基于分布式石墨烯柔性传感器的装备检测技术
发布时间：2021-09-04 21:06
随着现代工业对机械设备的性能要求的提升,复杂化、精细化、智能化和自动化是现代机械设备的发展趋势。同时对设备的故障检测也提出了更高要求,越来越多的研究者开始研究更优良的机械设备的故障诊断技术。在众多机械设备中,辊轮组在机械设备中是一种常见的零部件,一旦辊轮组出现故障,辊轮组之间的压力不均匀,对产品的合格率有着重大影响,因此研究辊轮组的故障检测技术对提高成品率和合格率有着重大意义。本文总结了前人的研究经验,在前人的研究基础上利用分布式石墨烯柔性传感器对辊轮组的故障进行检测研究,主要工作内容如下:第一,首先分析了设备故障检测的研究背景以及研究的意义,阐述了分布式传感网络的发展情况,分析了国际上其他国家关于设备故障诊断技术的研究进展情况以及国内的研究进展情况,着重介绍了目前在设备故障诊断技术中经常用到的一些故障诊断方法,并分析了这几种方法的特性以及适用的场景。第二,介绍了分布式压力传感器的国内外研究现状,并根据机械故障检测的特点,设计了一种基于石墨烯材料的分布式柔性压力传感器,并且对该器件进行压力标定测试和压力分布测试,保证了对采集数据进行处理的可靠性。第三,介绍了分布式柔性压力传感器以及辊轮...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
序公青华大学彻n~日受rl心吕压力分布铡量系统
力下的对应的电阻值的变化。施加的压力从〇．５Ｋｇ到５Ｋｇ，恒压源电压设置为ＩＶ，??将施加的压力和计算得到的电阻值绘制成散点．并进行曲线拟合，得到的压力－电阻??（Ｆ－Ｒ）曲线如图２．７所示。??拟合曲线的关系式为??ｉ？?＝?１９．１０４芦＿８，２?＝?０．９８４８?（２．１）??式中，Ｒ?传感单元电姐??Ｆ——压力机施加的压力??ｒ２—拟合曲线的拟合优度??１５??
?第３？章：系统设计??电阻是一种能够双向导电的元器件，因此在对这种大规模分布式压力传感器的测试??中，会出现行列信号串扰的问题，这是在传感器设计过程中的难点，如图３．２所示。??以３Ｘ３阵列为例，要对第一行第一列传感单元Ｒ１进行测量，对第一行加＋５Ｖ??电压，并利用万用表在第一列的输出端测暈通过的电流，通过仿真可以测量出通过??电流为２５ｍＡ，经计算，第一行第一列被测传感点Ｒ１的电阻值为２００Ｑ，而Ｒ１的??实际值为３６〇ａ明显在信号的采集或传输过程中出现了误差，且悮差大大超出了??可接受范围。这是Ｍ为在电路中，电流通路除了理想的路径１之外，还有路径２、??路径３等通路，这仅仅是３阶阵列的传感器，电路中的通路就如此复杂，如果阶数??更高，电路中存在的通路将更加复杂，这对我们的我们采集的信息的准确性造成不??良的影响。??Ｒ１?Ｒ２?Ｒ３??—￣￣—｜?（?ＶＶＶ?—Ｉ??ＶＡ——Ｉ??３６００?＊?＞?Ａ＂?＾?Ａ＂?■ＳＳＯＱ＊?＾??！?！?！?！?！?！??Ｊ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ａ???＾?ｉ?ｒ?ａ??？■■…「■■?＾ｚ－－＾＇：ｒｒ－ｒｒｒ－Ｅ｜Ｅ＝ＥＥＥＥＥＥ：ＥＥＥＥＥＥＥＥ；Ｅ；Ｅ?＾＾??ｊ?＿??ｒ－—＾?Ｉ＂万用表
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国故障预测和健康管理技术的军品应用与发展研究[J]. 刘志,李磊. 飞航导弹. 2016(09)
[2]基于VxWorks下PNN故障诊断的冗余容错系统[J]. 李丹,胡晓光. 计算机工程与应用. 2016(15)
[3]基于EMD熵特征融合的滚动轴承故障诊断方法[J]. 向丹,岑健. 航空动力学报. 2015(05)
[4]航空装备故障检测决策建模仿真研究[J]. 刘江平,王冬青,马莉莉,乌日更. 计算机仿真. 2015(04)
[5]基于MAS的分布式测试诊断技术在某装备系统中的应用[J]. 马翔楠,肖海生,赵铮. 电子技术与软件工程. 2015(07)
[6]武器装备分布式测试诊断技术综述[J]. 马翔楠,魏洪栋,肖海生,陈伊,刘明珠. 计算机光盘软件与应用. 2014(17)
[7]石墨烯在传感器中的应用研究进展[J]. 周超,陈思浩,楼建中,王继虎,杨秋杰,刘传荣,黄大鹏,朱同贺. 材料导报. 2014(S1)
[8]机械系统光纤光栅分布动态监测与诊断的现状与发展[J]. 周祖德,谭跃刚,刘明尧,杨文玉,李正颖. 机械工程学报. 2013(19)
[9]石墨烯压力传感器的研究进展[J]. 蒋圣伟,师帅,袁娇娇,方靖,徐春林,汪学方. 微纳电子技术. 2013(07)
[10]人工神经网络的发展与应用[J]. 邢广成,强天伟. 科技风. 2012(15)
博士论文
[1]基于振动信号处理的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 刘尚坤.华北电力大学(北京) 2017
[2]旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究[D]. 武哲.北京交通大学 2016
[3]机械装备状态监测的光纤光栅传感网相关理论与技术研究[D]. 张帆.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]柔性力敏薄膜及阵列压力传感器的研究[D]. 孙秀耀.电子科技大学 2017
[2]基于概率神经网络的发动机失火故障诊断[D]. 王子健.吉林大学 2016
[3]石墨烯压力传感器与谐振器的模拟及实验研究[D]. 蒋圣伟.华中科技大学 2015
[4]光纤传感技术在飞机结构健康监测中的应用研究[D]. 杨钰.南京航空航天大学 2014
[5]分布式钢轨监测传感网远程监控研究[D]. 张华.大连理工大学 2012
本文编号：3384007
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
序公青华大学彻n~日受rl心吕压力分布铡量系统
力下的对应的电阻值的变化。施加的压力从〇．５Ｋｇ到５Ｋｇ，恒压源电压设置为ＩＶ，??将施加的压力和计算得到的电阻值绘制成散点．并进行曲线拟合，得到的压力－电阻??（Ｆ－Ｒ）曲线如图２．７所示。??拟合曲线的关系式为??ｉ？?＝?１９．１０４芦＿８，２?＝?０．９８４８?（２．１）??式中，Ｒ?传感单元电姐??Ｆ——压力机施加的压力??ｒ２—拟合曲线的拟合优度??１５??
