燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室
- 作品数：427 被引量：2,764H指数：23
- 相关作者：郑德忠陈至坤温江涛郑成博严冰更多>>
- 相关机构：华北理工大学电气工程学院河南理工大学资源环境学院东北石油大学秦皇岛分校更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河北省自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：机械工程理学自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于IEEE1451.2的智能变送器接口模块的研制
- 2013年
- 网络化及智能化是当今传感技术发展的重要方向。为了解决智能传感器产品互不兼容的问题,IEEE1451.2标准规定了一个连接不同智能变送器到网络适配器(NCAP)的数字接口,实现了现场设备的即插即用,同时描述了电子数据表单(TEDS),使传感器具有智能功能。文中简述了IEEE1451.2标准,重点介绍了利用ADuC812单片机实现智能变送器接口模块(STIM)的硬件设计方案,并且用VB设计了一个测试平台,实现了PC与智能变送器之间的数据通信。
- 唐旭晖段文浩郑德忠
- 关键词：IEEE1451ADUC812
- 基于紫外光谱的水体硝酸盐氮浊度补偿研究被引量：7
- 2020年
- 硝酸盐氮是水环境中监测中重要的污染指标之一,通过紫外吸收光谱可以快速无污染地对该污染物进行检测。针对紫外吸收光谱容易受到浊度干扰的这一情况,通过实验方法分析了福尔马肼浊度标准液对硝酸盐氮标准液的紫外吸收光谱的影响,基于此提出了补偿曲线法的浊度补偿方法对硝酸盐氮的紫外吸收光谱进行补偿校正,并通过实验对该方法进行了验证,验证结果良好。首先,在实验室通过紫外光谱采集测试系统采集了浓度为0.2~10 mg·L-1的12组硝酸盐氮标准液、5~50 NTU的10组福尔马肼浊度液、以及福尔马肼浊度液与硝酸盐氮的混合溶液的紫外吸收光谱。理论上,根据朗伯-比尔定律,混合溶液的吸光度应该等于不同溶质吸光度的叠加,但是通过实验分析,混合溶液在硝酸盐氮的主要吸收谱区的吸光度并不等于硝酸盐氮和浊度吸光度之和,这是因为浊度颗粒打破了硝酸盐氮分子的共面性,造成空间位阻,使共轭体系被破坏,导致硝酸盐氮吸光度降低。因此引入了在0~1之间的补偿系数k N(λ)用来表征浊度对硝酸盐氮吸收谱的影响,当k N(λ)越接近0时,表明浊度在此波长处对硝酸盐氮的吸光度影响越大。根据实验测量的光谱数据求出不同浊度在硝酸盐氮主要吸收谱区的补偿系数,即可得到不同浊度的补偿曲线。通过实验分析,350~400 nm波段的硝酸盐氮吸光度基本为0,混合溶液吸光度只与浊度相关,且两者的吸光度基本相同,因此可以选择此波段的光谱积分来建立浊度回归模型,从而解算混合溶液的浊度值。相比于单个波长的建模回归,该光谱积分回归模型的稳定性好,不容易受到其他因素干扰。浊度解算模型的相关系数r的平方为0.9985,解算效果较好,得到浊度值之后即可进行浊度补偿。通过实验对该补偿方法进行了验证,并与单波长的浊度补偿与未进行补偿时进行了对比�
- 陈颖何磊崔行宁肖春艳张杰张灿杨惠周鑫德李少华
- 关键词：硝酸盐氮紫外光谱偏最小二乘
- 高速载流电枢表面瞬态温度场仿真与测量被引量：7
- 2017年
