基于表面温度法的接触线磨耗红外诊断
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基于红外方法的摩擦副温度场测量及仿真郜庚虎;王礼飞;魏巍;俞建卫【摘要】搭建了基于红外方法的端面摩擦副温度场在线测量系统,在获得摩擦界面近似温度及非接触侧表面温度分布的同时获取了摩擦过程中的摩擦系数、栽荷及转速等参数;通过有限元软件ANSYS建立摩擦温度场计算模型,引入红外探头获得的接触面近似温度对摩擦温度场进行了实时仿真,通过与热像仪测量温度的对比发现,二者具有较好的一致性.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】4页(P9-12)【关键词】红外;摩擦温度测量;有限元;ANSYS【作者】郜庚虎;王礼飞;魏巍;俞建卫【作者单位】合肥工业大学,安徽合肥230009;奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241000;合肥工业大学,安徽合肥230009;合肥工业大学,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TH117.1摩擦过程中约有95%的能量以热能的形式释放出来,导致摩擦温度的剧烈升高[1]。
高温会给摩擦副材料及其润滑剂性能带来破坏性影响,导致摩擦副构件寿命大大缩减[2,3]。
因此,研究摩擦热及其带来的温度场变化情况,在摩擦学设计中至关重要。
摩擦副在运动过程中始终接触,并且存在着相对运动,因此直接获得其接触面的温度是十分困难的。
对此,很多学者开展了研究。
王全伟[4]在起重机制动器温度测量中,通过预埋热电偶和红外测温探头对摩擦界面的温度展开了测量;H.Kasem[5]利用光纤双色测温仪及红外热像仪检测了盘式制动器在制动过程中的温度变化。
依靠测量只能获得摩擦副部分点或面的温度,若想获得摩擦副的三维温度分布则需要通过有限元计算的方法,如杨智勇[6]和薛晶[7]等人通过仿真的方法对不同摩擦副温度场进行了计算。
通过接触式测温方法,如热电偶测温,只能获得接触亚表面的温度,然后通过热传导规律来推测接触界面温度;而利用非接触式测温,如红外测温,只能获得非接触表面的温度数据;而数值计算则大多数采用热流加载的方法,并不能准确的表达摩擦过程中温度变化的规律。
热障涂层厚度及其涂敷下材料内部缺陷的红外定量识别陈林,杨立,范春利,石宏臣,赵小龙(海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033)摘要:针对热障涂层结构材料红外定量检测存在的不足,提出了基于脉冲相位的LM (Levenberg-Marquardt)识别算法。
针对研究问题,建立了轴对称圆柱坐标下热障涂层结构材料的瞬态导热模型,利用有限体积法计算出检测表面的温度场,经FFT变换得到检测表面的相位分布,分析了待检测参数对检测表面相位差的影响。
以相位为识别条件,采用LM反演算法对热障涂层厚度及其涂敷下材料内部缺陷位置大小进行定量识别,并采用数值实验的方法对基于相位的LM识别方法进行了验证,数值实验结果验证了识别方法的有效性。
关键词:热障涂层;红外检测;定量识别;脉冲相位中图分类号:TK38 文献标志码:A 文章编号:Quantitative identification of coating thickness and inner defects of the material by infrared testing technologyChen Lin, Yang Li, Fan Chunli, Shi Hongchen Zhao Xiaolong (College of Power Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China)Abstract:Aiming at the problems of infrared quantitative detection of thermal barrier coating structures, the LM (Levenberg-Marquardt) recognition algorithm based on pulse phase was put forward. The transient thermalmodel of thermal barrier coating structures by an axisymmetric cylindrical coordinates was established in view of the research problem.The surface temperature field of the research model was calculated by the finite volume method. And then the phase of the inspection surface was obtained through