 展开更多

关键词 重庆轨道交通2号线 融合车载系统 方案设计

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高低频双频激励土壤含水率传感器设计与试验 被引量：5

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作者 盛庆元 张西良 +2 位作者 杨越 李萍萍 倪梦瑶 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期228-234,共7页

针对现有电容式土壤含水率传感器对电导率敏感等问题,从电阻电容串联阶跃响应原理出发,采用峰值检测技术,设计高低频(100、50 MHz)激励下的数字型土壤含水率传感器,并提供一种融合高低频响应信号分析土壤等效相对介电常数的反函数模型... 针对现有电容式土壤含水率传感器对电导率敏感等问题,从电阻电容串联阶跃响应原理出发,采用峰值检测技术,设计高低频(100、50 MHz)激励下的数字型土壤含水率传感器,并提供一种融合高低频响应信号分析土壤等效相对介电常数的反函数模型。试验结果表明,传感器的高低频响应稳定时间在338~464 ms,建议传感器高低频切换间隔大于500 ms。在非导电液体介质中标定结果表明,高低工作频率下各自输出信号与液体相对介电常数符合指数模型,决定系数R^(2)大于0.98。在0~1000μS/cm范围内的溶液试剂中,基于反函数模型的高低频数据融合处理,电导率引起的测量相对介电常数的最大误差为1.775,对应最大引用误差2.16%。土壤实测表明,单频率传感器输出信号易受土壤电导率的影响,其引起的信号误差可大于100 mV,对应的体积含水率误差大于10%;而双频输出信号经反函数模型的数据融合处理后,结合Topp模型,电导率对传感器的影响最大误差为3.2%。 展开更多

关键词 土壤含水率 峰值检测 双频激励 传感器

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基于RC峰值检测的土壤水分传感器设计与性能试验 被引量：4

6

作者 盛庆元 倪梦瑶 +1 位作者 张西良 李萍萍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期324-330,共7页

针对现有电容式土壤水分传感器精度低、功耗高、价格高、标定过程复杂等问题,基于RC稳态响应峰值检测原理,设计了一款土壤水分传感器,并对传感器敏感区域、电学特性、标定模型、温度和电导率特性进行了测试。实验结果表明,传感器测量体... 针对现有电容式土壤水分传感器精度低、功耗高、价格高、标定过程复杂等问题,基于RC稳态响应峰值检测原理,设计了一款土壤水分传感器,并对传感器敏感区域、电学特性、标定模型、温度和电导率特性进行了测试。实验结果表明,传感器测量体积含水率平均灵敏度为12.187 mV,敏感区域为3.8 cm×2.5 cm×7.2 cm;输出信号不受供电电压影响,消耗电流仅为3~4 mA;通过在不同介电常数溶液中标定,结合TOPP经验公式,建立的指数标定模型的决定系数R^2均大于0.96;传感器温漂引起的测量误差约为0.5%,在0~2000μS/cm范围内电导率引起的最大测量误差小于4.2%,传感器最大实测误差为2.17%。 展开更多

关键词 土壤 含水率 峰值检测 传感器 设计

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基于响应面模型的注塑件精密成型工艺优化 被引量：6

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作者 傅建钢 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2021年第2期58-61,共4页

为了提高注塑件品质,对注塑件进行了成型工艺优化。结合中心复合试验设计,采用Moldflow软件和响应面模型方法,拟合得到注塑件二阶响应面模型,由响应面模型获得成型最佳产品品质的工艺参数组合。采用Moldflow软件对该工艺参数组合进行了... 为了提高注塑件品质,对注塑件进行了成型工艺优化。结合中心复合试验设计,采用Moldflow软件和响应面模型方法,拟合得到注塑件二阶响应面模型,由响应面模型获得成型最佳产品品质的工艺参数组合。采用Moldflow软件对该工艺参数组合进行了分析。结果表明:采用响应面模型预测与Moldflow软件分析得到的体积收缩率相差约0.185%,该二阶响应面模型具有较高预测精度;使用该方法极大地缩短了分析周期,降低了生产成本。 展开更多

关键词 注塑件 响应面模型 工艺优化 模流分析 中心复合试验设计

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单侧敏感土壤水分传感器设计及标定研究 被引量：1

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作者 盛庆元 张西良 盛东良 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1287-1292,共6页