- 高速滑动电接触属于特殊工况下的摩擦磨损问题。大载流条件下,电枢和滑轨接触表面间的瞬态温升是导致材料失效的重要原因。为研究引起电枢温升的因素,在传热学理论的基础上建立了电接触副的二维有限元模型,通过控制单一变量的方法,研究了各仿真参数对电枢温升的影响规律。研究结果表明:电枢最高温度分别随电流、滑行距离、接触面摩擦因数的增大呈增长趋势,随接触压力的增大呈"U"型变化趋势。在此基础上,进行了电接触构件表面温度测量实验,实验结果与理论分析结果基本吻合,表明所建仿真模型的正确性,为大载流高速滑动电接触中接触副材料的选取及如何降低温升、提高电接触性能提供了参考依据。
- 张玉燕孙莎莎王振春曹海要战再吉
- 关键词：传热学有限元仿真测量温度
- 一种负荷突变情况下异步电机转子断条故障在线检测新方法被引量：2
- 2018年
- 异步电机发生转子断条故障时,其定子电流故障特征频率分量容易被电流基频淹没,加之实际工作中电机负荷突变的干扰,极大地增加了故障特征频率提取及检测的难度。为解决该问题,将解析小波和定子电流谱减法结合,提出一种有效的故障检测新方法。该方法首先利用解析小波变换来判断负荷突变点,然后通过谱减法来消除定子电流频谱中的基频分量,突出故障特征频率,进一步定义故障程度因子来量化转子断条故障程度。仿真和实验分析结果表明,该方法对于负荷突变情况下转子断条故障特征频率更加敏感,能够定量地描述转子故障程度。
- 江国乾任孝儒何群谢平杜硕任宗浩
- 关键词：计量学转子断条负荷突变谱减法
- 具有无线通信功能的光纤黑体腔高温传感器设计被引量：1
- 2015年
- 介绍了一种具有无线通信功能的光纤黑体腔高温传感器,本系统将接触式测温和非接触式测温相结合,从黑体腔制作、光电转换模块、无线通信模块等方面进行了详细分析,最后给出了实验结果.实验结果表明,采用新型光电探测器提高了传感器的测温范围和信噪比.,借助无线通信模块PTR8000实现上位机与测温仪之间的数据传输,实现了温度的实时显示,能够满足科研和工业生产中的实时高温测试。
- 郑兆兆蔡璐璐吴飞
- 关键词：高温测量SSPM无线通信PTR8000
- 基于总体平均经验模式分解近似熵和混合PSO-BP算法的轴承故障诊断方法被引量：9
- 2016年
- 针对机械系统的非平稳、非线性特性,提出了一种基于总体平均经验模式分解(EEMD)近似熵和混合PSO-BP算法的轴承故障诊断方法。EEMD能够解决EMD的端点效应,改善处理非线性信号时的局限性;引入随机权重和压缩因子来改进粒子群算法,优化BP神经网络的权值和阈值,解决BP网络的全局收敛问题。将信号经EEMD得到的IMF分量与近似熵结合,组成特征向量,再将构造的特征向量输入到PSO-BP神经网络中进行模式识别。实验及工程应用实例证明了该方法的有效性和优越性。
- 张淑清黄文静胡永涛宿新爽陆超姜万录
- 关键词：轴承故障诊断近似熵
- 改进稠密块轻量化神经网络的管道泄漏孔径识别被引量：8
- 2022年
- 深度神经网络的管道泄漏孔径识别方法虽然识别率高,但因结构复杂造成参数量大、内存占用大,极大地限制了其在资源有限的工业环境及实时处理中的应用。提出一种优化卷积改进稠密块的轻量化神经网络用于管道泄漏孔径识别。首先将深度可分离卷积与异构卷积结合,构造了新的多卷积稠密块实现泄漏信号的特征提取;之后采用卷积注意力机制对特征进行权重划分,实现特征的重要性区分;最后通过分类器获取结果。实验结果表明,本文方法识别准确率达到了96.59%,参数量仅为781 KB。本文方法在保证高识别准确率的同时,参数量及浮点数大幅下降,训练时间也有所减少,改善了实时响应能力,对于实际工业监测应用有指导意义。
- 孙洁娣王利轩温江涛肖启阳
