冶炼过程喷溅特征信息提取及其抑制技术研究
发布时间：2021-11-21 00:19
在钢铁的冶炼过程中,喷溅事故时常发生,该事故直接影响冶炼的质量和整个生产系统的稳定性。当喷溅现象严重时会导致生产设备受到损坏,造成巨大的经济损失,甚至还会危及到操作人员的生命安全。因此对表征喷溅事故发生的特征信息的提取以及喷溅抑制技术的研究显得尤为重要。本文以氩氧精炼铁合金冶炼过程为研究对象,首先利用软测量技术思想找出了间接表征喷溅发生的特征信号,即冶炼过程中炉体发出的音频信号和振动信号,并且设计了一款基于LabVIEW的冶炼过程喷溅特征信号采集系统,成功实现了对声音信号和振动信号的采集和存储。接着利用小波包分解和希尔伯特-黄变换这两种算法对喷溅信息进行特征提取。小波包分解过程中对正常冶炼时的音频信号和即将发生喷溅时的音频信号进行三层及四层分解,确定了喷溅特征信息所在频段,并且根据该频段的能量值大小对喷溅的等级做了划分。在用希尔伯特-黄变换理论分析时对音频信号进行EMD分解,并且提取了信号的希尔伯特边际谱,根据特征频段的能量峰值对喷溅的等级做了划分。论文还对喷溅抑制技术展开了研究,对冶炼过程的各环节工艺进行设计,明确了抑制系统需要控制的参量,规划了喷溅抑制系统的总体方案,构建了底枪、顶...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采集系统的程序框图
15图 2-5 数据回放程序框图利用原始数据回放显示的冶炼过程中音频信号、垂直振动信号、水平振动信号的始波形图如图 2-6 所示。第一行绿色的信号就是超高指向性专业枪式电容麦克采集的音频信号，第二行红色信号波形和第三行黄色信号波形就是 ULT20 系列内装 IC电加速度传感器采集到的水平方向上的振动信号和垂直方向上的振动信号。实验证，三路信号波形的正常显示充分证明了前面所设计的数据采集系统的可靠性，说明采集程序能够完成我们对冶炼过程特征信号的采集任务要求，并且能够保存原始信，为以后对三路信号的数据分析，即喷溅特征信息的提取做好准备。
16图 2-6 原始数据回放界面2.4 本章小结本章首先规划了采集系统的总体方案，介绍了系统各传感器的选型，选用研华PCI-1716 为数据采集卡，并且利用 LabVIEW 软件编写采集程序，成功实现了对冶炼过程中声音信号和振动信号的采集和存储，并且设计的程序界面简单便于操作，系统运行较为很稳定；最后还设计了原始数据回放系统，便于对采集到的数据进行回放，以供研究人员对信号进行分析，同时也论证了本章所设计的采集系统的可靠性和实用性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于经验小波变换的复杂强噪声背景下弱故障检测方法[J]. 陈志新,刘鑫,卢成林,马向国. 农业工程学报. 2016(20)
[2]基于小波变换的语音信息隐藏新方法[J]. 吴秋玲,吴蒙. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]基于经验模态分解的管道超声回波信号识别[J]. 彭成庆,宋寿鹏,赵腾飞,王云蛟. 信息技术. 2015(11)
[4]集散控制系统与现场总线控制系统的比较[J]. 刘瑞. 装备制造技术. 2015(02)
[5]LabVIEW在数据采集系统中的应用研究[J]. 王树东,何明. 国外电子测量技术. 2014(06)
[6]改进的冗余第二代小波包及其故障诊断应用[J]. 罗荣,田福庆,冯昌林,李万. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(05)
[7]小波分析在地震工程中的应用[J]. 周鹏,胡明珠. 甘肃科技. 2012(01)
[8]基于炉气分析熔池碳含量的在线测量[J]. 林晓梅,殷庆辉,曹继庆,吕熠栋,刘永利. 铁合金. 2011(05)
[9]时频分析在语音信号处理中的应用[J]. 许丽群,马驰,王睿杰. 科学技术与工程. 2011(21)
[10]利用小波包变换对地震信号进行时频分析时小波基函数的选取[J]. 曾宪伟,赵卫明,师海阔,李自芮. 地震研究. 2010(04)
博士论文
[1]基于经验模态分解的故障诊断方法研究[D]. 杨贤昭.武汉科技大学 2012
[2]基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D]. 黄伟国.中国科学技术大学 2010
[3]信号特征提取方法与应用研究[D]. 孟庆丰.西安电子科技大学 2006
[4]小波变换在电机故障诊断与测试中的应用研究[D]. 魏云冰.浙江大学 2002
硕士论文
[1]转炉炼钢光谱测温系统设计[D]. 戴新颖.南京理工大学 2014
