【正文】 SrAl2O4:Eu2+， Ho3+薄膜進行 SEM 形貌觀察。 我們先選擇不同的樹脂，將樹脂跟固化劑按重量的 1:1 的比例進行充分的混合。 我們將制備的 SrAl2O4:Eu2+， Ho3+粉體拿取少部分進行 XRD 檢測，鑒別其是否是我們所需的粉體。圖 42 左圖為程控箱式電 爐，右邊為管式爐。如圖 41 所示，左圖的為稱量的天平，右圖攪拌的研缽。采用 各種 材質(zhì)為基板，如 鋼材 、 鋁板、玻璃板 等 為基板來合成 SrAl2O4:Eu2+應(yīng)力發(fā)光薄膜，并檢測其各種性質(zhì)。 11 圖 24 SrAl2O4晶體態(tài)密度分布圖， ( a )代表總的態(tài)密度 (TDOS) 圖， ( b ) ～ ( d ) 分別代表 Sr 、Al 、 O 原子的分態(tài)密度 (PDOS) 圖 從這些調(diào)查中，我們 了解到 在已經(jīng)開發(fā)的應(yīng)力發(fā)光材料中， SrAl2O4:Eu2+是應(yīng)力發(fā)光強度最強的材料，即使在微弱的應(yīng)力下也能發(fā)出明亮的綠光，見圖 25[33]。波長在 250470nm 的紫外和可見光都可有效地激發(fā)材 料發(fā)光。因此， SrAl2O4: Eu 被認為是一種新的有潛在應(yīng)用價值的應(yīng)力發(fā)光材料 。首先硫化物（ ZnS,CdS）的應(yīng)力發(fā)光強度仍然很弱，遠遠達不到應(yīng)用的要求；發(fā)展新的應(yīng)力發(fā)光薄膜材料勢在必行。 同時，其課題組進一步的研究表 明應(yīng)力薄膜的方法可以將鋁板等內(nèi)部缺陷可視化； 并且通過研究應(yīng)力發(fā)光強度與物體的關(guān)系，可以將物體的破損程度定量，從而實現(xiàn)了用應(yīng)力發(fā)光薄膜對物體內(nèi)部缺陷等進行預(yù)測 [29]。 還有由碰撞、 摩擦晶體而產(chǎn)生的各向異性壓力和流體在固體表面運動等。從廣義上講 , 也可稱為機械發(fā)光 (Mechanoluminescence)。但這些現(xiàn)代診斷技術(shù)仍然存在一些缺點，如大部分方法只能提供離線的監(jiān)測，不能對精密機械運行中的突發(fā)事故給以預(yù)警；同時，目前的診斷手段多是進局部行檢測，而很難對大型精密機械進行在線 的大面積診斷；此外大部分傳感器的造價均極其昂貴，從而導(dǎo)致目前這些傳感器難以大量應(yīng)用于實際工程中。 圖 16 支點數(shù)據(jù)圖 圖 16 統(tǒng)計的是此型船大軸支點 軸承從 2020 年 9月起到 2020 年 5 月 Fe元素光譜分析結(jié)果共計 72 個。應(yīng)用光譜技術(shù)主要通過監(jiān)測油料中各種不同磨損元素含量的變化 ,確定磨損元素在設(shè)備運行中的正常值、警告值、危險值 (即光譜數(shù)據(jù)分析界限值 )[2223],針對設(shè)備不同運行工況對設(shè)備采取措施。因此，更多檢查到的細小多余物無法進行測量尺寸與實際尺寸的對比 [20]。一些開口較寬的裂紋用肉眼和內(nèi)窺鏡進行觀察或檢測可以發(fā)現(xiàn)；但對于微裂紋或發(fā)紋則很難憑肉 眼和內(nèi)窺鏡的觀察來發(fā)現(xiàn)。 滲透探傷法有分成好幾種， 表 11列出它們的分類及其優(yōu)缺點 [19]； 表 11 滲透探傷的分類及優(yōu)缺點 由 表 11，我們可以得知，從材料、檢測結(jié)果、應(yīng)用范圍和成本等方面考慮，滲透探傷法無法達到精密機械隱患的實時檢測要求。 所以介子的好壞會影響檢測的結(jié)果，不同精密機械需要的介質(zhì)也不同，不能達到要求的檢測與預(yù)防的作用 [18]。 圖 14 光路系統(tǒng)示意圖 但該方法有一個明顯的局限性 ,即全息干涉圖的記錄與兩次曝光的先后次序無關(guān) ,兩次曝光全息圖再現(xiàn)的兩個像重疊在一起 ,圖層是合并的 ,不可分離 ,由此形成的兩次曝光全息干涉圖上的干涉條紋不會移動 ,故這類干涉圖沒有機械變形方向或位移方向的信息 ,因此只能測量位移或變形的數(shù)值 ,而不能 用于確定物體的機械變形方向或位移方向。 