【摘要】：材料在環(huán)境作用下發(fā)生腐蝕是一種常見的現(xiàn)象,每年都會(huì)給世界各國造成數(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)作為測定材料抗腐蝕性能的最重要方法之一,在世界各國被廣泛使用。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,人工對鹽霧沉降率的檢測已經(jīng)越來越無法滿足現(xiàn)代工程測量的需求�；趪鴥�(nèi)外鹽霧沉降率液位測量與控制系統(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量的方法對鹽霧沉降率進(jìn)行了在線高精度自動(dòng)測量技術(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)受檢對象的液位巡檢技術(shù)方案�？梢岳弥本�電機(jī)帶動(dòng)一套測量裝置實(shí)現(xiàn)了對12個(gè)觀測位置進(jìn)行連續(xù)48小時(shí)的液位自動(dòng)檢測,同時(shí),為避免鹽霧干擾檢測過程,采用了柔性管連接遠(yuǎn)距離液位變化參數(shù)提取的新方案,既保證了檢驗(yàn)精度,又改善了檢測操作環(huán)境。 研制了鹽液液位檢測原理分析、對比試驗(yàn)裝置。采用了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法和最小二乘法對直射式激光三角法的液位測量系統(tǒng)進(jìn)行了修正。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)裝置能準(zhǔn)確的測量液位高度值。 提出并建立了針對液位測量系統(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),對檢測系統(tǒng)關(guān)鍵部件也進(jìn)行了應(yīng)力、應(yīng)變分析與驗(yàn)證。針對檢測裝置受到外部系統(tǒng)性振動(dòng)干擾的問題,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。 針對液位測量系統(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)觀測器使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的干擾抑制能力,并滿足魯棒性要求,使液位檢測過程能有更多的穩(wěn)定有效工作時(shí)間。 利用LabVIEW虛擬儀器技術(shù),開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鹽霧沉降率測量系統(tǒng)的控制軟件,軟件對采集和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合控制,保證信號采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,分析軟件可以通過圖形和數(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。 對系統(tǒng)的測量精度進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,分析了測量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性,對系統(tǒng)產(chǎn)生誤差的主要因素進(jìn)行了探討。精度實(shí)驗(yàn)表明：該系統(tǒng)的絕對測量精度和重復(fù)性測量精度均在10μm以內(nèi),,滿足了鹽霧沉降率液位測量的精度要求。通過實(shí)驗(yàn)研究,證明了鹽霧沉降率液位測量系統(tǒng)的可行性、先進(jìn)性、可靠性及實(shí)用性。
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【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB302;TP274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2443501