- 舒征宇;沈佶源;李黄强;熊会林;李世春;马聚超;
针对覆冰厚度监测过程中常伴随雨雪天气,严重影响图像质量与覆冰厚度辨识精度的问题,文中提出一种基于航拍图像的输电线路覆冰厚度辨识方法。首先采用改进的扫描线种子填充算法对采集所得的输电线路图像中的雪花进行填充,以减少雪花对图像质量的影响;其次对线路覆冰的纹理特征进行加权构成融合特征,并结合空间邻域信息的FCM算法,实现对线路区域的提取;最后利用输电线路实际直径与覆冰前后线路上下边界像素宽度确定覆冰厚度。实验结果表明,文中所提方法能够有效辨识雨雪天气下的输电线路覆冰厚度,计算所得的覆冰厚度相对误差仅为1.05%,对线路除冰工作具有一定的参考价值。
2023年04期 v.49;No.297 21-25+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K] [下载次数:376 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:19 ] |[阅读次数:2 ] - 常景景;郑鹏;曹满义;王文秀;张乃勇;
在高速流水线上对小视场物体大批量在线检测过程中,针对滚子、钢珠、卷烟爆珠等球形颗粒因体积过小、发生破裂、传输振动而引起的颗粒粘连,致使其尺寸无法精准检测的问题,采用机器视觉的检测手段,提出基于贝叶斯估计的尺寸视觉检测方法。首先,经图像采集系统获取粘连颗粒图像,对采集图像预处理去除干扰因素。之后,利用边缘检测方法进行轮廓坐标点提取,通过数据滤波选取有效轮廓点数据,代入到该文所提出的贝叶斯尺寸测量数学模型中,从而实现对粘连颗粒尺寸的精确测量。以卷烟爆珠为例进行试验验证,该方法测得的尺寸最小均方根误差为0.049 6 mm,测量误差均值最小为0.022 63 mm,验证所提方法的可靠性与稳定性,满足实际工业检测精度要求。该方法的提出可为高速流水线上小视场粘连颗粒测量研究提供基础。
2023年04期 v.49;No.297 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 976K] [下载次数:220 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:4 ] |[阅读次数:1 ] - 刘飞虹;吴迪;苗得胜;刘清媛;陈宝康;
针对海上风电场中尾流风速衰减恢复缓慢、影响范围远的特点,为解决目前海上风电场前期规划设计中的机位排布和后期运行优化阶段无法客观评估真实尾流影响大小及范围的问题,设计海上风电场激光雷达尾流测试结合尾流模型对比验证实验。将扫描式激光雷达布放在海上风电机组塔筒基础平台上,采用PPI探测模式获得风电机组尾流数据,根据激光雷达不同俯仰角的PPI扫描数据特点进行尾流模型数据匹配提取和对比分析,实现多模型、不同高度层的数据对比验证和研究分析。结果表明海上风电机组尾流水平风速衰减呈高斯分布,不同高度层和来流风况条件下Park-Gauss模型对尾流风速的预测与实测数据吻合度均较高,对尾流边界的定位准确可靠,可作为大型海上风电场机位排布优化及尾流控制分析的参考尾流模型。
2023年04期 v.49;No.297 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1211K] [下载次数:214 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:1 ] - 陈云飞;成志强;李昂;喻勇;
含环焊缝缺陷的管道采用B型套筒修复后的极限轴向承载能力至关重要。若依靠试验获得大直径管道修复后的极限轴向承载力,或代价昂贵,或因加载设备的载荷限制而难以实施,文章提出采用品字形焊接板预测其极限轴向承载力的方法。首先,选取两段Φ219 mm的管子对接,模拟环焊缝完全断开的管道。经B型套筒修复后,通过“以压代拉”试验获得极限轴向承载力。同时,进行有限元模拟,试验与模拟结果相差仅2.8%。进而,采用同样的有限元建模方法,获得B型套筒修复Φ1 016 mm管道后的极限轴向承载力。最后,针对Φ1 016 mm管道的B型套筒修复结构,分析其轴对称性及品字形焊接板承受拉伸时的边界效应,开展品字形焊接板拉伸试验。结果表明,品字板法预估值与有限元模拟值仅相差3.1%。综合模拟与试验结果,品字形焊接板可以准确预估B型套筒修复含环焊缝缺陷管道后的极限轴向承载力。
2023年04期 v.49;No.297 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 977K] [下载次数:118 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:5 ] |[阅读次数:1 ] - 许俊;成丽波;邓涛;牛嘉兴;郭锡文;李林峰;谢曦;
烟囱腐蚀的监测工作变得日益重要,传统的烟囱腐蚀监测方法不但需要大量人力与经济成本,还存在严重的安全隐患。因此该文提出将红外技术应用到烟囱腐蚀检测中,利用无损检测技术得到烟囱外壁的红外热像温度分布图,结合传热学理论推导烟囱内衬失效下外壁的临界温度计算公式,依据临界温度判断烟囱内壁的腐蚀类型与腐蚀程度。进一步提出缺陷深度的理论计算模型,以辅助烟囱腐蚀情况的判断。通过相应的试验研究与实际应用实践来分析红外检测烟囱腐蚀的规律、验证所提理论方法的可行性。结果表明:所提方法对于最大深度为4 cm、最大面积为20 cm×20 cm的缺陷具有良好的辨识度,该文所提出的理论和方法具有可行性和准确性。
2023年04期 v.49;No.297 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 2455K] [下载次数:83 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:1 ] |[阅读次数:2 ] - 李凯丰;王浩全;侯清;
超声信号在空气中传播效率低、气固界面耦合时透射率差,且易受到接收电路固有噪声和材料晶粒散射噪声的影响,导致接收的信号信噪比低。针对这一问题,结合小波分析“信号显微镜”的优点和变分模态分解(VMD)在窄带谐波信号提取方面的优势,提出一种基于小波分析联合VMD的超声信号去噪方法,并且对小波的阈值做改进,以减少信号的损失。利用改进阈值的小波分析对信号预处理,实现信号和噪声的初步分离,然后用VMD分解信号,提取所需频带的分量,对小波处理的结果进行优化,达到最终去噪的目的。实验数据表明,处理后的超声信号与原始信号相比,SNR平均提高1.84 dB,MSE减小34%,改进阈值后时域峰值损失减少7%,信号能量损失减少13%。该方法去噪彻底,有用信号保留完整,为超声信号的去噪提供新思路。
2023年04期 v.49;No.297 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K] [下载次数:605 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:20 ] |[阅读次数:1 ]