我們知道， 射線作用于人體時由于電離作用，將造成人體細胞、組織、器官等的損傷，引起病理反應(yīng)，即產(chǎn)生生物效應(yīng)。射線探傷方法較多： 按射線源種類不同可分為： X 射線探傷；γ射線探傷；高能 X射 線探傷。目前，超聲檢測是發(fā)現(xiàn)構(gòu)件內(nèi)部裂紋類缺陷最靈敏的技術(shù)之一。 圖 12 軸承潤滑不良的 dBc 和 dBm 的比較圖 采用軸承故障診斷儀診斷滾動軸承故障 ,只能判別軸承的總體狀態(tài) ,以及損傷的嚴重程度 ,卻無法確定故障元件。軸承的每一種缺陷 ,如滾動體 疲勞磨損、滾道磨損 ,保持架變形或者斷裂 ,軸承內(nèi)圈與軸和外圈與軸承座配合的松動產(chǎn)生的摩擦 ,以及潤滑不良等 ,都可能在軸承振動信號中反映出來。 圖 11 美鋁渤海公司采暖給水泵檢測報告的頻譜圖 許多故障的振動信號表現(xiàn)為幅度調(diào)制，一般其載波信號是系統(tǒng)自由振蕩信號及各種干擾信號頻率 ，所以振動法在檢查中很容易出現(xiàn)信號干擾，出現(xiàn)診斷的不精確 [11]。峰值指標定義 為峰值與均方根值之比（ XP｜ XRMS）。波形指標定義為峰值與均值之比（ XP｜ X）。特別是冶金工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的更為廣 泛 ，其主要的觀測方法有： （ 1）振幅值診斷法。這些方法能夠給出迅速的直觀 的 診斷，但診斷結(jié)果粗糙準確度低，對于精密機械中微小隱患則不能給與準確地診斷，延誤了修理時機。特別是對于一些高精密車刀來說，在操作過程中 微小 失誤就可以造成車刀本身的一些細小損壞，通常這些隱患是不能通過眼睛觀察來發(fā)現(xiàn)；而如果使用一些高精密設(shè)備，如掃描電鏡、臺階儀以及原子力顯微鏡等來進行觀測，一方面會大大增加設(shè)備的使用成本，另一方面也不能實現(xiàn)機械運行過程中實時在線的監(jiān)測。在某種意義上看 ,精密加工擔(dān)負著支持最新科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的重要使命。 這套傳感器 具有 較好 的 靈敏度 ，在 微弱光 的環(huán)境下依然能夠 探測 出 基板的 機械變形。 畢業(yè) 論文 中文題目 應(yīng)用于精密機械隱患檢測智能傳感器研制 英文題目 Research of smart mechanoluminescent sensor for detection of mechanical false 系 別： 機械工程系 年級 專業(yè) ： 材料成型及控制工程 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 2020 年 5 月 27 日 畢業(yè)論文誠信聲明書 本人鄭重聲明 ：在畢業(yè) 論文 工作中嚴格遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守學(xué)術(shù)規(guī) 范；我所提交的畢業(yè)論文 是本人在 指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立研究、撰寫的成果，論文 中所引用他人的文字、研究成果，均已在 論文 中加以說明； 在本人的畢業(yè)論文 中未 剽竊 、抄襲 他人的學(xué)術(shù)觀點、思想和 成 果 ，未篡改實驗數(shù)據(jù)。同時，實驗還通過對傳感器薄膜的改性，使得薄膜與檢測體的貼 合具有更加的針對性。精密加工技術(shù)在航天運載工具、武器研制、衛(wèi)星研制中有著極其重要的作用 [1]。因此，如何能夠有效實時地在線檢測高精度機床中存在的 故障是一個很重要的課題。因此，更為先進的現(xiàn)代診斷技術(shù)成為研究的熱點 [710]。