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故障诊断技术发展现状

故障诊断技术发展现状
故障诊断技术发展现状

安全检测与故障诊断

题目:故障诊断技术发展现状

导师:秀琨

学生:典

学号:14114263

目录

1 引言 (3)

2 故障诊断的研究现状 (3)

1.1基于物理和化学分析的诊断方法 (3)

1.2基于信号处理的诊断方法对 (3)

1.3基于模型的诊断方法 (3)

1.4基于人工智能的诊断方法 (4)

2故障诊断研究存在的问题 (6)

2.1故障分辨率不高 (7)

2.2信息来源不充分 (7)

2.3自动获取知识能力差 (7)

2.4知识结合能力差 (7)

2.5对不确定知识的处理能力差 (7)

3发展方向 (8)

3.1多源信息的融合 (8)

3.2经验知识与原理知识紧密结合 (8)

3.3混合智能故障诊断技术研究 (9)

3.4基于物联网的远程协作诊断技术研究 (9)

4发展方向 (9)

1 引言

故障可以定义为系统至少有一个特性或参数偏离正常的围,难于完成系统预期功能的行为。故障诊断技术是一种通过监测设备的状态参数,发现设备的异常情况,分析设备的故障原因,并预测预报设备未来状态的技术,其宗旨是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患,以达到对设备事故防患于未然的目的,是控制领域的一个热点研究方向。它包括故障检测、故障分离和故障辨识。故障诊断能够定位故障并判断故障的类型及发生时刻,进一步分析后可确定故障的程度。故障检测与诊断技术涉及多个学科,包括信号处理、模式识别、人工智能、神经网络、计算机工程、现代控制理论和模糊数学等,并应用了多种新的理论和算法。

2 故障诊断的研究现状

1.1基于物理和化学分析的诊断方法

通过观察故障设备运行过程中的物理、化学状态来进行故障诊断,分析其声、光、气味及温度的变化,再与正常状态进行比较,凭借经验来判断设备是否故障。如对柴油机常见的诊断方法有油液分析法,运用铁谱、光谱等分析方法,分析油液中金属磨粒的大小、组成及含量来判断发动机磨损情况。对柴油机排出的尾气(包含有NOX,COX 等气体) 进行化学成分分析,即可判断出柴油机的工作状态。

1.2基于信号处理的诊断方法对

故障设备工作状态下的信号进行诊断,当超出一定的围即判断出现了故障。信号处理的对象主要包括时域、频域以及峰值等指标。运用相关分析、频域及小波分析等信号分析方法,提取方差、幅值和频率等特征值,从而检测出故障。如在发动机故障领域中常用的检测信号是振动信号和转速波动信号。如以现代检测技术、信号处理及模式识别为基础,在频域围,进行快速傅里叶变换分析等方法,描述故障特征的特征值,通过采集到的发动机振动信号,确定了试验测量位置,利用加速传感器、高速采集卡等采集了发动机的振动信号,并根据小波包技术,提取了发动机故障信号的特征值。该诊断方法的缺点在于只能对单个或者少数的振动部件进行分析和诊断。而发动机振动源很多,用这种方法有一定的局限性。

1.3基于模型的诊断方法

基于模型的诊断方法,是在建立诊断对象数学模型的基础上,根据模型获得的预测形态和所测量的形态之间的差异,计算出最小冲突集即为诊断系统的最小诊断。其中,最小诊断就是关于故障元件的假设,基于模型的诊断方法具有不依赖于被诊断系统的诊断实例和经验。将系统的模型和实际系统冗余运行,通过对比产生残差信号,可有效的剔除控制信号对

系统的影响,通过对残差信号的分析,就可以诊断系统运行过程中出现的故障。

它具有以下优点:

(1) 可以直接借用控制系统的设计模型而无须另行建模;

(2) 可以检测首次出现的故障而无须依赖系统运行的先前状况;

(3) 不但可以检测系统及元件故障,还可以检测传感器中出现的故障。

1.4基于人工智能的诊断方法

近年来,人工智能及计算机技术的迅猛发展为故障诊断技术提供了新的理论基础,出现了基于知识、不需要对象精确数学模型的故障诊断方法。

1.4.1基于神经网络的诊断方法

神经网络是一种通过模拟人脑而建立起来的自适应非线性动力学系统,它具有自学性和并行计算能力,可以实现分类、优化、自组织、联想记忆和非线性映射等功能。它以分布式的方式储存信息,利用网络的拓扑结构和权值分布实现非线性的映射,并利用全局并行处理实现从输入空间到输出空间的非线性信息变换。它在故障诊断中的具体应用方式有:

(1) 神经网络诊断系统。对特定问题建立适当的神经网络故障诊断系统,可以从其输入数据(代表故障症状) 直接推出输出数据(代表故障原因),从而实现故障检测与诊断;

(2) 采用神经网络产生或评价残差,并做进一步诊断;

(3) 采用神经网络做自适应误差补偿。但是,神经网络在故障诊断应用也存在一些局限性,比如无法融入经验性的知识,且需要足够的学习样本才能保障诊断的可靠性,其“黑箱”结构难以了解系统的行为,在对复杂系统进行诊断时,往往由于网络规模过于庞大和学习训练时间太长等问题,降低了神经网络的实用性等。目前的神经网络诊断方法主要运用于提取稳态特征参数。

1.4.2基于粗糙集的诊断方法

粗糙集理论是Pawlak 教授于1982 年提出的一种刻画不完整性和不确定性的数学工具,能有效地分析和处理不精确、不一致及不完整等各种不完备信息,并从中发现隐含的知识,揭示潜在的规律。它最主要的优点是无需提供所需处理的数据集合之外的任何先验信息,对问题不确定性的描述和处理比较客观。基于粗糙集的故障诊断基本思想是把观察或测量到的故障征兆,作为对故障分类的条件属性,实际存在的故障作为决策属性,建立决策表,利用RS 理论强大的约简能力对原始决策表进行化简而得到多个与原始决策表等价的约简,然后对约简进一步化简,化简决策表删除多余的属性后就可以得到故障诊断规则。单一RS 理论要求采集的信息是准确完整的。但实际上得到的采集信息不可能永远是完备的,它会遇到噪声、数据丢失及海量数据等问题,且传统RS 不适合处理连续属性,因而实际应用过程中,RS 通常与其他智能技术融合起来使用。