[2]基于LabVIEW的远程环境监测系统研究[D]. 丁霞.中北大学 2012
[3]基于模糊控制的抑制AOD炉喷溅系统的研究[D]. 于欢欢.长春工业大学 2012
[4]基于希尔伯特—黄变换的时频分析算法研究[D]. 王黎黎.西安电子科技大学 2009
[5]希尔伯特黄变换在瞬态信号处理中的应用[D]. 李关防.哈尔滨工程大学 2008
[6]基于HHT的水雷目标特征提取技术研究[D]. 谢磊.哈尔滨工程大学 2008
[7]转炉炼钢智能控制方法的研究[D]. 闫博.东北大学 2005
本文编号：3508378
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采集系统的程序框图
15图 2-5 数据回放程序框图利用原始数据回放显示的冶炼过程中音频信号、垂直振动信号、水平振动信号的始波形图如图 2-6 所示。第一行绿色的信号就是超高指向性专业枪式电容麦克采集的音频信号，第二行红色信号波形和第三行黄色信号波形就是 ULT20 系列内装 IC电加速度传感器采集到的水平方向上的振动信号和垂直方向上的振动信号。实验证，三路信号波形的正常显示充分证明了前面所设计的数据采集系统的可靠性，说明采集程序能够完成我们对冶炼过程特征信号的采集任务要求，并且能够保存原始信，为以后对三路信号的数据分析，即喷溅特征信息的提取做好准备。
16图 2-6 原始数据回放界面2.4 本章小结本章首先规划了采集系统的总体方案，介绍了系统各传感器的选型，选用研华PCI-1716 为数据采集卡，并且利用 LabVIEW 软件编写采集程序，成功实现了对冶炼过程中声音信号和振动信号的采集和存储，并且设计的程序界面简单便于操作，系统运行较为很稳定；最后还设计了原始数据回放系统，便于对采集到的数据进行回放，以供研究人员对信号进行分析，同时也论证了本章所设计的采集系统的可靠性和实用性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于经验小波变换的复杂强噪声背景下弱故障检测方法[J]. 陈志新,刘鑫,卢成林,马向国. 农业工程学报. 2016(20)
[2]基于小波变换的语音信息隐藏新方法[J]. 吴秋玲,吴蒙. 电子与信息学报. 2016(04)
[3]基于经验模态分解的管道超声回波信号识别[J]. 彭成庆,宋寿鹏,赵腾飞,王云蛟. 信息技术. 2015(11)
[4]集散控制系统与现场总线控制系统的比较[J]. 刘瑞. 装备制造技术. 2015(02)
[5]LabVIEW在数据采集系统中的应用研究[J]. 王树东,何明. 国外电子测量技术. 2014(06)
[6]改进的冗余第二代小波包及其故障诊断应用[J]. 罗荣,田福庆,冯昌林,李万. 华中科技大学学报(自然科学版). 2014(05)
[7]小波分析在地震工程中的应用[J]. 周鹏,胡明珠. 甘肃科技. 2012(01)
[8]基于炉气分析熔池碳含量的在线测量[J]. 林晓梅,殷庆辉,曹继庆,吕熠栋,刘永利. 铁合金. 2011(05)
[9]时频分析在语音信号处理中的应用[J]. 许丽群,马驰,王睿杰. 科学技术与工程. 2011(21)
[10]利用小波包变换对地震信号进行时频分析时小波基函数的选取[J]. 曾宪伟,赵卫明,师海阔,李自芮. 地震研究. 2010(04)
博士论文
[1]基于经验模态分解的故障诊断方法研究[D]. 杨贤昭.武汉科技大学 2012
[2]基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D]. 黄伟国.中国科学技术大学 2010
[3]信号特征提取方法与应用研究[D]. 孟庆丰.西安电子科技大学 2006
[4]小波变换在电机故障诊断与测试中的应用研究[D]. 魏云冰.浙江大学 2002
硕士论文
[1]转炉炼钢光谱测温系统设计[D]. 戴新颖.南京理工大学 2014
[2]基于LabVIEW的远程环境监测系统研究[D]. 丁霞.中北大学 2012
[3]基于模糊控制的抑制AOD炉喷溅系统的研究[D]. 于欢欢.长春工业大学 2012
[4]基于希尔伯特—黄变换的时频分析算法研究[D]. 王黎黎.西安电子科技大学 2009
[5]希尔伯特黄变换在瞬态信号处理中的应用[D]. 李关防.哈尔滨工程大学 2008
[6]基于HHT的水雷目标特征提取技术研究[D]. 谢磊.哈尔滨工程大学 2008
[7]转炉炼钢智能控制方法的研究[D]. 闫博.东北大学 2005
本文编号：3508378
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3508378.html
