在研究分析的基础上,介绍一种基于线阵涡流传感器的二维数据采集系统,给出了系统原理图和相关器件框图,采用的多路模拟选择开关、X-R正交分解器和数字信号处理器有效提高了信号采集处理速度.

为改善玻璃纤维增强塑料(Glass Fibre Reinforced Plastics)的切削加工性,提高加工精度和质量,采用超声波振动切削的方式对GFRP进行了精密切削加工.介绍了超声波振动切削的特性和GFRP的纤维束与切削速度方向的相位参数,相位参数沿圆周方向成周期性变化,变化周期为π.通过实验获得了不同切削条件下表面粗糙度的变化规律,粗糙度随相位角变化基本呈正弦规律,但在45°时粗糙度最大.振幅增大导致粗糙度明显下降.切削速度对粗糙度的变化曲线呈极值状态,在速度为100 m/min时粗糙度最小.进给量小于0.06 mm时,粗糙度呈下降趋势;大于0.06 mm时,粗糙度增加较快;而大于0.09 mm后粗糙度上升趋缓.切削深度对粗糙度的影响呈单调上升趋势.实验结果表明超声波振动切削可以使GFRP的加工表面粗糙度减少1倍,使加工质量得以提高.

针对四极质谱的谱峰电流信号微弱并且快速变化的特点,设计了复合跨阻抗放大器、四阶低通模拟滤波器和逐次逼近式模数转换器来实现弱电流放大与数据采集系统,用现场可编程阵列逻辑实现了数据采集的实时同步控制和高速大容量数据缓冲等功能。通过分析增益和带宽对信噪比、半峰宽和信号强度等质谱峰参数的影响,选择了合适的增益和带宽。实验结果表明在快速扫描时,30 kHz带宽满足谱峰带宽需求,提高了信噪比且不影响信号强度;提高增益能提高信噪比,当将增益由106V/A增大到108V/A时,半峰宽从0.52增加到0.6,当增益为109V/A时,由于放大器带宽变窄导致半峰宽增加到2以上。在慢速扫描时带宽需求较小,109V/A增益能提高信噪比和信号强度,并保持半峰宽为0.2。

针对被遮盖的金属物体的可视化问题进行了研究探讨,采用交错层叠柔性电涡流传感器阵列替代线圈式电涡流传感器阵列,利用CCD摄像头拍摄遮盖物表面图像,实现金属物体与遮盖物表面的同步显示,并采用打印机将金属物体上螺纹孔中心位置标记在遮盖物表面相应位置.所研究的探测成像定位仪具有更高的定位精度,操作更简单,使用更方便.