FFT.The impacts of parameters to be detected on the phase of the inspection surface were analyzed. Based on the phase for the input parameter, quantitative identification method of coating thickness and inner defects of the metal was researched by using LM recognition algorithm.The quantitative identification method based on phase detection was verified by using numerical experiment.The effectiveness of the quantitative identification method was evidenced on the basis of the numerical experiment results.Key words:thermal barrier coating;infrared testing;Quantitative identification;pulse phase收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目(50906099、51479203)作者简介:陈林(1986—),男,湖北洪湖人,博士研究生,Email:chenlinhonghu@杨立(1962—),男,教授,博士生导师,博士, Email:lyang39@热障涂层(TBC ,Thermal barrier coating )由于其良好的隔热和防腐蚀性能在航空航天等领域得到广泛的应用。
印制电路板焊点虚焊的红外热像特征提取摘要:印制电路板(PCB)是电子产品中的核心组件之一,焊接质量直接影响到整个产品的性能和可靠性。
虚焊是一种常见的焊接缺陷,会导致电路板无法正常工作,严重影响产品质量。
本文研究了印制电路板焊点虚焊的红外热像特征提取方法,提出了一种基于热像分析的虚焊检测方法,并进行了实验验证。
结果表明,该方法可以有效地检测印制电路板焊点虚焊缺陷,为电子产品的质量控制和改进提供了一种新的检测手段。
关键词:印制电路板,焊点虚焊,红外热像,特征提取,检测方法1. 引言印制电路板是电子产品中的核心组件之一,具有极高的集成度和可靠性。
焊接是印制电路板制造过程中的重要环节,直接影响到整个产品的性能和可靠性。
然而,在实际生产中,焊接缺陷往往会出现,其中虚焊是一种常见的焊接缺陷。
虚焊是指焊点形成不完整,焊接断裂或开裂,导致电路板无法正常工作。
虚焊缺陷的影响范围广,可能涉及到电路板的所有部分和所有层,严重影响产品质量,甚至会导致设备故障或安全事故。
因此,研究印制电路板焊点虚焊缺陷的检测方法具有十分重要的意义。
红外热像技术是一种非接触式的检测方法,可以测量物体表面的温度分布,对于电路板焊点虚焊缺陷的检测具有一定的潜力。
本文主要研究印制电路板焊点虚焊的红外热像特征提取方法,提出了一种基于热像分析的虚焊检测方法,并进行了实验验证。
2. 焊点虚焊的红外热像特征提取方法虚焊缺陷会导致电路板的温度分布不均匀,与正常焊接相比,具有一些明显的温度特征。
因此,通过在印制电路板表面进行红外热像检测,可以有效地检测焊点虚焊缺陷。
具体而言,我们提出了以下步骤:(1)印制电路板样本制备。
我们在样本制备时加入了虚焊缺陷。
为了模拟真实生产情况下的虚焊缺陷,我们使用了一种常见的制造方法,将焊条镶嵌在印制电路板表面的焊盘上,并在焊盘上覆盖一层粘合膜。
(2)红外热像采集。
我们使用了一台嵌入式红外热像仪进行数据采集,并通过特定的软件进行数据处理和分析。
磨削温度信号的测量与分析严勇【摘要】Temperature measurement in grinding are employed for research into the mechanics of grinding and for grinding process monitoring. In this paper, the maximum contact temperatures during the grinding were studied by experiment and theory calculation. The merits and processes using thermocouple techniques were discussed in details. The alloy38MnSiVS6 plane grinding tests were carried out to investigate the temperature measurement techniques. The maximum contact temperatures of grinding