1.4.3遗传算法

20 世纪60 年代中期,美国学者John Holland 在Fraser 等人提出了位串编码技术,并将该技术应用于自然和人工系统的自适应行为的研究。于1975 年出版了专著《Adap tation in Natural and Artificial Systems》,系统阐述了遗传算法的基本理论和方法。该算法以随机产生的一群候选解为初始群体,对群体中的每一个体进行编码,以字符串形式表示,然后根据对个体的适应度随机选择双亲,并对个体的编码进行繁殖、杂交和变异等操作,产生新的个体,组成新的种群,如此不断重复进行,使问题的解逐步向最优方向进化,直到得出在全局围具有较好适应值的解。它具有很强的全局优化搜索能力,和简单通用、鲁棒性强、隐并行处理结构等显著优点。将其应用于故障诊断中的专家系统推理和自学中,可克服专家系统存在的推理速度慢和先验知识很少的情况下知识获取困难的障碍,具有广阔的应用前景。另外,

基于遗传算法的故障诊断在实际系统中也得到了应用,如变压器的故障诊断、轴承和齿轮等旋转机械的故障诊断、发动机齿轮箱故障监测和诊断等。但事物都是一分为二的,遗传算法也不是完美无缺的,如何解决遗传算法群体过小带来的早熟、交叉率及变异率的选择等问题,使之成功应用于故障诊断系统还需要进一步研究。

1.4.4基于故障树的诊断方法

故障树模型是一个基于研究对象结构、功能特征的行为模型;是一种定性的因果模型;是一种体现故障传播关系的有向图。它从诊断对象最不希望发生的事件为顶事件,按照对象的结构和功能关系逐层展开,直到不可分事件(底事件) 为止。

故障树分析法原来用于系统的可靠性设计,现已广泛用于故障诊断领域。但是,由于故障树是建立在部件联系和故障模式分析的基础之上,因此不能诊断不可知的故障。故障诊断的结果严重依赖于故障树信息的完整程度。如果给定的故障树不完全、不详细、不精确,那么对应的诊断也会不完全、不详细、不精确。

1.4.5基于专家系统的诊断方法自1965 年以来,斯坦福大学DENDRAL 专家系统开始,专家系统的研究和应用迅速发展,具有人工智能的柴油机故障诊断专家系统也成为现代柴油机管理的研究方向。20 世纪70 年代美国通用电器公司研制出基于规则的燃电缆机车故障诊断系统(DELTA专家系统),1996 年美国EMD 和Rockwell 公司联合开发的柴油机状态监视系统(ICM) 和诊断专家系统(EMD)。专家系统利用专家经验,从大量的样本中提取故障特征,描述故障和征兆之间的关系网。在进行故障诊断时,根据已知事实,采用基于推理机通过故障原因与征兆进行匹配。专家系统是诊断领域最引人注目,也是研究最多、应用最广的一类智能诊断技术。它主要应用于没有精确数学模型或者很难建立数学模型的复杂系统。在实际的运用中,有基于网络的故障诊断专家系统的诊断方法,此方法建立基于网络的智能诊断系统,并讨论在建立此系统时的诊断过程和相关困难。

1.4.6小波分析

小波分析法是20 世纪80 年代中期由法国学者Daubeches 和Callet 引入信号处理领域而发展起来的数学理论和方法,它能解决许多傅里叶变换难以解决的问题,被认为是傅里叶分析方法的突破性进展。其基本思想是用信号在一簇基函数成空间上的投影表征该信号。小波分析优于傅里叶之处在于:小波分析在时域和频域同时具有良好的局部化性质,是一种窗口大小(即窗口面积) 固定但其形状、时间窗和频率都可以改变的时频局部化分析方法。即在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率,能聚焦到信号的任意细节,对信号的突变有很强的识别能力,能有效地去噪和提取有用信号,被誉为分析信号的显微镜,小波分析在信号处理、图像处理、话音分析、模式识别、量子物理、生物医学工程、计算机视觉、故障诊断及众多非线性科学领域都有广泛的应用。基于小波分析的故障诊断方法是先对信号进行多级小波分解,得到各子带数据,通过对小波变换系数模极大值的检测来实现对信号奇异性的检测,从而确定故障发生的时间。

小波变换在故障诊断中的具体应用表现在以下几个方面:

利用小波变换检测信号的突变;

利用观测信号频率结构的变化;

利用脉冲响应函数的小波变换;

利用小波变换去噪提取系统波形特征;

利用小波网络。

虽然小波分析在信号处理方面得到了广泛的应用,但总体上说,小波变换理论和小波变换在故障诊断中的应用还处于发展阶段,主要存在以下问题:

(1) 由于小波变换及小波网络中的小波基的选择没有统一标准,选择不同的小波会得出不同的结论,在实际应用中往往根据经验来选择小波,带有一定的主观性;

(2) 如何根据信号的特征选择尺度、平移量,用最少的变化后的数据反映信号的特征,以减少运算量;如果选择不当,将会增加运算量,降低推理速度,影响效率;

(3) 小波网络的新模型基学习算法也是当前研究的热点,近年来有人提出多层结构小波网络和局域连接型的小波网络。由于神经网络的研究正在向计算智能、生物智能方向发展,小波网络的研究也在不断吸收如混沌、进化等其他交叉学科的研究成果。正因为小波网络还在发展中,所以许多问题还有待于深入研究;

(4) 小波网络的收敛性、鲁棒性、计算复杂度等还有待于深入研究,小波网络在故障诊断中的硬件实现也是需要进一步探讨和解决的问题。

1.4.7基于模糊集的诊断方法

模糊集理论是美国控制论学者Zadeh 于1965 年提出的为描述与处理广泛存在模糊的时间和概念的理论工具。它能够处理故障诊断中的不确定信息和不完整信息,基于模糊集的故障诊断方法主要是利用集合论中的隶属度函数和模糊关系矩阵的概念,解决故障与征兆之间的不确定关系。目前,模糊故障诊断有3种基本方法:

(1) 建立故障现象与故障征兆之间的模糊关系矩阵,再通过模糊关系方程进行故障诊断;

(2) 建立故障与征兆之间的模糊知识库,再进行模糊逻辑推理;

(3) 对原始采样数据进行模糊聚类处理,再通过评价划分系数和分离系数等进行故障诊断。

具体的应用形式有:基于模糊模型的故障诊断方法;基于自适应模糊阈值的残差评价方法;基于模糊聚类的残差评价方法;基于模糊逻辑的残差评价方法和基于模糊模式识别的故障诊断方法。基于模糊理论的故障诊断方法在实际中也有应用,例如空调试验装置冷却线圈的故障诊断,以及基于模糊理论的液压系统故障诊断。模糊变量表示可读性强,模糊推理逻辑严谨,类似人类思维过程,易于理解,但它也具有一些固有缺陷,主要表现在:

