船舶机舱辅机设备振动监测系统设计

针对传统振动检测方式无法第一时间检测到辅机设备异常振动的问题,基于三轴加速度传感器模块设计了振动状态采集模块,在Modbus协议的基础上结合WPF框架开发了上位软件,并结合《智能船舶规范》实现了对船舶辅机设备振动状态的实时监测。经“中华复兴”号客滚船应用证明:该系统运行可靠,能够及时发现辅机设备异常振动并提供连续的振动数据存储,以便管理人员及时排除隐患。     

电机组振动故障实时监视技术研究

电机组振动故障实时监视的系统,可用于发动机等船舶上大型电机设备的故障预测。利用高灵敏度的MEMS加速度传感器对振动信号实时采集,并配置专用的电机组振动监测设备进行实时的特性分析,判断电机的工作状态。文中设计的监测系统具有结构简单,灵敏度高等优点,可很好的应用于电机故障的监测中。     

基于压电陶瓷的振动能量采集系统研究

为了设计一款能够采集振动时振动能量的压电能量采集系统,通过压电陶瓷将振动产生的机械能转换为电能,通过能量采集系统实现能量的收集,为传感器的应用场景拓展空间,促进物联网的发展。采用加速度测试系统,测量振动时的加速度。根据该加速度的大小和频率分布,对现有的压电器件的结构进行优化,设计一款能够将振动产生的微能量进行采集的压电能量采集系统。本项目将采集实际生活中的振动加速度数据,并将该数据导入计算机模拟仿真程序,使用最小二乘法优化算法,对现有的压电能量采集系统进行优化,以适应应用场景。     

光纤Bragg光栅加速度传感器研究进展

阐述了基于光纤Bragg光栅原理的加速度传感器的基本原理,重点介绍了国内外基于光纤Bragg光栅理论开发的用于结构关键参数测试的加速度传感器的研究进展,研究表明,多数传感器已经考虑了实际测量的需要,具有广阔的应用空间,部分传感器的研究还有待进一步提高。     

船舶轴系弹性支撑振动过大原因及对策

为解决某船舶轴系弹性支撑振动过大的问题,消除剧烈振动对推进系统性能发挥及船舶动力系统航行安全性的影响,分析该船柴油机功率输出传动件的结构特点,研究轴系弹性支撑振动产生的原因及机理。利用丹麦BK公司3050数据采集前端、4513 BX压电式加速度传感器及4514 BX压电式加速度传感器采集弹性支撑振动进行跟踪测试,通过PULSE数据分析平台对振动信号进行频谱、阶次和总级值等方面的分析,结合频谱分析、试验及对比分析得出该设备振动过大主要是由轴系不对中、转子不平衡和机械共振等3种因素导致的;对导致各类振动的故障源进行分析,并提出具体对策。     

基于光纤布拉格光栅的船闸人字门健康状态远程监测系统

为解决船闸人字门长期工作过程中形成的结构损伤及积累损伤，提出了一种基于光纤布拉格光栅（fiber bragg grating，简称FBG）的船闸人字门健康状态远程实时监测技术方案。依据船闸人字门实际受力状况及特殊水域环境工作状态，布设FBG传感器网络对船闸状态进行远程监控，经信号解调、数据处理与分析、损伤识别与安全评定系统综合评定船闸人字门的整体健康状态，解决了定期停航进行人工检修方式存在的影响航道运输、无法实时监测及预警等弊端。对提高安全通航效率、保障设备设施运行安全具有重要意义。     

强夯对周围已建建筑物的影响

分析了强夯法加固地基时,夯击能、夯点距离、夯击数等因素对周围已建建筑物的安全的影响。通过振动速度、振动加速度、地基位移、建筑物的变形等项目的监测来确定强夯的安全距离。结果表明,强夯对建筑物影响分析采用地震烈度对建筑物危害标准进行评价是比较合适的。     

基于MATLAB的AR模型参数估计

分析在地震作用下建筑物扭转振动效应的模型参数估计,根据系统振动加速度作为时间序列,来建立AR(n)模型,并利用时序模型参数与模态参数之间的关系,求解振动系统的模态参数.     