were measured by Thermocouple. The measured temperatures were compared with the calculated temperaturet agreement of the measured and calculated results were discovered. The results also show that the shape and size of the junction have a strong effect both on the reliability of the signal and on the accuracy of the signal. Other factors that affect the accuracy of a measuring system include time constant of thermocouple, high-speed flow of coolant, improvement of signal to noise ratio.%在磨削力的研究和磨削加工过程监控中都需要测量磨削温度.通过试验和理论计算,研究了磨削区的最高磨削温度及热电偶测温技术.试验采用对合金钢38MnSiVS6进行平面磨削加工,使用人工热电偶测量磨削接触区的最高温度.通过对测量温度值与理论计算值进行比对分析研究,发现试验结果与采用热模型理论的计算结果基本一致.研究结果还表明,热电偶结的大小对信号的可靠性和准确性有很大的影响.影响测量精度的其他因素还包括热电偶时间常数,高速流动的冷却液,信噪比的改善等.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】5页(P61-65)【关键词】磨削温度;热电偶;温度测量【作者】严勇【作者单位】长沙航空职业技术学院,湖南长沙410124【正文语种】中文【中图分类】TG7在磨削加工过程中,切除单位体积材料时需要非常高的能量输入,并且大部分会以热能的形式进入工件,导致磨削区温度升高,从而会引起工件的热损伤,降低砂轮寿命。
基于虚实结合的高速高温摩擦磨损测试实验设计目录1. 内容简述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 论文结构安排 (7)2. 虚实结合技术概述 (8)2.1 虚拟实验技术 (9)2.2 实体实验技术 (10)2.3 虚实结合的优势与应用 (12)3. 高速高温摩擦磨损测试原理 (13)3.1 摩擦学基础 (14)3.2 高温摩擦磨损特性 (15)3.3 高速摩擦磨损测试装置 (17)4. 实验设计与方法 (18)4.1 实验材料与工况条件 (20)4.2 实验台设计与参数设置 (20)4.3 数据采集与记录方法 (22)4.4 虚实结合的实验步骤 (22)5. 实验验证 (23)5.1 实验流程说明 (24)5.2 实验数据的采集与处理 (26)5.3 实验结果分析与评估 (27)6. 结果分析与讨论 (29)6.1 高速高温摩擦磨损规律 (30)6.2 虚实结合的实验效果对比 (31)6.3 实验结果的物理含义与实际应用前景 (33)7. 结论与展望 (34)7.1 研究总结 (35)7.2 存在的问题与不足 (37)7.3 未来研究方向 (38)1. 内容简述本文档旨在阐述“基于虚实结合的高速高温摩擦磨损测试实验设计”,该设计旨在开发一种创新型实验方法,该方法结合虚拟模拟与现实物理测试的特性,以预测和分析在极端条件,如高速和高温环境下材料表面的摩擦磨损行为。
在实际实验前,利用先进的三维建模软件和有限元分析(FEA)技术对试件的几何形状和材料特性进行建模,并模拟实验条件下的摩擦和磨损过程。
通过这种虚拟预测试,可以预测材料在特定条件下的应力分布和磨损形态,有利于优化实际测试的条件。
在虚拟预测试的基础上,设计并运行现实中的实验,对样品的摩擦磨损性能进行直接观测。
实验的参数,如速度、温度、载荷等,基于虚拟测试的分析结果进行精细设定。
通过接触性能测试和深度剖面分析等手段,提取材料表面的磨损特征。
柴金梅第一期红外热像技术在电气设备故障诊断中的应用【可编辑】红外热像技术在电气设备故障诊断中的应用柴金梅摘要:红外测温技术最早运用于军事目的,近年来已广泛运用于电气设备检测工作中,对消除电气设备的非正常发热、降低设备事故起到了重要作用。
文章对红外测温技术的原理进行了简单介绍,并就其在电气设备过热故障检测中的运用范围、典型设备的故障特征、判断标准、消除误差方法等作了论述。
关键词:红外测温电气温度过热热像图引言电力设备能否正常工作直接关系到电力系统的安全运行。
随着超高压、大机组、大电网的出现,对电力设备的可靠性要求越来越高。
为了保证电力设备运行的可靠稳定,必须充分依靠科技进步,提高技术监督的水平。
传统的绝缘预防性试验对防止电力设备事故的发生起了一定的作用,但它的致命弱点是需要停电实验,并且有些项目对设备具有一定的破坏性,降低了设备的使用寿命。