①模糊系统在推理时也要搜索知识库一定的规则集才能得出结论,所以当系统比较大时,完成诊断的速度比较慢,效率比较低;

②当系统的结构发生变化时,模糊系统的知识库或相关规则的模糊度也要进行相应的修改,即模糊系统也存在维护的问题;

③模糊系统不具备学习能力。即模糊诊断方法利用模糊集合率中的隶属函数和模糊关系矩阵的概念来解决故障与征兆间的不确定关系,进而实现故障的早期预报和精确诊断。这种方法计算简单,应用方便,结论明确直观,但不能进行趋势分析;

④构造隶属函数、选择特征参数是实现模糊诊断的前提,由于隶属函数可由隶属曲线表示,是人为构造出来的,会有一定的主观因素,特征参数选择不合理,诊断精度会下降,甚至诊断失效;

⑤如果在征兆与故障的关系中含有未知因素,隶属函数无法构造出来,这时该方法将失效。

1.4.8其他故降诊断方法

除了上述理论和方法外,在故障诊断领域中,还有基于向量机的诊断方法,基于微粒群算法的诊断方法,基于灰色理论的诊断方法,基于云模型的诊断方法以及把各种诊断相结合的方法。

综上所述,单一的故障诊断技术有着各自的优缺点,难以满足复杂系统的诊断要求。因此,将各种不同的诊断方法有效地结合起来,对故障诊断有着重要的意义,是故障诊断技术发展的一个趋势。

2 故障诊断研究存在的问题

设备故障诊断技术虽然取得了不少进展,有些方面已有较成熟的理论和方法(如数字电路的故障诊断),但仍有许多不足,特别是对复杂的大规模非线性系统故障诊断方法的研究更有待深入地探索。在技术方面,现有的不同等级和各种类型的故障诊断装置,能在不同程度上对被测对象进行故障诊断,但与实际的需求相比,还有相当大的距离。其主要的不足如下分析。

2.1故障分辨率不高

现代大多数故障诊断系统虽然能快速地进行故障诊断,但是由于设备越来越复杂,加上电路的非线性问题,使检测点和施加的测试信号受到限制,因此影响了可控性和可测性,同时造成故障诊断的模糊性和不确定性。另外,在模拟电路中,元器件的故障参数是一个连续量,测量响应的数据引入误差是不可避免的。最困难的是各元器件都有一定的容差,因此用字典法即使作硬故障的诊断,其效果也不如数字电路的字典诊断法。一般地说,字典法只能解决单故障诊断,在实际应用时几乎不可能实现对多故障的诊断。

2.2信息来源不充分

(1) 现有的诊断系统通常只搜集被测对象当前状态信息,而对其过去的状态和已做过的维护工作的信息、故障诊断系统本身的状态信息未加考虑。

(2) 对被诊断电路其测试的信号大多是电信号如电压和电流等,而对其他性质的信息较少测试,如温度、图像及电磁场信号等。因此有时根据诊断结果提出的维护措施不够准确有效。

2.3自动获取知识能力差

知识获取长期以来一直是专家系统研制中的瓶颈问题,对于故障智能诊断系统来说也是如此。目前多数的诊断系统在自动获取知识方面表现的能力还比较差,限制了系统性能的自我完善、发展和提高。虽然一些系统或多或少地加入了机器学习的功能,但基本上不能在运行的过程中发现和创造知识,系统的诊断能力往往仅局限于知识库中原有的知识。

2.4知识结合能力差

近年来,国外专家在对诊断与维修领域的专家系统研究中,越来越多地强调使用深知识。如Davis关于电器设备故障诊断用结构与原理的方法研究,Chand-rasekara 等人研究的从医疗诊断领域中的深层知识进行编译和诊断等。然而他们在如何将领域问题的基本原理与专家经验知识结合得更好,这方面所做的工作还很少,使得这些系统不能具备与人类专家能力相似的知识或能力,影响了系统发挥更大的效能。

2.5对不确定知识的处理能力差

诊断系统中往往存在大量的不确定性信息,这些信息或是随机的、模糊的或是不完全的。

如何对不确定性知识进行表达和处理,始终是诊断领域研究的热点问题。虽然有很多不确定性理论在实际的故障诊断专家系统中得到了较好地应用,但是这一问题仍未得到十分有效的解决,在有效、合理、使用的不确定性知识处理方面存在着巨大的研究潜力。

总之,故障智能诊断系统无论在理论上还是在系统开发方面都已取得了很大的进步,但真正投入使用并且功能完善的系统并不多,大多数研究成果仍然停留在实验室阶段。造成这种理论与实践脱节有 2 个方面的原因,一方面是由于理论研究所限定的条件与实际应用时的情况相差甚远;另一方面是由于对诊断对象缺乏深刻的认识和研究,而且作为人工智能技术本身也有待于进一步发展和完善。

3 发展方向

故障诊断研究的目的是为了提高诊断的精度、速度、降低误报率和漏报率,确定故障发生的准确时间和部位,并估计出故障的大小和趋势。近10 年来,随着人工智能技术的迅速发展,特别是知识工程、专家系统、模糊逻辑和神经网络在诊断领域中的进一步应用,迫使人们对智能诊断问题进行更加深入与系统的研究,形成了一系列研究热点,也取得了一系列研究成果。但从分支学科的要求来看,无论是在理论体系的构建方面,还是在解决实际问题方面,故障诊断研究仍有一段艰巨的路程要走。目前和今后的主要研究可归纳为以下几个方面。

3.1多源信息的融合

在设备运行过程中,可以利用的状态信息有很多,比如机械的振动,声响、温度、压力,电气的输出功率、转速和扭矩等,如何对这些大量的信息进行融合,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,并加以互补,降低其不确定性,获得对故障设备的一致性描述,是今后故障诊断技术研究的重点方向。

3.2经验知识与原理知识紧密结合

在复杂设备故障智能诊断系统中,只有将领域问题的基本原理与专家的经验知识相结合,才能更好地解决诊断问题。因此在建造知识库时,不仅要重视浅知识的表达和处理,也要重视深知识的地位和作用。在该类模型中,深知识和浅知识各自用对它们最适合的方法表示,并构成两种不同类型的知识库(分别称为“原理专家”和“经验专家”),2 个知识库各有1 个推理机构,这样它们在各自的权力围自成1 个专家系统。这2 个系统通过协调机制模块构成1 个诊断特定问题的完整智能系统。

