1 西安交通大学 机械工程学院 机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安70049
2 新拓三维技术（深圳）有限公司 创新实验室， 广东深圳518060
船舶、飞机等发动机为减小体积，采用斜口管路焊接代替弯头连接，管路系统中端头位姿是焊接对齐的前提。针对斜口管路端头位姿的高效高精度测量难题，提出了一种通过重建管路轴线以及管路端面进行端头位姿精确测量的方法。通过获取种子圆柱并设计非线性寻优算法提高圆柱拟合精度，通过高精度种子圆柱扩散重建得到管路轴线。通过双曲率阈值搜索方法对管路边缘进行搜索，得到管路端面边缘点整像素坐标。通过对端面提取得到的整像素坐标进行椭圆拟合结合射线求交方法求解端面边缘亚像素坐标，从而避免插值方法计算亚像素坐标受环境光源影响大的问题。最后，使用逐点最小二乘法重建空间投影平面并在平面上得到残差最小空间椭圆，空间椭圆中心即为管路端点，该投影平面即为端面所在平面，实现了对端头位姿的精确测量。实验结果表明，该方法的测量精度达到0.05 mm，角度测量误差小于0.1°，基本满足斜口管路端头的位姿测量精度要求，对管路的装配具有良好的指导意义。
空间投影平面 管路 端头位姿测量 端面重建 spatial projection plane pipeline endpoint pose measurement end face reconstruction
1 桐乡泰爱斯环保能源有限公司， 浙江 桐乡 314500
2 浙江大学 湖州研究院， 浙江 湖州 313000
面对热电厂中存在的高温蒸汽管路输送距离长、泄漏点难以寻找的问题，搭建分布式光纤测温系统，对蒸汽管路的温度场进行监控。系统根据拉曼散射原理解调出了管道沿线铺设光缆中反射光信号内含有的温度信息，并根据光时域反射技术将温度与对应的管道进行位置匹配。同时系统通过卡尔曼滤波算法对解调出的温度信号进行了滤波，结果证明卡尔曼滤波能够将系统测量的温度波动降低至1℃。
分布式光纤测温 蒸汽管路 监测 卡尔曼滤波 distributed temperature sensor steam pipeline monitoring kalman filter
为了对液压管路中的故障进行程度和类型的识别与定位, 提出多元变分模态分解(MVMD)和瞬时相位特征与主频幅值加权融合的方法, 采用分布式光纤布喇格光栅(FBG)监测管路应变, 从传感器信号的相位和幅值中提取有效故障特征, 并进行了仿真实验。仿真结果表明: 根据加权融合特征向量可以有效地对管路故障特征进行识别和定位, 故障程度识别正确率达98％以上。
液压管路 分布式光纤布喇格光栅 相位特征 多元变分模态分解 hydraulic pipeline distributed fiber Bragg grating phase feature multivariate variational mode decomposition
1 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 上海交通大学机械与动力工程学院, 上海 200240
利用响应曲面法建立了管材激光弯曲成形弯曲角度的工艺模型, 并设计实验验证了模型的可靠性。通过该模型分析了自由端距离、辐射长度、扫描包角和扫描次数等工艺参数对弯曲角度的交互影响。结果表明, 自由端距离、扫描次数和辐射长度对弯曲角度有显著影响, 扫描包角对弯曲角度影响不大；辐射长度与扫描次数间的交互作用较弱, 与自由端距离具有较强的交互作用。
激光技术 激光弯曲成形 响应曲面法 管路系统 工艺模型 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 081403