机组故障振动信号无线采集实现

本文在分析了MEMS加速度传感器优势的基础上,设计了基于MEMS加速度计的无线传感节点,可用于对机组振动信号多方位采集.该系统以加速度传感器为核心,包括多通道高速采集模块、信号调理模块、外部存储模块,高频无线收发模块.可对机组的振动信号进行有效采集的分布实时,满足瞬态振动信号采集系统的指标要求,且具有小体积、结构简单、低功耗、实时性等特点.     

修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型,在模型中考虑齿廓修形和齿向修形,利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且,对斜齿轮进行修形加工,建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台,利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明,本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致;修形后,试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形,斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感问题

解决光纤光栅传感器波长信号的交叉敏感问题,实现温度和应力的区分测量是光纤光栅传感器应用中的一个必须面对的问题。文章从理论上分析了引起交叉敏感的物理机制,全面地介绍了国内外各种解决此问题方案及最新进展,并对各种方案的其主要特点进行了分析。     

光纤光栅传感器在桥梁预应力监测中的应用研究

概述了光纤光栅传感器的基本原理及特点,重点阐述了在桥梁预应力监测中光纤光栅传感器和电阻应变片的对比实验研究,实验结果表明光纤光栅应变传感器相对于电测系统传感器具有精度高,抗干扰能力强,长期稳定性高等特点,能够实现对工程结构的实时在线监测.     

船舶结构应力与缺陷检测中光纤光栅传感器的应用

由于大型舰船大量采用钢结构焊接制造工艺,为了提高舰船的结构安全性,必须对船舶结构的应用与缺陷进行监测,一旦出现应力异常等问题及时报警。本文设计了一种船舶结构应力与缺陷检测系统,该系统的核心是利用光纤光栅传感器的良好性能,将船体结构的应力信号转换为电信号,并通过后续的分析和处理获取船舶结构的工作状态,对于改善船舶监测水平有重要的意义。     

一种光纤光栅架空输电导线拉力传感器

本文针对目前我国架空输电导线缺乏有效的测力仪器设备的现状,提出并实验验证了一种光纤光栅架空输电导线拉力传感器及其在远距离输电导线拉力监测领域中应用的可行性与优越性。实验结果表明其量程为0KN～300KN,拉力灵敏系数为0.1488KN/pm,并且光纤光栅的中心反射波长移动量与施加给拉力传感器两端的拉力成良好的线性关系。     

光纤光栅传感器在舰船结构健康监测中的应用

光纤光栅传感器是一种新型传感器,相对传统的传感器具有体积小、灵敏度高、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰,能组建大规模准分布式传感网络等特点,近年来已成为结构健康检测领域中的研究热点。本文介绍光纤光栅传感器(FBG)的特点和工作原理,综述国内外光纤光栅传感器在舰船结构健康监测领域的研究现状,探讨基于光纤光栅传感器的舰船结构健康监测系统的组成和主要研究内容。     

修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型，在模型中考虑齿廓修形和齿向修形，利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且，对斜齿轮进行修形加工，建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台，利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明，本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致；修形后，试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形，斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

船舶机舱动力设备振动监测系统研究磁

系统以加速度传感器、WLS-9234无线数据采集卡、PC机为主要硬件,配合LabVIEW虚拟仪器软件,就可以在线观测船舶机舱动力设备的振动波形、存储振动数据。利用软件进行频谱分析和小波分析,最终实现了设备工作状态的诊断。测试实验结果表明,该系统具有传输距离远、耗电量低、可靠性高、速度快的优点,能够改善船舶机舱操作人员的工作环境。     

门座起重机振动监测系统研究

振动监测是港口门座起重机状态监测与故障诊断的重要方法.设计了振动监测节点的硬件和软件及远程上位机监控程序.利用2种加速度传感器分别测量起重机低频和高频振动,实现了振动数据的无线远程传输、存储、分析处理.通过现场试验证明系统的可靠性、有效性.     

光纤布拉格光栅传感器阵列实时解调方案的研究

在综述光纤布拉格光栅传感器的各种解调方案的基础上,分别研究了各解调方案的阵列化技术.从工程应用的角度出发,评估了各方案的阵列化应用前景.对较有实用价值的传感器阵列实时解调方案进行了研究,构建了其硬件系统,研究了其软件算法,并提出了在传感器节点数目易变动的情况下,提高智能化的软件算法.