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第1章 绪论1

1.1液压系统的监测诊断1

1.2非介入式监测技术的定义与特点2

1.3本书的主要研究内容4

第2章 超声波管外测压与测流技术6

2.1超声波管外压力测量机理分析7

2.1.1管路内流体压力分布7

2.1.2管外测压原理10

2.1.3管路压力—超声波传播时间模型12

2.2超声波管外流量测量机理分析14

2.2.1超声波时差法流量测量原理15

2.2.2超声波时差法流量测量法改进18

2.2.3超声波传播路径和能量衰减分析20

2.3超声波探头及夹具设计23

2.3.1探头选型23

2.3.2超声波管外测压装置夹具优化设计24

2.3.3超声波管外测流探头优化26

2.3.4超声波测流探头夹具设计31

2.4电池供电的低功耗超声波发射接收电路设计33

2.4.1发射电路设计35

2.4.2接收电路设计37

2.4.3基于超同步FIFO的高速采集电路设计39

2.5基于经验模态分解的超声波回波信号处理46

2.5.1回波信号特性分析46

2.5.2基于经验模态分解的回波信号去噪47

2.6试验验证52

2.6.1超声波管外测压试验52

2.6.2超声波管外测流试验58

参考文献63

第3章 基于热传递与热平衡的管外测温技术65

3.1圆管管壁的导热机理65

3.1.1圆管管壁热传导65

3.1.2圆管管壁与空气及油液的对流换热67

3.1.3圆管管壁与空气及油液的辐射换热70

3.2基于控制表面能量守恒的圆管管壁热传递71

3.2.1圆管外壁与空气层的热传递平衡72

3.2.2圆管内壁与油液层的热传递平衡73

3.3层流状态下油管内充分发展区油液对流换热75

3.3.1圆管内油液层流流动分析75

3.3.2圆管内油液速度和温度分布76

3.3.3油液平均温度计算模型77

3.4非介入式管外测温模型的试验验证77

3.4.1测温模型试验验证方案77

3.4.2传感器的安装79

3.4.3试验验证80

参考文献83

第4章 基于磁场和振动探测的电磁阀监测诊断技术85

4.1电磁阀常见故障及可测性分析86

4.1.1电磁阀的常见故障86

4.1.2各类故障的振动、磁场可测性分析86

4.2典型电磁阀动态特性的建模与仿真87

4.2.1电磁阀不同工作状态下的数学模型87

4.2.2电磁阀动态特性仿真模型94

4.2.3电磁阀典型故障仿真98

4.3电磁阀非介入式测试装置设计与试验105

4.3.1电磁阀非介入式测试装置工作原理105

4.3.2信号检测试验与模型有效性分析109

4.4电磁阀振动信号分析与故障识别114

4.4.1检测诊断方案的提出114

4.4.2振动信号的小波包分解115

4.4.3基于神经网络的故障识别123

参考文献129

第5章 基于多目标优化的传感器配置技术131

5.1特征信号关联性分析132

5.2传感器优化配置原则133

5.3基于信息熵的传感器优化配置技术134

5.4基于多目标优化的传感器配置技术136

5.4.1装备可测信息的数学描述136

5.4.2传感器优化配置中的约束条件138

5.4.3传感器配置中的优化目标140

5.4.4传感器优化配置模型的构建141

5.4.5工程实例分析141

参考文献153

第6章 基于无线传感网络的监测诊断技术154

6.1无线监测系统的基本概念154

6.2无线监测系统的一般设计流程156

6.3无线监测系统中的信道建模160

6.3.1现场射频电磁环境及无线信道的测量161

6.3.2基于混合盲信号分离预测技术的电磁干扰建模163

6.3.3无线监测系统信道分析实例166

6.4无线监测中的混合组网技术168

6.4.1基于现场总线和Zigbee无线网络的混合组网技术169

6.4.2基于无线异构分簇网络的混合组网技术170

6.5无线监测网络参数的自适应优化171

参考文献174