在诊断问题求解时,浅知识与深知识进行相互作用,什么类型的知识在诊断过程中起控制作用可能每时每刻都在发生变化。从一个知识源获得的信息很容易通过协调机制结构转化为另一个知识源的信息。当“经验专家”工作时,原理专家在一旁“观望”,一旦“经验专家”的求解能力下降,或者诊断失败,即刻就由“原理专家”携带着从“经验专家”那里获得的所有诊断信息开始工作。如果问题已知,“经验专家”常先用于诊断,这样找出问题的解是迅速的,因为其知识的根据是表面的启发式论据,即使没有理解它的含义,也能快速求解问题。如果求解失败,由于“经验专家”提供了大量有价值的信息,导致“原理专家”能更有效地求解。总之,快速求解依靠“经验专家”,而完整、良好的解释依靠“原理专家”,

如此交替使用是非常有效的。

3.3混合智能故障诊断技术研究

目前,将多种不同的智能诊断技术结合起来的混合诊断系统是智能故障诊断研究的一个发展趋势。结合方式主要是基于规则的专家系统与神经网络的结合,CBR 与基于规则系统和神经网络的结合,模糊逻辑、神经网络与专家系统的结合等。其中模糊逻辑、神经网络与专家系统结合的诊断模型是最具发展前景的,也是目前人工智能领域的研究热点之一。这方面的研究刚开始,例如,模糊逻辑与神经网络的组合机理、组合后的实现算法、便于神经网络处理的模糊知识的表达方式等。混合智能故障诊断系统的发展有如下趋势:由基于规则的系统到基于混合模型的系统;由领域专家提供知识到机器学习;由非实时诊断到实时诊断;由单一推理控制策略到混合推理控制策略等。智能诊断系统在机器学习、诊断实时性等方面的性能改善,是决定其有效性和广泛应用性的关键。

3.4基于物联网的远程协作诊断技术研究

基于物联网的设备故障远程协作诊断是将设备诊断技术、信息传感设备(如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等),与计算机网络技术相结合,用若干台计算机作为服务器,在企业的关键设备上建立状态监测点,采集设备状态数据,在技术力量较强的科研院所建立分析诊断中心,为企业提供远程技术支持和保障。利用先进的物联网技术,通过网络诊断软件,在办公室计算机上进行分析诊断设备的故障,网上发放检修计划,下达设备采购计划等工作。基于物联网的设备故障远程协作诊断系统在提高生产率及降低设备的故障率、降低设备维修成本等方面有很大优势,是未来故障诊断系统的发展方向。

4 发展方向

故障诊断是一门实用性很强的新兴研究领域,虽然经过领域专家多年的艰辛研究,无论在理论研究还是在工程实践应用上都取得较大进展,但仍有许多尚待解决的理论和工程应用技术问题有待更深入的研究。

光刻技术

职大09微电子 光刻技术 摘要:光刻(photoetching)是通过一系列生产步骤将晶圆表面薄膜的特定部分除去的工艺,在此之后,晶圆表面会留下带有微图形结构的薄膜。被除去的部分可能形状是薄膜内的孔或是残留的岛状部分。 关键词:光刻胶;曝光;烘焙;显影;前景 Abstract: photoetching lithography (is) through a series of steps will produce wafer surface film of certain parts of the process, remove after this, wafer surface will stay with the film structure. The part can be eliminated within the aperture shape is thin film or residual island. Keywords: the photoresist, Exposure; Bake; Enhancement; prospects

目录 第一章绪论 (2) 第二章光刻技术的原理 (3) 第三章光刻技术的工艺过程 (4) 1基本光刻工艺流程—从表面准备到曝光 (4) 1.1光刻十步法 (4) 1.2基本的光刻胶化学物理属性 (4) 1.2.1组成 (4) 1.2.2光刻胶的表现要素 (4) 1.2.3正胶和负胶的比较 (5) 1.2.4光刻胶的物理属性 (5) 1.3光刻工艺剖析 (5) 1.3.1表面准备 (5) 1.3.2涂光刻胶 (5) 1.3.3软烘焙 (6) 1.3.4对准和曝光(A&E) (6) 2基本光刻工艺流程—从曝光到最终检验 (6) 2.1显影 (6) 2.1.1负光刻胶显影 (6) 2.1.2正光刻胶显影 (7) 2.1.3湿法显影 (7) 2.1.4干法(或等离子)显影 (7) 2.2硬烘焙 (7) 2.3显影检验(develop inspect DI) (7) 2.3.1检验方法 (8) 2.3.2显影检验拒收的原因 (8) 2.4刻蚀 (8) 2.4.1湿法刻蚀 (8) 2.4.2干法刻蚀(dry etching) (9) 2.5光刻胶的去除 (10) 2.6最终目检 (10) 第四章光刻技术的发展与现状 (11) 1 .EUV 光刻技术 (11) 2 .PREVAIL 光刻技术 (12) 3.纳米压印光刻技术 (12) 4.展望 (14) 参考文献15

网络安全技术研究的目的、意义和现状

论文:网络安全技术综述 研究目的: 随着互联网技术的不断发展和广泛应用,计算机网络在现代生活中的作用越来越重要,如今,个人、企业以及政府部门,国家军事部门,不管是天文的还是地理的都依靠网络传递信息,这已成为主流,人们也越来越依赖网络。然而,网络的开放性与共享性容易使它受到外界的攻击与破坏,网络信息的各种入侵行为和犯罪活动接踵而至,信息的安全保密性受到严重影响。因此,网络安全问题已成为世界各国政府、企业及广大网络用户最关心的问题之一。 21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。 网络安全技术指致力于解决诸如如何有效进行介入控制,以及何如保证数据传输的安全性的技术手段,主要包括物理安全分析技术,网络结构安全分析技术,系统安全分析技术,管理安全分析技术,及其它的安全服务和安全机制策略。在网络技术高速发展的今天,对网络安全技术的研究意义重大,它关系到小至个人的利益,大至国家的安全。对网络安全技术的研究就是为了尽最大的努力为个人、国家创造一个良好的网络环境,让网络安全技术更好的为广大用户服务。 研究意义: 一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台.我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要 想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。信息安全是国家发展所面临的一个重要问题.对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上,产业上,政策上来发展它.政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分,甚至应该看到它对我国未来电子化,信息化的发展将起到非常重要的作用。

