液壓系統(tǒng)非介入式監(jiān)測(cè)技術(shù)

第1 章緒論 1

1.1液壓系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)診斷 1

1.2非介入式監(jiān)測(cè)技術(shù)的定義與特點(diǎn) 2

1.3本書(shū)的主要研究?jī)?nèi)容 4

第2 章超聲波管外測(cè)壓與測(cè)流技術(shù) 6

2.1超聲波管外壓力測(cè)量機(jī)理分析 7

2.1.1管路內(nèi)流體壓力分布 7

2.1.2管外測(cè)壓原理 10

2.1.3管路壓力—超聲波傳播時(shí)間模型 12

2.2超聲波管外流量測(cè)量機(jī)理分析 14

2.2.1超聲波時(shí)差法流量測(cè)量原理 15

2.2.2超聲波時(shí)差法流量測(cè)量法改進(jìn) 18

2.2.3超聲波傳播路徑和能量衰減分析 20

2.3超聲波探頭及夾具設(shè)計(jì) 23

2.3.1探頭選型 23

2.3.2超聲波管外測(cè)壓裝置夾具優(yōu)化設(shè)計(jì) 24

2.3.3超聲波管外測(cè)流探頭優(yōu)化 26

2.3.4超聲波測(cè)流探頭夾具設(shè)計(jì) 31

2.4電池供電的低功耗超聲波發(fā)射接收電路設(shè)計(jì) 33

2.4.1發(fā)射電路設(shè)計(jì) 35

2.4.2接收電路設(shè)計(jì) 37

2.4.3基于超同步FIFO 的高速采集電路設(shè)計(jì) 39

2.5基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的超聲波回波信號(hào)處理 46

2.5.1回波信號(hào)特性分析 46

2.5.2基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的回波信號(hào)去噪 47

2.6試驗(yàn)驗(yàn)證 52

2.6.1超聲波管外測(cè)壓試驗(yàn) 52

2.6.2超聲波管外測(cè)流試驗(yàn) 58

參考文獻(xiàn) 63

第3 章基于熱傳遞與熱平衡的管外測(cè)溫技術(shù) 65

3.1圓管管壁的導(dǎo)熱機(jī)理 65

3.1.1圓管管壁熱傳導(dǎo) 65

3.1.2圓管管壁與空氣及油液的對(duì)流換熱 67

3.1.3圓管管壁與空氣及油液的輻射換熱 70

3.2基于控制表面能量守恒的圓管管壁熱傳遞 71

3.2.1圓管外壁與空氣層的熱傳遞平衡 72

3.2.2圓管內(nèi)壁與油液層的熱傳遞平衡 73

3.3層流狀態(tài)下油管內(nèi)充分發(fā)展區(qū)油液對(duì)流換熱 75

3.3.1圓管內(nèi)油液層流流動(dòng)分析 75

3.3.2圓管內(nèi)油液速度和溫度分布 76

3.3.3油液平均溫度計(jì)算模型 77

3.4非介入式管外測(cè)溫模型的試驗(yàn)驗(yàn)證 77

3.4.1測(cè)溫模型試驗(yàn)驗(yàn)證方案 77

3.4.2傳感器的安裝 79

3.4.3試驗(yàn)驗(yàn)證 80

參考文獻(xiàn) 83

第4 章基于磁場(chǎng)和振動(dòng)探測(cè)的電磁閥監(jiān)測(cè)診斷技術(shù) 85

4.1電磁閥常見(jiàn)故障及可測(cè)性分析 86

4.1.1電磁閥的常見(jiàn)故障 86

4.1.2各類(lèi)故障的振動(dòng)、磁場(chǎng)可測(cè)性分析 86

4.2典型電磁閥動(dòng)態(tài)特性的建模與仿真 87

4.2.1電磁閥不同工作狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型 87

4.2.2電磁閥動(dòng)態(tài)特性仿真模型 94

4.2.3電磁閥典型故障仿真 98

4.3電磁閥非介入式測(cè)試裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn) 105

4.3.1電磁閥非介入式測(cè)試裝置工作原理 105

4.3.2信號(hào)檢測(cè)試驗(yàn)與模型有效性分析 109

4.4電磁閥振動(dòng)信號(hào)分析與故障識(shí)別 114

4.4.1檢測(cè)診斷方案的提出 114

4.4.2振動(dòng)信號(hào)的小波包分解 115

4.4.3基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障識(shí)別 123

參考文獻(xiàn) 129

第5 章基于多目標(biāo)優(yōu)化的傳感器配置技術(shù) 131

5.1特征信號(hào)關(guān)聯(lián)性分析 132

5.2傳感器優(yōu)化配置原則 133

5.3基于信息熵的傳感器優(yōu)化配置技術(shù) 134

5.4基于多目標(biāo)優(yōu)化的傳感器配置技術(shù) 136

5.4.1裝備可測(cè)信息的數(shù)學(xué)描述 136

5.4.2傳感器優(yōu)化配置中的約束條件 138

5.4.3傳感器配置中的優(yōu)化目標(biāo) 140

5.4.4傳感器優(yōu)化配置模型的構(gòu)建 141

5.4.5工程實(shí)例分析 141

參考文獻(xiàn) 153

第6 章基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)診斷技術(shù) 154

6.1無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本概念 154

6.2無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程 156

6.3無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的信道建模 160

6.3.1現(xiàn)場(chǎng)射頻電磁環(huán)境及無(wú)線(xiàn)信道的測(cè)量 161

6.3.2基于混合盲信號(hào)分離預(yù)測(cè)技術(shù)的電磁干擾建模 163