?第３？章：系统设计??电阻是一种能够双向导电的元器件，因此在对这种大规模分布式压力传感器的测试??中，会出现行列信号串扰的问题，这是在传感器设计过程中的难点，如图３．２所示。??以３Ｘ３阵列为例，要对第一行第一列传感单元Ｒ１进行测量，对第一行加＋５Ｖ??电压，并利用万用表在第一列的输出端测暈通过的电流，通过仿真可以测量出通过??电流为２５ｍＡ，经计算，第一行第一列被测传感点Ｒ１的电阻值为２００Ｑ，而Ｒ１的??实际值为３６〇ａ明显在信号的采集或传输过程中出现了误差，且悮差大大超出了??可接受范围。这是Ｍ为在电路中，电流通路除了理想的路径１之外，还有路径２、??路径３等通路，这仅仅是３阶阵列的传感器，电路中的通路就如此复杂，如果阶数??更高，电路中存在的通路将更加复杂，这对我们的我们采集的信息的准确性造成不??良的影响。??Ｒ１?Ｒ２?Ｒ３??—￣￣—｜?（?ＶＶＶ?—Ｉ??ＶＡ——Ｉ??３６００?＊?＞?Ａ＂?＾?Ａ＂?■ＳＳＯＱ＊?＾??！?！?！?！?！?！??Ｊ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ｉ?ａ???＾?ｉ?ｒ?ａ??？■■…「■■?＾ｚ－－＾＇：ｒｒ－ｒｒｒ－Ｅ｜Ｅ＝ＥＥＥＥＥＥ：ＥＥＥＥＥＥＥＥ；Ｅ；Ｅ?＾＾??ｊ?＿??ｒ－—＾?Ｉ＂万用表
【参考文献】：
期刊论文
[1]美国故障预测和健康管理技术的军品应用与发展研究[J]. 刘志,李磊. 飞航导弹. 2016(09)
[2]基于VxWorks下PNN故障诊断的冗余容错系统[J]. 李丹,胡晓光. 计算机工程与应用. 2016(15)
[3]基于EMD熵特征融合的滚动轴承故障诊断方法[J]. 向丹,岑健. 航空动力学报. 2015(05)
[4]航空装备故障检测决策建模仿真研究[J]. 刘江平,王冬青,马莉莉,乌日更. 计算机仿真. 2015(04)
[5]基于MAS的分布式测试诊断技术在某装备系统中的应用[J]. 马翔楠,肖海生,赵铮. 电子技术与软件工程. 2015(07)
[6]武器装备分布式测试诊断技术综述[J]. 马翔楠,魏洪栋,肖海生,陈伊,刘明珠. 计算机光盘软件与应用. 2014(17)
[7]石墨烯在传感器中的应用研究进展[J]. 周超,陈思浩,楼建中,王继虎,杨秋杰,刘传荣,黄大鹏,朱同贺. 材料导报. 2014(S1)
[8]机械系统光纤光栅分布动态监测与诊断的现状与发展[J]. 周祖德,谭跃刚,刘明尧,杨文玉,李正颖. 机械工程学报. 2013(19)
[9]石墨烯压力传感器的研究进展[J]. 蒋圣伟,师帅,袁娇娇,方靖,徐春林,汪学方. 微纳电子技术. 2013(07)
[10]人工神经网络的发展与应用[J]. 邢广成,强天伟. 科技风. 2012(15)
博士论文
[1]基于振动信号处理的旋转机械故障诊断方法研究[D]. 刘尚坤.华北电力大学(北京) 2017
[2]旋转机械故障诊断与预测方法及其应用研究[D]. 武哲.北京交通大学 2016
[3]机械装备状态监测的光纤光栅传感网相关理论与技术研究[D]. 张帆.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]柔性力敏薄膜及阵列压力传感器的研究[D]. 孙秀耀.电子科技大学 2017
[2]基于概率神经网络的发动机失火故障诊断[D]. 王子健.吉林大学 2016
[3]石墨烯压力传感器与谐振器的模拟及实验研究[D]. 蒋圣伟.华中科技大学 2015
[4]光纤传感技术在飞机结构健康监测中的应用研究[D]. 杨钰.南京航空航天大学 2014
[5]分布式钢轨监测传感网远程监控研究[D]. 张华.大连理工大学 2012
本文编号：3384007
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