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要:随着机械行业的不断发展,机械故障诊断的研究也不断提出新的要求,进20年来,国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展,对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述,并对其发展趋势进行了展望。 关键词:故障诊断;现状;发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学,自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展,尤其是计算机技术的应用,使其达到了智能化阶段,现在,机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用,生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面,紧跟国外发展的脚步,在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国,故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密,研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验,研究的系统与实际情况相差甚远,往往是从高等院校或者科研部门开始,在进行到个别企业,而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位,是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力,我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟,在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现,使得故障诊断技术的研究不断向前发展,正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态,进而确定其整体或者局部是否正常,以便早期发现故障、查明原因,并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生,最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节: (1)特征信号的采集:这一过程属于准备阶段,主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值,如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器,在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术,目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型:电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等;最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。(2)信号的提取与处理:从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息,与正常信息只进行对比,这一步就可以称之为状态检测。目前,小波分析在这方面得到广泛应用,尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究,此方法对处理一些复杂机械的非线性振动,从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。(3)判断故障种类:从上一步的结果中运用各种经验和知识,对设备的状态进行识别,进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术,探讨多传感器优化配置问题,发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段: (1)事后维修阶段;(2)预防维修阶段;(3)预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段,预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测,提取特征信号,通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前,国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面:

机动车安全检测技术的发展概述

机动车安全检测技术的发展概述 摘要:近几十年来来随着国内经济的快速稳定发展,国民经济状况也越来越高,人们对生活质量的要求也在逐渐提高中。因此,我国机动车保有量一直在快速增加着,而对于机动车的安全检测问题也逐渐受到人们的关注重点了。现今,对于进一步加强机动车的安全检测问题是保证国民出行的重要工作。公安交通管理局对于如何加强机动车辆的检测问题已经提上议程,而这恰好也是提高我国机动车安全技术检测快速发展的一个重要机会。 关键词:机动车;安全检测技术;发展概述 1.机动车安全检测的意义(机动车安全检测的重要性) 我国机动车的检测早在十几年前就开始了,发展到今天经过了十几年的实践给我国机动车安全检测积累了很多宝贵的经验。但是,国内的机动车检测技术以及检测设备基本上都是按照国外的检测标准来进行的。这种做法虽然目前对于推动国内机动车安全监测有一定的促进作用,但却也暴露了许多问题。针对目前国内机动车检测情况来说,安全检测具有十分重要的意义。 1.1 减少环境污染 机动车在行驶过程中因为燃油会排出一些自然尾气,尾气中又含有一些物质对人体是有一定伤害的。主要伤害物质有碳氧化合物、碳氢化合物、氮氧化合物、铅化合物、硫化物以及物体颗粒等等。这些物质的排出不仅对人体有害,还会污染到山川河岳,危及到动植物的生存环境。另外汽车尾气中好友的二氧化碳,过量的排放二氧化碳会产生温室效应,使得地球温度的升高而对全球气候产生影响。除此之外还有一个较大的影响就是汽车噪音影响。汽车在行驶中难免产生噪音,机动车噪音影响的范围也比较广,干扰时间长,这对于人们的正常起居生活都是有影响的。因此需要严格对机动车进行安全检车,保证汽车尾气排放跟噪音污染在可控制的标准之内非常重要。 1.2 保证行车安全 机动车在长期使用过程当中难免会出现故障问题,比如汽车制动问题、转向问题以及照明问题,稍不注意都有可能引发重大事故。现今交通管理局对于车辆的检测与事故诊断相对于往年都有很大的改善,目前国内多使用先进的故障检测仪器,能够更加全面的检测出机动车是否存在问题,使得机动车能够及时得到维修,保证行车安全。 1.3 有效改善机动车性能 机动车经过一定时间的使用后,出了故障问题还会出现性能下降的问题。这种性能下降问题的出现会使得机动车动力性跟经济性明显降低,而油耗却会增

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等,如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH 和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主,分辨率覆盖0.5~0.25μm:NIKON以提供前工程的1:5步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率覆盖0.8~0.35μm和2~0.8μm;CANON以提供前工程的1:4步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率也覆盖0.8~0.35μm和1~0.8μm;ULTRATECH以提供低端前工程的1:5步进重复系统和特殊用途(先进封装/MEMS/,薄膜磁头等等)的1:1步进重复系统为主;而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l:1接触/接近式系统和特殊用途(先进封装/MEMS/HDI等等)的1:1接触/接近式系为主。另外,在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术

1-第1章-机电设备故障诊断技术发展概述

教师授课教案 2013/ 2014 学年第1学期课程机电设备故障诊断与维修 目的要求:了解机电设备故障诊断技术发展的过程以及最新诊断技术应用情况 旧知复习: 重点难点:机电设备故障诊断传统技术 教学过程:(包括主要教学环节、时间分配) 旧知复习及新课导入 5分钟 新课内容: 1、发展历程及现状 5分钟 2、常用的传统技术方法 30分钟 3、存在的问题 10分钟 4、发展趋势 35分钟 5、小结 5分钟 课后作业: 1、名词:振动监测诊断技术、油液磨屑分析检测诊断技术、红外测温诊断技术、射线扫描技术 2、查资料,了解机电设备故障诊断与维修技术的发展趋势 教学后记:

第1章机电设备故障诊断技术发展概述 一、发展历程及现状 现代化生产中机械设备的故障诊断技术越来越受到重视,人们投人大量精力进行研究,机电设备故障诊断技术取得了很大的进展:探索出一系列新的理论方法与技术应用于实际,增加了对设备故障判断的效率,奠定了对设备实施故障诊断分析与修复的坚实基础,产生了明显的经济效益和社会效益。 机电设备诊断技术最初来自军事上的需要,在第二次世界大战初期问世。当时能用仪表进行设备状态参数测定,相继又开发了快速、多功能自动监测仪器;20世纪60年代以来,随着航天工业的发展,可靠性理论的应用,使设备诊断技术迅速发展;70年代,随着微电子技术的发展,计算机技术、传感器技术的应用,机械设备故障诊断技术更加完善,主要用于航天、核电等部门;20世纪末已经在冶金矿山、交通运输、化工、发电、农业和机械制造等部门的机械设备上开始应用设备诊断技术,其发展日新月异,经济效益日益明显;进入新世纪,这一技术迅速渗透到国民经济各部门,应用已相当普及,设备故障诊断技术水平的提高,开始向智能化方向发展。 回顾历史,不难看出机械故障诊断技术的发展经历了3个阶段:诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段;以传感器、动态监测技术为手段,基于计算机信号处理的现代诊断技术;实现诊断系统智能化,向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。 美国从1967年在美宇航局和海军研究所的倡导下,由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织,开展机械设备的故障机理,检测、诊断和预测等方面的研究。另外俄亥俄州立大学开展了根据振动的解析对轴承、齿轮、发动机及一般回转机械的诊断技术研究。相继锅炉、压力容器等静止机械的检测诊断中心,根据美国机械工程学会(ASME)的规定开展静止机械的故障诊断技术研究,制定了一系列规程标准。同时一些监测仪器设备公司也研制并生产各类型检测诊断仪器,如Atlanta公司开发的M600旋转机械在