6.3.3無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信道分析實(shí)例 166

6.4無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)中的混合組網(wǎng)技術(shù) 168

6.4.1基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和Zigbee 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的

混合組網(wǎng)技術(shù) 169

6.4.2基于無(wú)線(xiàn)異構(gòu)分簇網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)技術(shù) 170

6.5無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的自適應(yīng)優(yōu)化 171

參考文獻(xiàn) 174" 2100433B

本書(shū)針對(duì)大型復(fù)雜裝備中的液壓系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了壓力、流量、油溫等主要參數(shù)、液壓元件以及液壓系統(tǒng)的非介入式監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)，主要內(nèi)容包括：超聲波管外測(cè)壓、超聲波管外測(cè)流、管外測(cè)溫、電磁閥非介入式監(jiān)測(cè)、傳感器優(yōu)化配置以及無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)， 從機(jī)理分析、理論建模、裝置設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證等方面進(jìn)行了全面系統(tǒng)的闡述。本書(shū)可供從事裝備監(jiān)測(cè)診斷與液壓系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的科技人員，以及此領(lǐng)域內(nèi)從事研制、試驗(yàn)和使用的科技人員參考，也可作為高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、研究生教材或參考書(shū)。

第1章概論

1.1液壓系統(tǒng)的工作原理與組成

1.1.1液壓系統(tǒng)的工作原理

1.1.2液壓系統(tǒng)的組成

1.2液壓故障智能診斷與在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

1.2.1液壓故障智能診斷

1.2.2液壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

思考題

第2章采用便攜式儀器診斷液壓系統(tǒng)故障

2.1概述

2.1.1采用便攜式儀器診斷液壓系統(tǒng)故障的意義

2.1.2參數(shù)測(cè)量診斷法的基本原理

2.1.3參數(shù)測(cè)量診斷法的應(yīng)用

2.2采用便攜式儀器診斷液壓系統(tǒng)故障實(shí)例

2.2.1多測(cè)點(diǎn)便攜式液壓系統(tǒng)分析儀的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

2.2.2應(yīng)用便攜液壓測(cè)試儀快速診斷折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)故障

2.2.3便攜式有源液壓測(cè)試儀及其應(yīng)用

2.2.4綜采面液壓支架故障檢測(cè)

2.2.5液壓缸回縮量智能測(cè)量器及其在起重運(yùn)輸液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.2.6用三合一測(cè)試儀檢測(cè)液壓挖掘機(jī)主泵比例閥

2.2.7推土機(jī)提鏟沖擊現(xiàn)象測(cè)試及解決

2.2.8裝備液壓系統(tǒng)在不解體狀態(tài)下的檢測(cè)與故障診斷

2.3方法要領(lǐng)

思考題

第3章液壓元件計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試

3.1概述

3.1.1液壓CAT系統(tǒng)的硬件

3.1.2液壓CAT系統(tǒng)的軟件

3.2液壓泵CAT技術(shù)

3.2.1齒輪泵CAT系統(tǒng)

3.2.2智能控制方法應(yīng)用于液壓泵測(cè)試

3.2.3基于CAT技術(shù)的軸向柱塞泵性能測(cè)試系統(tǒng)

3.3液壓閥CAT技術(shù)

3.3.1概述

3.3.2伺服閥試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)

3.3.3電調(diào)制液壓流量控制閥CAT系統(tǒng)

3.3.4大流量電液比例插裝閥測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)

3.4液壓缸CAT技術(shù)

3.4.1伺服缸CAT

3.4.2基于WinCC的液壓缸CAT系統(tǒng)

3.5液壓綜合測(cè)試CAT技術(shù)

3.5.1教學(xué)實(shí)驗(yàn)用液壓綜合試驗(yàn)臺(tái)CAT系統(tǒng)

3.5.2基于VB的液壓測(cè)試系統(tǒng)

3.5.3板帶軋機(jī)電液伺服裝置CAT系統(tǒng)

3.5.4液壓泵馬達(dá)綜合試驗(yàn)臺(tái)

3.5.5CAT技術(shù)在高炮炮閂液壓潤(rùn)滑系統(tǒng)測(cè)試中的應(yīng)用

思考題

第4章液壓故障智能診斷

4.1概述

4.1.1液壓系統(tǒng)故障智能診斷方法

4.1.2液壓故障智能診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.2液壓系統(tǒng)故障樹(shù)分析法