电气设备正常运转时,由于电流、电压效应会产生热量,电气设备发生故障时缺陷部位也会异常发热,设备在危险温度下运行,存在火灾隐患。
目前,大部分电力用户使用的都是低压大电流的电气设备,一旦电气设备出现故障就容易引起高温。
同时,电气设备的接触不良会引起高温、打火、电弧,容易成为火灾的引火源,类似这种危险温度和隐患通常是不易被发现的。
由此又产生了在设备不停电的情况下监测设备的方法,其中对电力设备表面温度及其分布的监测,就是一种十分行之有效的在线诊断方法。
而红外检测技术通过其独特的检测手段——非接触式的在线红外检测及热成像技术来监测设备的运行状态,可以及时了解电力设备现状,有效查找故障原因,并能预测设备未来状态。
1.红外测温技术的原理红外测温技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体,每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观基础,物体表现热力学温度的变化,使物体发热功率发生相应变化。
硅烷基表面处理剂的红外光谱分析及应用随着科学技术的不断发展,纳米材料的研究和应用越来越受到关注。
硅烷基表面处理剂作为一种常见的纳米材料,在各个领域具有广泛应用。
本文将重点探讨硅烷基表面处理剂的红外光谱分析及其在实际应用中的潜力。
首先,我们先来了解一下红外光谱分析的基本原理。
红外光谱分析是一种常用的无损检测手段,通过检测样品对红外光的吸收和散射情况,获取样品的红外光谱图。
红外光谱图可以提供样品分子结构的信息,因此在化学分析中有着重要的应用价值。
硅烷基表面处理剂是一类含有硅烷键的有机化合物,通常以硅氧键作为桥梁连接有机基团和无机团。
这种化合物能够在材料表面形成一层稳定的硅烷基涂层,改善材料的表面性能。
硅烷基表面处理剂具有良好的附着性、耐热性和化学稳定性,广泛应用于油墨、涂料、塑料等领域。
在红外光谱分析中,硅烷基表面处理剂的特征吸收峰位主要集中在3000-2800 cm-1和1250-1000 cm-1两个区域。
在3000-2800 cm-1的区域,硅烷基表面处理剂的C-H键伸缩振动会产生一个强吸收峰,这一区域的吸收峰可用于判断硅烷基表面处理剂的类型和结构。
在1250-1000 cm-1的区域,硅烷基表面处理剂的Si-C键振动会产生一个明显的吸收峰,该峰位的强度和形状可用于表征硅烷基涂层的厚度和结构。
除了红外光谱分析,硅烷基表面处理剂还有许多其他的应用。
首先,硅烷基表面处理剂可以用于改善材料的润湿性能。
因为硅烷基表面处理剂具有在无机材料表面形成亲水性涂层的特性,能够增强材料与水的接触角,从而提高涂层的润湿性能。
其次,硅烷基表面处理剂还可以用于减少材料的表面粘附和粘附。
当硅烷基表面处理剂被涂于材料表面时,它会在材料表面形成一个稳定的涂层,防止各种物质的粘附和附着。
这使得硅烷基表面处理剂在防污染和防腐蚀等方面有着重要的应用。
此外,硅烷基表面处理剂还可以用于提高材料的机械性能。
硅烷基表面处理剂具有良好的附着性和耐热性,可以增强材料的粘接强度和抗热性能。
磨削温度测量方法一、引言在机械制造业中,虽然已发展出各种不同的零件成型工艺,但目前仍有90%以上的机械零件是通过切削加工制成。
在切削过程中,机床作功转换为等量的切削热,这些切削热除少量逸散到周围介质中以外,其余均传入刀具、切屑和工件中,刀具、工件和机床温升将加速刀具磨损,引起工件热变形,严重时甚至引起机床热变形。
因此,在进行切削理论研究、刀具切削性能试验及被加工材料加工性能试验等研究时,对切削温度的测量非常重要。
测量切削温度时,既可测定切削区域的平均温度,也可测量出切屑、刀具和工件中的温度分布。
常用的切削温度测量方法主要有热电偶法、光辐射法、热辐射法、金相结构法等。
二、切削温度测量方法1.热电偶法当两种不同材质组成的材料副(如切削加工中的刀具—工件)接近并受热时,会因表层电子溢出而产生溢出电动势,并在材料副的接触界面间形成电位差(即热电势)。
由于特定材料副在一定温升条件下形成的热电势是一定的,因此可根据热电势的大小来测定材料副(即热电偶)的受热状态及温度变化情况。
采用热电偶法的测温装置结构简单,测量方便,是目前较成熟也较常用的切削温度测量方法。
根据不同的测量原理和用途,热电偶法又可细分为以下几种:(1)自然热电偶法自然热电偶法主要用于测定切削区域的平均温度。
采用自然热电偶法的测温装置是利用刀具和工件分别作为自然热电偶的两极,组成闭合电路测量切削温度。
刀具引出端用导线接入毫伏计的一极,工件引出端的导线通过起电刷作用的铜顶尖接入毫伏计的另一极。
测温时,刀具与工件引出端应处于室温下,且刀具和工件应分别与机床绝缘。
切削加工时,刀具与工件接触区产生的高温(热端)与刀具、工件各自引出端的室温(冷端)形成温差电势,该电势值可用接入的毫伏计测出,切削温度越高,该电势值越大。
切削温度与热电势毫伏值之间的对应关系可通过切削温度标定得到。
根据切削实验中测出的热电势毫伏值,可在标定曲线上查出对应的温度值。
采用自然热电偶法测量切削温度简便可靠,可方便地研究切削条件(如切削速度、进给量等)对切削温度的影响。