激光光刻技术的研究与发展

第41卷第5期红外与激光工程2012年5月Vol.41No.5Infrared and Laser Engineering May.2012 激光光刻技术的研究与发展 邓常猛1,2,耿永友1,吴谊群1,3 (1.中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院强激光材料重点实验室,上海201800; 2.中国科学院研究生院,北京100049; 3.功能无机材料化学省部共建教育部重点实验室(黑龙江大学),黑龙江哈尔滨150080) 摘要:光刻技术作为制备半导体器件的关键技术之一将制约着半导体行业的发展和半导体器件的性能。随着半导体工业的发展,集成电路的特征尺寸越来越小,光刻技术将面临新的挑战。分析了激光光刻技术,包括投影式光刻和激光无掩膜光刻技术的研究现状,着重介绍了极紫外光刻(EUVL)作为下一代光刻技术的发展前景和技术难点、激光无掩膜光刻技术的发展,特别是激光近场扫描光刻、激光干涉光刻、激光非线性光刻等新技术的最新进展及其在高分辨率纳米加工领域的应用前景。 关键词:投影式光刻;无掩膜光刻;发展趋势 中图分类号:TN305.7文献标志码:A文章编号:1007-2276(2012)05-1223-09 Research development of laser lithography technology Deng Changmeng1,2,Geng Yongyou1,Wu Yiqun1,3 (1.Key Laboratory of Material Science and Technology for High Power Lasers,Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai201800,China;2.Graduate University of the Chinese Academy of Sciences,Beijing100049,China;3.Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry(Heilongjiang University), Ministry of Education,Harbin150080,China) Abstract:Lithography technology,as one of the key technologies in the manufacture of semiconductor devices,has played an important role in the development of semiconductor industry.As the critical dimension of integrated circuit is decreased to smaller and smaller,lithography technology will face new challenges.In this review,the progress and status on laser lithography were presented,including projection lithography and laser maskless lithography.The foreground and technology challenges of extreme ultraviolet lithography(EUVL),which was considered to be the next generation lithography,were analyzed.The progress and application prospect in high-resolution nano lithography patterning of laser maskless lithography,especially of near-field scanning optical microscopy,laser interference and nonlinearity lithography etc,were discussed. Key words:projection lithography;maskless lithography;development trend 收稿日期:2011-09-05;修订日期:2011-10-03 基金项目:国家自然科学基金(60977004,50872139) 作者简介:邓常猛(1985-),男,博士生,主要从事光刻技术和光刻材料方面的研究。Email:chmdeng@https://www.wendangku.net/doc/211213483.html, 导师简介:吴谊群(1957-),女,研究员,博士生导师,主要从事高密度光存储和光电子学功能材料方面的研究。Email:yqwu@https://www.wendangku.net/doc/211213483.html,

特种设备安全检测技术现状及发展趋势探讨 郭锐

特种设备安全检测技术现状及发展趋势探讨郭锐 发表时间:2018-02-28T16:24:18.020Z 来源:《基层建设》2017年第33期作者:郭锐 [导读] 摘要:随着工业化进程的不断加快,特种设备在工业领域中的应用越来越广泛,对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格,为实际生产过程中提供了安全保障。 柳州卡乐星球经营管理有限公司广西柳州 545000 摘要:随着工业化进程的不断加快,特种设备在工业领域中的应用越来越广泛,对于特种设备的质量和性能的要求也逐渐严格,为实际生产过程中提供了安全保障。由于特种设备的自身性质比较特殊,所以传统的检测技术无法满足特种设备的需求,还需要安全检测技术的支持。文章对特种设备安全检测技术现状及发展趋势进行了研究分析。 关键词:特种设备;安全检测技术;现状;发展趋势 1前言 游乐设施是在运行过程中涉及人民生命安全、危险性较大的特种设备之一。大型游乐设施是指用于经营目的,承载乘客游乐的设施。为确保游乐设施的安全运行,国家颁布了一系列法规和标准对游乐设施的设计、制造、安装、运行、检验和修理等各环节进行了严格规定,而无损检测技术在游乐设施的制造、安装和检验过程中得到广泛使用,对质量控制起到十分关键的作用,下面综述了这些过程中使用的各项无损检测技术。 2特种设备安全检测技术的发展现状 近几年来,特种设备安全检测技术在石油化工领域中的应用比较常见,并且凭借其自身优势在巨型存储油罐、石油化工生产设备、输送管道等方面都获得了高度的关注,对于现代企业的经济建设有一定的促进作用。安全检测技术之所以能够受到现代工业企业的高度重视,最主要是因为它能够为企业创造一定的经济效益,最大限度的降低企业在实际生产过程中所受到的经济损失,对于提升企业综合竞争力也有很大的帮助。目前,现代工业企业对于特种设备安全检测技术的需求逐渐增加,但是能够真正发挥出安全检测技术实际效果的企业却少之又少,一般都只是停留在一些简单的操作阶段。而且,特种设备安全检测技术的应用对于检测人员综合实力的要求比较严格,需要具备极强的实践能力。 3游乐设施主要无损检测方法 3.1目视检测 目视检测是游乐设施检验检测中最常用的方法之一,其目的是为了检查游乐设施的整体外观质量、几何尺寸及变形情况、各功能部件的性能等。主要检查内容有,①机械部分,包括金属结构的几何尺寸测量、表面质量及腐蚀状况、载荷试验、机械装置试验和安全保护装置试验等。②电气部分,包括电控装置、电气保护装置、保护接地、照明及信号电路检查等。③液压和气动,包括液压油箱密封检查、系统渗漏检查和液压油温检查等。检查方法主要为目测、感官判断、量具测量和机构试运行等。 3.2射线检测 射线检测在游乐设施定期检验中不采用。只有对滑行类游乐设施,当滑行车的速度≥50km/h,制造和安装时的轨道对接焊缝要进行70%以上的射线检测。滑行类游乐设施的轨道一般采用工字钢或钢管,壁厚较小,采用常规X射线即可对其进行检测。检测时根据被检对象的材质、材料厚度、形状等和JB4730标准的要求选择适当的作业参数,即可得到合格的底片,然后按标准对底片进行评定,确定其质量等级。 3.3超声检测 游乐设施采用的超声检测主要是对直径大于M36的重要轴和销轴进行,制造时必须进行100%超声检测,定期检验时至少进行20%抽查,采用的检测标准为GB/T 4162,缺陷等级评定不低于A级。超声检测采用的探头为2.5~ 5MHz的单晶直探头或双晶直探头,该方法可检测轴内部的裂纹、白点和夹杂等缺陷。 3.4磁粉检测 表面和近表面裂纹是游乐设施的重要检测内容,游乐设施的钢结构和零部件及焊缝都不允许存在裂纹,鉴于一般游乐设施受力部件采用的多是钢材,磁粉检测也就成为游乐设施最常用的无损检测手段之一。 3.5渗透检测 在某些情况下,因为材料和结构形状等原因,有些部件或部位不利于磁探仪的操作,用其它无损检测方法也难以取得理想的检测效果,此时,渗透检测便成为唯一可选的无损检测方法。因此,渗透检测也是游乐设施检测中最常用和最简便的无损检测方法之一。 3.6电磁检测 (1)铁磁性材料表面裂纹电磁检测 在定期检验中检测铁磁性表面和近表面裂纹最常用的无损检测方法为磁粉和渗透检测,该方法灵敏度高,但在检测过程中必需对检测区域的表面进行打磨处理,去除表面的油漆、喷涂等防腐层和氧化物。 (2)钢丝绳检测 钢丝绳是游乐设施常用部件,对其一般采用漏磁方法进行检测。探头对进入其中的钢丝绳进行局部饱和磁化或技术磁化,根据缺陷引起的磁场特征参数(如磁场强度和磁通量等)的变化情况对钢丝绳的缺陷情况进行判别,并可进行定性(断丝或腐蚀等)和定量(断丝数或横截面积损失量)分析。 4特种设备安全检测技术的发展趋势探讨 4.1强化特种设备的适应性检测工作 随着我国经济的不断发展,各行各业对特种设备的需求也在不断发生变化,特别是很多特种设备中的压力容器正在朝着大型化、长周期、高参数的方向变化,而这些特种设备的检修期也在逐步变长,这些都对特种设备的检测技术提出了更多的要求。在每次检测的过程中,不仅要对设备的发展进行深入的了解,还要对新设备和新材料的特性进行分析。通过相互比对,从而对原有的检测技术进行改进。促进检测技术与特种设备的同步化发展,并在强化特种设备的适应性检测工作中,符合相关特种设备的检测和使用要求。