這里所說的振幅值指峰值 XP、平均值 X（對于滾動軸承來講，應(yīng)是加 1K高通后測得的值）。該值用于 精密機械 簡易診斷的有效指標之一。該值用于 精密機械 簡易診斷的優(yōu)點在于它不受 被測物體 尺寸、載荷 等因素 的影響，也不受傳感器、放大器變化的影響。 沖擊能量與沖擊脈沖測定法 沖擊脈沖法從本質(zhì)上說屬于振動診斷的范圍 ,但在實施步驟和判別方法上區(qū)別于其他的振 動法 [12]。滾動體的沖擊也會產(chǎn)生寬帶高頻沖擊脈沖振動 ,沖擊脈沖形成壓縮波傳遞給軸承座 ,振動信號通過檢測傳感器采集送到數(shù)據(jù)采集儀 ,顯示出軸承的高頻沖擊脈沖 ,據(jù)此判斷軸承的狀態(tài) [13]。如果將軸承故障診斷儀與頻譜分析結(jié)合使用 ,診斷的準確性將得到保證 [14]。但現(xiàn)場檢測條件的復(fù)雜性和超聲檢測設(shè)備的局限性，使現(xiàn)場探傷仍然以檢測波形為主，即通過傳感器位置與信號波形的關(guān)系判斷和評定缺陷。 按顯示缺陷的方法可分為：照相法探傷；電離法探傷；熒光屏觀察法探傷和工業(yè)電視法探傷。進而使人體發(fā)生一系列生物化學(xué)變化，造成代謝紊亂，機能失調(diào)以及病理形態(tài)等方面的改變 ，甚至造成死亡 [16]。 6 微波檢測法 微波是無線波中波長最短的波段，頻率為 30 MHz300 GHz。 滲透探傷法 滲透探傷是以物理學(xué)中液體對固體的潤濕能力和毛細現(xiàn)象為基礎(chǔ)，先將含有染料且具有高 滲透能力的液體滲透劑，涂敷到被檢工件表面，由于液體的潤濕作用和毛細作用，滲透液便滲入表面開口缺陷中，然后去除表面多余滲透劑，再涂一層吸附力很強的顯像劑，將缺陷中的滲透劑吸附到工件表面上來，在顯示劑上便顯示出缺陷的跡痕，通過跡痕的觀察，對缺陷進行評定。 7 光纖內(nèi)窺技術(shù) 光纖 內(nèi)窺鏡 主要是 對產(chǎn)品內(nèi)腔多余物和內(nèi)表面缺陷的 進行 定性、定量檢測方法的研究 。經(jīng)過多次反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，由于用內(nèi)窺鏡進行檢測時，內(nèi)窺鏡對缺陷有一定的放大作用，對于開口寬度大于 左右的裂紋在內(nèi)窺鏡鏡頭觀察角度以及探頭與裂紋缺陷距離合適的情況下，可以實現(xiàn)檢測目的。 油液分析 技術(shù) 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 ,對設(shè)備維修日漸得到重視。為更加深入挖掘數(shù)據(jù) ,研究光譜分析結(jié)果反應(yīng)的詳細 信息 ,通過以某型船機電設(shè)備為研究對象 ,運用光譜分析技術(shù)對其長期監(jiān)測 ,分析挖掘了其中包含的摩擦學(xué)信息。通過此方法判斷船舶主機、大軸軸承、舵機等其他主要機電設(shè)備光譜正常值、警告值、異常值如表 12 所示 。而我們擬研究的基于應(yīng)力發(fā)光薄膜的診斷機械故障的傳感器恰好可以彌補這些缺點。用于激發(fā) TL 的機械能有多種形式。 大量的 研究表明，應(yīng)力發(fā)光的特性是其發(fā)光強度與受力物體的形變成正比關(guān)系， 這樣物體內(nèi)部的破損 等 產(chǎn)生的形變就可以用應(yīng)力發(fā)光的強弱來指示 [26,27]。更為重要的是美國 Nebraska 大學(xué)的 Saraf 等的 研究表明納米級的應(yīng)力發(fā)光薄膜能夠?qū)ξ⑿〉膽?yīng)力形變產(chǎn)生響應(yīng) [30]。 Xu 和 Yamada 的結(jié)果表明基質(zhì)結(jié)構(gòu)對稱性差、具有一定壓電性能的發(fā)光材料通常具有較強的應(yīng)力發(fā)光。作為一種性能優(yōu)異的長余輝發(fā)光材料，很多科學(xué)工作者對其進行了研究。 358nm 激發(fā)下 SrAl2O4:Eu2+的發(fā)射光譜如圖 23所示 。因此， SrAl2O4:Eu2+被認