鹽霧沉降率高精度測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、材料在環(huán)境作用下發(fā)生腐蝕是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，每年都會(huì)給世界各國(guó)造成數(shù)百億美元的損失。在多鹽、潮濕的氣候環(huán)境下，腐蝕現(xiàn)象更容易發(fā)生。鹽霧試驗(yàn)作為測(cè)定材料抗腐蝕性能的最重要方法之一，在世界各國(guó)被廣泛使用。鹽霧沉降率反映著鹽霧的腐蝕特性，是鹽霧試驗(yàn)中的一個(gè)重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要實(shí)時(shí)控制鹽霧沉降率在1～2mL/80cm2·h范圍內(nèi)。鹽霧沉降率的評(píng)定是以單位時(shí)間、單位面積內(nèi)的鹽水凝結(jié)體積為指標(biāo)的。
　　鹽霧試驗(yàn)的工作條件非常惡劣，人工對(duì)鹽霧

2、沉降率的檢測(cè)已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代工程測(cè)量的需求。基于國(guó)內(nèi)外鹽霧沉降率液位測(cè)量與控制系統(tǒng)的理論與技術(shù)現(xiàn)狀，本文應(yīng)用激光三角法非接觸性測(cè)量的方法對(duì)鹽霧沉降率進(jìn)行了在線高精度自動(dòng)測(cè)量技術(shù)的研究。
　　根據(jù)鹽霧試驗(yàn)要求試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)各處沉降率應(yīng)保持一致的特點(diǎn)，論文提出了一套面向多個(gè)受檢對(duì)象的液位巡檢技術(shù)方案。可以利用直線電機(jī)帶動(dòng)一套測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)12個(gè)觀測(cè)位置進(jìn)行連續(xù)48小時(shí)的液位自動(dòng)檢測(cè)，同時(shí)，為避免鹽霧干擾檢測(cè)過(guò)程，采用了柔性管連接遠(yuǎn)

3、距離液位變化參數(shù)提取的新方案，既保證了檢驗(yàn)精度，又改善了檢測(cè)操作環(huán)境。
　　研制了鹽液液位檢測(cè)原理分析、對(duì)比試驗(yàn)裝置。采用了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法和最小二乘法對(duì)直射式激光三角法的液位測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了修正。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)裝置能準(zhǔn)確的測(cè)量液位高度值。
　　提出并建立了針對(duì)液位測(cè)量系統(tǒng)的5自由度動(dòng)力學(xué)模型，推導(dǎo)出動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用有限元分析ANSYS軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算了系統(tǒng)5階固有頻率和振動(dòng)型態(tài)，

4、對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵部件也進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變分析與驗(yàn)證。針對(duì)檢測(cè)裝置受到外部系統(tǒng)性振動(dòng)干擾的問(wèn)題，進(jìn)行了振動(dòng)分析和減振處理，并利用Matlab軟件進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真分析。
　　針對(duì)液位測(cè)量系統(tǒng)需要快速、精確定位和存在振動(dòng)等干擾因素的具體情況，采用零相差跟蹤控制(ZPETC)和擾動(dòng)觀測(cè)器(DOB)結(jié)合的零相差跟蹤魯棒控制方式作為巡檢系統(tǒng)直線電機(jī)控制策略?？梢杂行У販p小跟隨誤差，提高運(yùn)動(dòng)的精度。擾動(dòng)觀測(cè)器使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的干擾抑制能力，并滿(mǎn)足魯

5、棒性要求，使液位檢測(cè)過(guò)程能有更多的穩(wěn)定有效工作時(shí)間。
　　利用LabVIEW虛擬儀器技術(shù)，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鹽霧沉降率測(cè)量系統(tǒng)的控制軟件，軟件對(duì)采集和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合控制，保證信號(hào)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，分析軟件可以通過(guò)圖形和數(shù)字兩種形式實(shí)時(shí)計(jì)算、顯示液位和沉降率的情況。該軟件系統(tǒng)還可以完成報(bào)警、信息存儲(chǔ)、打印等功能?？朔艘酝扇斯みM(jìn)行采集、分析、資料整理的諸多不便。
　　對(duì)系統(tǒng)的測(cè)量精度進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，分析了測(cè)量結(jié)果