故障诊断技术发展现状

安全检测与故障诊断 题目:故障诊断技术发展现状 导师:秀琨 学生:典 学号:14114263

目录 1 引言 (3) 2 故障诊断的研究现状 (3) 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 (3) 1.2基于信号处理的诊断方法对 (3) 1.3基于模型的诊断方法 (3) 1.4基于人工智能的诊断方法 (4) 2故障诊断研究存在的问题 (6) 2.1故障分辨率不高 (7) 2.2信息来源不充分 (7) 2.3自动获取知识能力差 (7) 2.4知识结合能力差 (7) 2.5对不确定知识的处理能力差 (7) 3发展方向 (8) 3.1多源信息的融合 (8) 3.2经验知识与原理知识紧密结合 (8) 3.3混合智能故障诊断技术研究 (9) 3.4基于物联网的远程协作诊断技术研究 (9) 4发展方向 (9)

1 引言 故障可以定义为系统至少有一个特性或参数偏离正常的围,难于完成系统预期功能的行为。故障诊断技术是一种通过监测设备的状态参数,发现设备的异常情况,分析设备的故障原因,并预测预报设备未来状态的技术,其宗旨是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患,以达到对设备事故防患于未然的目的,是控制领域的一个热点研究方向。它包括故障检测、故障分离和故障辨识。故障诊断能够定位故障并判断故障的类型及发生时刻,进一步分析后可确定故障的程度。故障检测与诊断技术涉及多个学科,包括信号处理、模式识别、人工智能、神经网络、计算机工程、现代控制理论和模糊数学等,并应用了多种新的理论和算法。 2 故障诊断的研究现状 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 通过观察故障设备运行过程中的物理、化学状态来进行故障诊断,分析其声、光、气味及温度的变化,再与正常状态进行比较,凭借经验来判断设备是否故障。如对柴油机常见的诊断方法有油液分析法,运用铁谱、光谱等分析方法,分析油液中金属磨粒的大小、组成及含量来判断发动机磨损情况。对柴油机排出的尾气(包含有NOX,COX 等气体) 进行化学成分分析,即可判断出柴油机的工作状态。 1.2基于信号处理的诊断方法对 故障设备工作状态下的信号进行诊断,当超出一定的围即判断出现了故障。信号处理的对象主要包括时域、频域以及峰值等指标。运用相关分析、频域及小波分析等信号分析方法,提取方差、幅值和频率等特征值,从而检测出故障。如在发动机故障领域中常用的检测信号是振动信号和转速波动信号。如以现代检测技术、信号处理及模式识别为基础,在频域围,进行快速傅里叶变换分析等方法,描述故障特征的特征值,通过采集到的发动机振动信号,确定了试验测量位置,利用加速传感器、高速采集卡等采集了发动机的振动信号,并根据小波包技术,提取了发动机故障信号的特征值。该诊断方法的缺点在于只能对单个或者少数的振动部件进行分析和诊断。而发动机振动源很多,用这种方法有一定的局限性。 1.3基于模型的诊断方法 基于模型的诊断方法,是在建立诊断对象数学模型的基础上,根据模型获得的预测形态和所测量的形态之间的差异,计算出最小冲突集即为诊断系统的最小诊断。其中,最小诊断就是关于故障元件的假设,基于模型的诊断方法具有不依赖于被诊断系统的诊断实例和经验。将系统的模型和实际系统冗余运行,通过对比产生残差信号,可有效的剔除控制信号对

《安全检测技术》

《安全检测技术》课程教学大纲 课程代码:080642003 课程英文名称:Safety Detecting Techniques 课程总学时:32 讲课:32 实验:0 上机:0 适用专业:安全工程 大纲编写(修订)时间:2010年8月26日 一、大纲使用说明 (一)课程的地位及教学目标 生产场所中涉及众多的设备、设施与仪表,其有效性与可靠性直接关系到其寿命长短。一旦发生故障或失效,轻者甚至直接影响企业的生产效率,重者会导致事故,造成人员伤亡、财产损失或环境污染,因此,安全检测技术在安全工程专业中占有重要的地位。 通过本课程的学习,学生将达到以下要求: 1.了解安全检测技术基础和常用传感器; 2.生产装置安全检测技术熟悉; 3.安全检测仪表与系统的防爆技术、安全检测与监控系统组成。 (二)知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识:了解安全检测技术等基本知识。 2.基本理论和方法:掌握系常用传感器、安全检测与监控系统组成等基本原理与基本方法。 3.基本技能: 安全检测设备设计开发及应用技术等基本技能。 (三)实施说明 1.教学方法:课堂教学过程中,重点讲授基本原理、基本概念和基本方法的讲解,并通过以下三种方法进行教学: 第一层次:原理性教学方法。 解决教学规律、教学思想、新教学理论观念与学校教学实践直接的联系问题,是教学意识在教学实践中方法化的结果。如:启发式、发现式、注入式方法等。 第二层次:技术性教学方法。 向上可以接受原理性教学方法的指导,向下可以与不同学科的教学内容相结合构成操作性教学方法,在教学方法体系中发挥着中介性作用。例如:讨论法、读书指导法等。 通过以上的教学,使学生思考问题、分析问题和解决问题的能力大大提高,进而培养学生自主学习的能力,为以后走入社会奠定坚实的基础。 2.教学手段:本课程属于专业基础课,在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段,以确保在有限的学时内,全面、高质量地完成课程教学任务。 (四)对先修课的要求 无。 (五)对习题课的要求 对习题课的要求(2学时):掌握安全检测技术的基本理论与基础知识。 (六)课程考核方式 1、考核方式:考查。 2.考核目标:在考核学生对安全检测基本知识、基本原理和方法的基础上,重点考核学生