针对目前土壤水分传感器测量需侵入土壤,无法获取土壤表层含水量信息及其标定过程繁琐等不足,改进ECHO传感器探头结构,提出单侧敏感型电容式土壤水分传感器。采用ANSYS软件仿真分析探头灵敏度、敏感深度与探头极宽与极距之比(a/b)的变... 针对目前土壤水分传感器测量需侵入土壤,无法获取土壤表层含水量信息及其标定过程繁琐等不足,改进ECHO传感器探头结构,提出单侧敏感型电容式土壤水分传感器。采用ANSYS软件仿真分析探头灵敏度、敏感深度与探头极宽与极距之比(a/b)的变化关系,认为a/b在0.8~1之间取值时探头特性较优;基于谐振原理设计了带有频伏转化功能的电容测量电路;推导出混合介电参数标定β模型,提出β模型两点标定法。在土壤、泥炭、珍珠岩、醋糟中的试验数据表明:β模型较好地表征了输出电压信号与土壤含水量之间的关系,最小相关系数R~2=0.955 4;除珍珠岩外,基于两点标定β模型的测量误差小于0.025;泥炭、醋糟容重变化引起的测量误差小于0.025。 展开更多

关键词 传感器 介电常数 土壤含水量 电容 标定模型

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基于正交试验的塑料件残余应力优化分析 被引量：4

9

作者 傅建钢 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2020年第2期38-41,共4页

基于模流分析技术,以塑料件最小残余应力为目标,采用正交试验进行分析,得到最优工艺参数组合:熔体温度为260℃,模具温度为30℃,注射时间为2.5 s,保压压力设置为100%,保压时间为28 s,冷却时间为15 s。在该工艺条件下注塑件平均残余应力为... 基于模流分析技术,以塑料件最小残余应力为目标,采用正交试验进行分析,得到最优工艺参数组合:熔体温度为260℃,模具温度为30℃,注射时间为2.5 s,保压压力设置为100%,保压时间为28 s,冷却时间为15 s。在该工艺条件下注塑件平均残余应力为8.847 MPa,该值小于各次正交试验下得到的各平均残余应力值。研究结果表明:塑料件离浇口越近则残余应力越小,塑料件离浇口越远则其中心区域残余应力越大;增加保压时间、降低冷却水温均能有效降低残余应力。 展开更多

关键词 残余应力 正交试验 工艺参数 模流分析

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基于灰色关联分析的手机外壳成型工艺优化 被引量：3

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作者 傅建钢 《现代塑料加工应用》 CAS 2021年第3期43-47,共5页

针对手机外壳在成型过程中的翘曲变形、收缩和缩痕等缺陷,在正交试验的基础上,采用信噪比以及灰色关联度法把三目标问题转为单目标优化问题。通过极差分析,得到各因素对翘曲变形量、收缩率和缩痕深度的影响从大到小依次为:保压压力、注... 针对手机外壳在成型过程中的翘曲变形、收缩和缩痕等缺陷,在正交试验的基础上,采用信噪比以及灰色关联度法把三目标问题转为单目标优化问题。通过极差分析,得到各因素对翘曲变形量、收缩率和缩痕深度的影响从大到小依次为:保压压力、注射时间、模具温度、保压时间和熔体温度。当保压压力设定为注射压力的120%、注射时间1.8 s、模具温度40℃、保压时间20 s、熔体温度220℃时,可得到质量最佳的产品。优化后塑件翘曲变形量减少了3.4%,收缩率减少了24.5%,缩痕深度减少了13.8%。该方法能有效降低塑件缺陷、提高塑件成型质量。 展开更多

关键词 正交试验 信噪比 灰色关联 工艺参数

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数码相机外壳模具结构及其成型工艺优化

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作者 傅建钢 《现代塑料加工应用》 CAS 2022年第4期40-43,共4页

针对产品的翘曲问题,优化了模具结构。通过模流分析,明确了翘曲变形的原因。设计了正交试验,得到了最佳工艺参数。模具优化后得到的翘曲值为0.282 mm,而模流分析得到的翘曲值为0.177 mm,减小了0.105 mm,降幅高达37.3%。利用最佳工艺参... 针对产品的翘曲问题,优化了模具结构。通过模流分析,明确了翘曲变形的原因。设计了正交试验,得到了最佳工艺参数。模具优化后得到的翘曲值为0.282 mm,而模流分析得到的翘曲值为0.177 mm,减小了0.105 mm,降幅高达37.3%。利用最佳工艺参数进行试验,得到的翘曲值为0.181 mm,与模流分析得到的翘曲值仅相差0.004 mm,具有较高的一致性。 展开更多

关键词 模具结构 正交试验 工艺参数 翘曲变形

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一种基于快速搜索圆心的圆度新算法 被引量：5

12

作者 盛东良 詹剑良 朱丹 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期725-729,共5页

根据ISO 1101-1983对圆度定义的要求,提出一种基于快速搜索圆心的圆度新算法。通过建立的数学模型和算法流程,快速搜索并找到两个同心圆和圆心。首先,采用最小二乘法拟合圆心,并获得距离该圆心的最远点和最近点,确定圆心移动方向;然后,... 根据ISO 1101-1983对圆度定义的要求,提出一种基于快速搜索圆心的圆度新算法。通过建立的数学模型和算法流程,快速搜索并找到两个同心圆和圆心。首先,采用最小二乘法拟合圆心,并获得距离该圆心的最远点和最近点,确定圆心移动方向;然后,结合设置的步长值搜索下一个圆心;最后,经过多次迭代计算直至圆度符合要求。实验结果表明:该算法与区域搜索法相比,圆度计算误差<1μm,计算效率可提高10倍以上,符合工程应用需求。 展开更多

