本文關(guān)鍵詞：貫流風葉葉片粘連缺陷檢測系統(tǒng)改進設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：貫流風葉是空調(diào)等風能輸送設(shè)備的重要組成部分,由多個中風輪和兩個端蓋經(jīng)超聲波焊接機焊接而成。在焊接過程中由于定位凹槽不完整、對接不準確,會造成貫流風葉部分葉片粘連在一起。粘連后的貫流風葉將造成空調(diào)等運行效率低、氣流輸送不平穩(wěn)、舒適度降低的問題。因此,對焊接后的貫流風葉進行質(zhì)量檢驗有著重要意義。目前,貫流風葉葉片粘連缺陷的檢測主要由人工目視來實現(xiàn),存在檢測效率低、檢測準確率不高及易漏檢等不足。為此,我們開發(fā)了第一代基于紅外傳感器陣列的自動化葉片粘連缺陷檢測設(shè)備。通過試運行,發(fā)現(xiàn)第一代設(shè)備存在抗干擾能力差、檢測結(jié)果不穩(wěn)定及檢測工人現(xiàn)場操作復雜等不足。為了進一步完善設(shè)備的性能,在第一代設(shè)備的基礎(chǔ)上,開發(fā)了第二代智能化檢測設(shè)備。通過對實際缺陷產(chǎn)品的檢測,其性能指標均優(yōu)于第一代設(shè)備。具體研究內(nèi)容如下:(1)針對第一代檢測系統(tǒng)存在的問題,提出了檢測系統(tǒng)硬件和葉片粘連缺陷特征提取與缺陷識別算法的改進方案,并論證了方案的可行性。(2)分析了造成干擾的潛在因素,重點對環(huán)境光干擾和電路干擾進行了研究,設(shè)計了環(huán)境光屏蔽裝置、紅外光傳感器陣列收發(fā)驅(qū)動電路,并改進了信號處理電路,降低了噪聲水平,提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。(3)研究了葉片粘連缺陷紅外檢測信號的時頻域特征,重新提取了缺陷特征,并通過主成分分析方法將提取的缺陷特征進行了融合,降低了信號特征維數(shù),方便單片機進行數(shù)據(jù)處理。(4)研究了基于支持向量機的葉片粘連缺陷識別算法,并分別與基于閾值和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷識別算法進行了對比分析實驗。結(jié)果表明,基于支持向量機的葉片粘連缺陷算法識別準確率及泛化能力均優(yōu)于另外兩種方法。(5)設(shè)計了產(chǎn)品放置自動識別功能及電路,便于產(chǎn)品計數(shù)及檢測系統(tǒng)的自動啟停。設(shè)計了觸摸屏人機交互界面及通訊接口電路,并編制了相應的軟件。(6)對改進后的貫流風葉葉片粘連檢測系統(tǒng)進行組裝與調(diào)試,并進行了性能對比實驗。實驗結(jié)果表明,第二代設(shè)備在抗干擾能力、缺陷識別準確率及魯棒性、自動化水平及人機交互性能方面優(yōu)于第一代設(shè)備。
【關(guān)鍵詞】：貫流風葉 檢測系統(tǒng) 葉片粘連缺陷 支持向量機
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB657.2;TP274
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 貫流風葉葉片粘連缺陷及檢測環(huán)境分析12-13
• 1.3 貫流風葉葉片粘連缺陷檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 主要研究內(nèi)容14-15
• 第二章 檢測系統(tǒng)總體改進方案15-26
• 2.1 第一代檢測系統(tǒng)原理與分析15-16
• 2.2 檢測系統(tǒng)總體改進思路及方案16-17
• 2.3 檢測系統(tǒng)改進方案的可行性分析17-24
• 2.3.1 紅外光發(fā)射傳感器及其驅(qū)動方式選擇17-20
• 2.3.2 紅外光接收電路方案20
• 2.3.3 傳感器布設(shè)位置的確定20-21
• 2.3.4 產(chǎn)品放置識別方法21
• 2.3.5 檢測系統(tǒng)人機交互媒介的選擇21-22
• 2.3.6 上位機通訊方式的選擇22-23
• 2.3.7 環(huán)境光干擾源分析及其抗干擾方案23-24
• 2.4 葉片粘連缺陷特征提取、融合及缺陷識別方法24-25
• 2.4.1 葉片粘連缺陷特征提取和融合方法24
• 2.4.2 葉片粘連缺陷識別方法24-25
• 2.5 小結(jié)25-26
• 第三章 檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計26-41
• 3.1 系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計26-27
• 3.2 傳感器陣列驅(qū)動電路與接收電路27-30
• 3.2.1 紅外光發(fā)射傳感器陣列驅(qū)動電路27-28
• 3.2.2 紅外光接收電路28-30
• 3.3 多通道切換電路30-31
• 3.4 基于C8051F020單片機的主控電路31-34
• 3.5 產(chǎn)品放置識別電路34-35
• 3.6 觸摸屏端口配置電路35-37
• 3.7 上位機通訊電路37-38
• 3.8 環(huán)境光屏蔽裝置設(shè)計38-39
• 3.9 電路干擾分析及解決措施39-40
• 3.10小結(jié)40-41
• 第四章 葉片粘連缺陷特征提取和缺陷識別方法的研究41-54
• 4.1 葉片粘連缺陷特征提取與融合方法研究41-49
• 4.1.1 葉片粘連缺陷特征的分析與提取41-46
• 4.1.2 基于主成分分析的葉片粘連缺陷特征融合46-49
• 4.2 基于支持向量機葉片粘連缺陷識別方法研究49-53
• 4.2.1 支持向量機理論及其算法49-51
• 4.2.2 基于支持向量機的葉片粘連缺陷識別51-53
• 4.3 小結(jié)53-54
• 第五章 檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計54-63
• 5.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計54-55
• 5.2 初始化程序55-56
• 5.3 產(chǎn)品放置識別程序56
• 5.4 葉片粘連缺陷識別程序56-59
• 5.4.1 多通道檢測信號的采集程序57-58
• 5.4.2 特征提取、融合及缺陷識別程序58-59
• 5.5 觸摸屏人機交互程序59-61
• 5.6 上位機通訊程序61-62
• 5.7 小結(jié)62-63
• 第六章 檢測系統(tǒng)組裝調(diào)試與實驗63-69
• 6.1 檢測系統(tǒng)的組裝63-64
• 6.2 檢測系統(tǒng)的調(diào)試64-66
• 6.2.1 硬件調(diào)試64
• 6.2.2 軟件調(diào)試64-66
• 6.3 測試實驗與分析66-68
• 6.3.1 系統(tǒng)抗干擾性對比實驗66-67
• 6.3.2 產(chǎn)品放置識別模塊測試實驗67-68
• 6.3.3 葉片粘連缺陷檢測實驗與分析68
• 6.4 小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 總結(jié)69
• 7.2 展望69-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學位期間學術(shù)成果及參與的科研項目76

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  本文關(guān)鍵詞：貫流風葉葉片粘連缺陷檢測系統(tǒng)改進設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：356426