- 改进的FastICA-SVR结合荧光光谱技术测定1-萘酚、2-萘酚被引量：2
- 2019年
- 水作为生命之源与人类的生存息息相关,近年来关于水环境污染的报道越来越多,不容忽视。实验以萘酚的两种同分异构体1-萘酚、2-萘酚的混合物作为研究对象,提出了一种新的算法,通过对混合物的三维荧光光谱进行分析来实现水中萘酚的定性定量分析。利用FS920稳态荧光光谱仪对配制的混合溶液进行扫描得到荧光光谱数据,并对数据进行一系列的预处理去除拉曼散射和瑞利散射的影响。将解决盲源分离(BSS)问题的独立成分分析(ICA)算法应用到荧光光谱定性定量分析问题当中,盲源分离技术就是将测量得到的混合信号作为处理对象进行分解,实现未知系统中源信号的求解,并得到混合矩阵。对混合物中单一物质的识别与测量与盲源分离问题类似。采用基于负熵最大的快速独立成分分析(FastICA)算法对实验数据进行分解,将所有样本的三维荧光光谱数据沿发射波长方向展开成为向量,得到一个大小为(N×M)的矩阵(N为样本数,M为波长数),将该矩阵作为快速独立成分分析的输入进行独立分量提取,输出分别为单组分物质的展开荧光光谱和混合矩阵。FastICA算法的关键是利用牛顿迭代算法得到解混矩阵,但迭代过程中复杂的求导问题会使计算量增大、迭代速度减慢,针对该算法存在的问题,提出用差分法(又称为双点弦截法)代替求导的解决方法。为了验证算法的可行性,用改进后的算法和原有算法分别对荧光光谱数据进行了五次独立分量提取实验,原有算法平均运行时间为17.78s,而改进后的算法平均运行时间为3.22s,比原有算法提高了14.56s,有效地减少了计算量,改善了FastICA算法的迭代速度并且使其收敛性更加稳定。通过实验结果可以看出改进后的算法得到的光谱更接近真实的光谱。利用快速独立成分分析算法分解得到的混合矩阵与物质浓度相关,这是物质定量分析的�
- 王玉田刘凌妃张立娟张正帅刘婷婷王书涛商凤凯
- 关键词：萘酚支持向量回归机
- 基于GST-ECNN的运动想象脑电信号识别方法被引量：2
- 2022年
- 在对脑电信号的解码研究中,存在着现有时频分析方法对高频信号处理能力有限,多通道信号信息冗余,常用卷积神经网络分类器ReLU激活函数受学习速率的影响较大,对不同层采用相同的正则化很难获得满意结果等问题。为此,提出了一种基于广义S变换特征提取和增强卷积神经网络分类相结合的方法,同时提出一种结合Relief算法和向前选择搜索策略的包裹式方法进行通道选择。结果表明,提出的方法利用较少的信号通道,具有更强的特征提取和分类的能力,在第Ⅳ届BCI的数据集I上取得最高98.44±1.5%的分类准确率,高于其他现有算法。该方法良好的分类性能不仅减少了计算消耗,也有效提高了分类准确率,对脑电信号特征提取和分类具有一定的参考意义。
- 金海龙邬霞樊凤杰王金萍
- 关键词：计量学脑电信号广义S变换脑-机接口
- 基于小波变换的高精度表面损伤测量被引量：4
- 2014年
- 提出了一种基于小波变换的工件表面质量损失检测方法,采用二维激光扫描仪对工件表面进行测量,获取表面形貌信息,将测量到的三维点云数据类比于灰度图像中的像素点云,采用基于小波变换的边缘检测方法,提取工件表面损伤的特征,并对损伤区域进行定位,进而计算工件表面的体积损失及质量损失。针对钢材料工件表面的损伤,进行了检测实验研究。对钢材料表面质量损失检测验证了方案的可行性,实验结果表明待检工件的损伤质量检测精度可达毫克级,可用于大体积或大质量工件的表面损伤测量及材料性能的评估。
- 张玉燕吕坤坤温银堂王振春战再吉
- 关键词：小波变换边缘检测