关键词 计量学 圆度算法 同心圆 搜索圆心

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基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统研究 被引量：15

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作者 徐伟锋 刘山 《机床与液压》 北大核心 2020年第16期72-77,共6页

为了解决金属软管接头组件表面检测精准度不高和检测效率不高的实际问题,设计一套基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统。针对接头组件图像背景复杂、噪声干扰多,通过使用图像滤波去噪、Otsu算法二值化以及图像形态学分析,提高图像... 为了解决金属软管接头组件表面检测精准度不高和检测效率不高的实际问题,设计一套基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统。针对接头组件图像背景复杂、噪声干扰多,通过使用图像滤波去噪、Otsu算法二值化以及图像形态学分析,提高图像的对比度,有效提取目标检测区域。而后采用Canny边缘检测算法,对图像进行边缘轮廓精准识别,并采用快速傅里叶变换方法和R-FCN算法,对缺陷特征信息快速进行匹配提取和分类处理。试验结果表明:此缺陷检测系统能有效提高检测效率,保证较高的检测准确率和精度,满足实际工业检测的需求,具有较好的实用价值。 展开更多

关键词 机器视觉 缺陷检测 图像处理

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基于快速搜索球心的球度评定方法 被引量：1

14

作者 盛东良 郝娟 +1 位作者 盛庆元 詹剑良 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期49-53,共5页

提出一种基于快速搜索球心的球度评定方法。通过建立的数学模型和搜索流程,快速搜索并找到两个同心球和球心。首先,采用最小二乘法拟合球面轮廓的近似球心,并获得距离该球心的最远点和最近点,确定球心移动方向;然后,结合设置的步长值搜... 提出一种基于快速搜索球心的球度评定方法。通过建立的数学模型和搜索流程,快速搜索并找到两个同心球和球心。首先,采用最小二乘法拟合球面轮廓的近似球心,并获得距离该球心的最远点和最近点,确定球心移动方向;然后,结合设置的步长值搜索下一个球心;最后多次迭代计算直至球度符合最小区域评定准则。实验结果表明:该方法与区域搜索法相比,球度计算误差<1μm,计算效率提高7倍,能够快速实现球度误差的精确评定,符合工程应用需求。 展开更多

关键词 计量学 球度 评定方法 快速搜索球心 最小二乘法 区域搜索法

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基于PLC的智能割草机器人控制系统 被引量：4

15

作者 徐伟锋 刘山 《农业工程》 2020年第1期22-25,共4页

通过对目前割草机市场和智能割草机器人控制系统的分析,结合传感器检测技术、直流电机驱动技术、PLC控制技术、GPS定位技术以及触摸屏人机交互技术,设计了一套智能割草机器人控制系统,其具有运行稳定、安全可靠和响应快等性能。同时,该... 通过对目前割草机市场和智能割草机器人控制系统的分析,结合传感器检测技术、直流电机驱动技术、PLC控制技术、GPS定位技术以及触摸屏人机交互技术,设计了一套智能割草机器人控制系统,其具有运行稳定、安全可靠和响应快等性能。同时,该智能割草机器人的定位精度误差减小,割草工作效率大大提高,而智能化程度也大幅提高。 展开更多

关键词 智能割草机器人 控制系统 PLC

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多工位连接杆焊接机设计和工艺方法试验 被引量：1

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作者 丁柏君 来文信 李焕东 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期229-233,238,共6页

人工点焊存在工位多、效率低、人力成本高和焊接质量不稳定缺陷,结合企业技术升级需要,根据焊接循环过程和功能要求,研发全自动多工位连接杆焊接机。对连接杆焊接成品仿真分析疲劳强度,结果表明连杆与球销座连接处应力集中,为连接杆工... 人工点焊存在工位多、效率低、人力成本高和焊接质量不稳定缺陷,结合企业技术升级需要,根据焊接循环过程和功能要求,研发全自动多工位连接杆焊接机。对连接杆焊接成品仿真分析疲劳强度,结果表明连杆与球销座连接处应力集中,为连接杆工艺试验提供方向。通过连接杆轴向拉力和疲劳强度试验,确定焊接工艺参数,多组试验表明连接杆焊接拉断力>25kN,疲劳寿命>30万次。通过试验总结一套获取焊接参数的工艺方法,有效提高焊接机的焊接质量和焊接效率。 展开更多

关键词 连接杆 焊接机 仿真 疲劳强度 疲劳寿命 工艺参数

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