4.2.1液壓系統(tǒng)故障樹(shù)分析法概述

4.2.2故障樹(shù)在特種車(chē)液壓故障診斷中的應(yīng)用

4.2.3基于故障樹(shù)分析的裝甲車(chē)液壓故障診斷

4.3液壓故障模糊診斷

4.3.1模糊診斷方法概述

4.3.2基于模糊邏輯的作動(dòng)器故障診斷

4.3.3基于多Agent故障診斷系統(tǒng)的模糊綜合評(píng)判

4.3.4數(shù)控加工中心液壓系統(tǒng)模糊故障診斷

4.3.5自升式平臺(tái)液壓升降系統(tǒng)的狀態(tài)模糊綜合評(píng)判

4.3.6閃光焊機(jī)液壓伺服系統(tǒng)故障的診斷

4.4液壓故障神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷

4.4.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述

4.4.2基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的航天發(fā)射塔液壓系統(tǒng)故障診斷

4.4.3基于遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的液壓厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷

4.4.4液壓泵效率特性建模的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法

4.4.5基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的攤鋪機(jī)液壓故障診斷系統(tǒng)

4.5液壓故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

4.5.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述

4.5.2基于CLIPS的飛機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

4.5.3基于規(guī)則的軸向柱塞泵故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

4.5.4快鍛液壓機(jī)故障診斷系統(tǒng)

4.6液壓故障案例推理診斷

4.6.1案例推理技術(shù)概述

4.6.2基于CBR的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)故障診斷

4.6.3CBR技術(shù)應(yīng)用于液壓泵故障診斷

4.6.4案例推理在軋機(jī)活套液壓系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用

4.6.5基于案例推理的船艇液壓系統(tǒng)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

4.7智能診斷中的信息融合問(wèn)題

4.7.1信息融合技術(shù)概述

4.7.2基于證據(jù)理論多源多特征融合的柱塞泵故障診斷

4.7.3多傳感器信息融合在采礦設(shè)備液壓故障診斷中的應(yīng)用

思考題

第5章液壓系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.1液壓系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)概述

5.2液壓元件在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.2.1基于容積效率的齒輪泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷

5.2.2基于振動(dòng)信號(hào)的液壓泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷

5.2.3基于小波包分析的液壓泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)

5.2.4液壓缸故障信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

5.2.5基于ARM的井下絞車(chē)液壓制動(dòng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.3液壓系統(tǒng)故障在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.3.1基于LabVIEW的變轉(zhuǎn)速液壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

5.3.2基于電阻應(yīng)變計(jì)的液壓系統(tǒng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)技術(shù)

5.3.3基于多傳感器信息融合的液壓系統(tǒng)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與故障診斷

5.4液壓油在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.4.1液壓油污染分析及在線(xiàn)監(jiān)測(cè)概述

5.4.2基于恒功率淤積法的液壓油污染度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

5.4.3遮光式液壓系統(tǒng)污染度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)

5.4.4油液狀態(tài)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)與自維護(hù)技術(shù)

5.4.5液壓油的綜合監(jiān)測(cè)

5.5液壓設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)典型實(shí)例

5.5.1挖掘機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)

5.5.2冶金設(shè)備電液伺服系統(tǒng)在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

5.5.3煤礦防爆液壓絞車(chē)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)

思考題

第6章液壓系統(tǒng)故障遠(yuǎn)程診斷與監(jiān)測(cè)

6.1概述

6.1.1設(shè)備遠(yuǎn)程診斷與監(jiān)測(cè)的概念

6.1.2遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的組成

6.1.3遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系和運(yùn)行模式

6.1.4遠(yuǎn)程智能故障診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

6.1.5國(guó)內(nèi)外研究歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)

6.2液壓故障遠(yuǎn)程智能診斷

6.2.1概述

6.2.2Agent技術(shù)在遠(yuǎn)程故障診斷中的應(yīng)用

6.2.3基于虛擬儀器的液壓元件遠(yuǎn)程故障診斷

6.2.4基于Web的液壓系統(tǒng)故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

6.2.5基于GPRS技術(shù)的攤鋪機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)

6.2.6基于GPRS的叉車(chē)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)

6.2.7高速鐵路運(yùn)架提設(shè)備遠(yuǎn)程智能故障診斷

6.3液壓系統(tǒng)遠(yuǎn)程在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

6.3.1概述

6.3.2方坯連鑄機(jī)結(jié)晶器液壓振動(dòng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

6.3.3軋機(jī)液壓設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

6.3.4液壓支架遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)

6.3.5采用數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊的液壓系統(tǒng)遠(yuǎn)程在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

6.3.6盾構(gòu)機(jī)遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

思考題2100433B

《液壓系統(tǒng)故障智能診斷與監(jiān)測(cè)》的主要讀者對(duì)象是液壓故障診斷與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)人員，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、使用和維修人員，大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師、研究生及本、專(zhuān)科學(xué)生。