光刻技术及其应用的现状及展望

光刻技术及其应用的现状与展望

1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的现状及其应用状况

众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工

浅谈我国安全检测技术的发展现状与趋势

浅谈我国安全检测技术的发展现状与趋势 安全0803 刘阔 020******* (中南大学资源与安全工程学院) 摘要:介绍我国安全检测技术的应用现状与检测内容,推进企业安全管理的发展,使企业安全生产得到技术上的保障,进一步介绍国内外一些新的技术检测手段以及最新的安全检测技术发展趋势和前景。 关键词:安全检测检测技术煤炭检测桥梁检测汽车检测 0概述 在工业生产过程中,各种有关因素,如烟尘、辐射、噪声以及化学元素等,还有其他主客观因素等,对生产环境污染、对生产产生不安全作用,对人体健康造成危害。查清、预测、排除和治理各种有害因素是安全工程的重要内容之一,而安全检测技术为管理决策和技术有效实施提供丰富可靠的安全信息以及及时的反馈信息。 1 发展现状 检测技术是一种应用广泛的技术,它涉及社会的各行各业,特别是安全检测技术,它是现代化设备必不可少的一项基础综合技术,其理论已较成熟。各式各样的检测设备已被研制和开发,各种层次的检测技术知识被研究出来,煤炭检测、桥梁检测、汽车检测、食品安全检测等等,但这些检测技术的侧重行业却缺乏均衡。 1.1煤矿检测 关于煤矿生产方面的检测设备和检测技术就相对落后,而且已被研制出来的许多设备参数在煤矿实际生产中达不到要求或是使用极不方便,以致在实际现场中得不到很好的应用与推广。有些检测设备虽然达到要求,也能使用,但由于设计与实验室而对现场考虑欠周,从而使其对环境要求过高,另工作人员为提高产量和进度极有可能忽视检测设备的应用,是检测设备失去其安全防护意义。现阶段煤炭安全检测技术还不够成熟,检测设备参数标准不一;同时,由于标准的不一导致不同设备之间虽然同时检测出同一参数,但不能采取同种措施分析,使整个系统出现混乱,不能有效集中管理。 1.2桥梁检测 桥梁检测方面,桥梁检测与承载力评定技术是判定桥梁安全性的重要手段和依据,是桥梁安全评定的最核心内容,设计检测、荷载试验、评定方法和检测仪器等多方面内容。我国自“六五”期间开始大力开展相关理论与应用研究,“九五”之前,通过大跨度混凝土桥梁试验方法、桥梁检测与试验设备、旧桥承载能力评定方法等项目的实施,初步构建了以荷载试验为主要手段的桥梁承载力评定技术与方法体系,研发了部分桥梁检测设备,是我国的公路桥梁承载力评定检测工作有章可循。“十五”期间又研发提出了基于检测结果的桥梁承载能力多参数修正演算分析方法。 1.3汽车检测 汽车检测技术水平逐步提高。进入20世纪90年代,随着计算机技术在我国的迅猛发展及电子控制系统(燃油喷射系统、制动防抱死系统、安全气囊等)在汽车上的应用,汽车维修检测市场上不仅出现了大量的诊断硬件设施,同时应用计算机的汽车故障诊断专家系统软件也有了长足的发展。我国自行研制生产的诊断设备已由单机发展为配套,由单功能发展为多功能,由手工操纵发展为自动控制,并逐步开发出与计 算机联网,满足快速、方便、准确测试的汽车诊断专家系统。

软光刻技术的研究现状

大连理工大学研究生试卷 系别:机械工程学院 课程名称:微制造与微机械电子系统 学号: 姓名: 考试时间:2015年1 月15日

PDMS软光刻技术的研究现状 摘要:软光刻技术作为一种新型的微图形复制技术,和传统的光刻技术相比,软光刻技术更加灵活,而且 有许多技术方面的优势。软光刻技术已经广泛应用于光学、生物技术、微电子、传感器以及微全分析系统 的加工诸领域,并且取得了一定的进展。本文,从软光刻技术的原理、分类、国内外以及我们实验室的应 用上来说明软光刻技术的研究现状,是一种很有发展的重要光刻技术。 关键词:软光刻技术研究现状应用 Research Status of PDMS Soft Lithography Abstract:Soft lithography technology as a new type of micro-replication technology graphics, and compared to conventional lithographic techniques, soft lithography technology is more flexible and has many technical advantages. Soft lithography technology has been widely used in optical processing areas such as biotechnology, microelectronics, sensors and micro total analysis system, and has made some progress. In this paper, the principle soft lithography techniques, classification, abroad and in our lab up on the status of the application of soft lithography, photolithography technique is a very important development. Keywords:Soft lithography technologyResearch StatusApplication 1. 软光刻技术概况 20世纪90年代末,一种新的微图形复制技术脱颖而出。该技术用弹性模(大多为PDMS 材料制作)替代传统光刻技术中使用的硬模来产生微结构或者微模具,被称作软光刻技术[1]。软光刻技术作为一种新型的微图形复制技术,和传统的光刻技术相比,软光刻技术更加灵活,而且有许多技术方面的优势,主要有:能制造复杂的多层结构或者三维结构,甚至能在不规则曲面上来制作模具,而且不受材料和化学表面的限制;能突破光刻技术100nm 的限制,实现更为精细的微加工等。此外,它所需设备比较简单,进而在制作成本上也比以前的光刻技术更经济使用。在普通的实验室环境下就能应用,因此软光刻是一种便宜、方便、适于实验室使用的技术。 目前,软光刻技术已经广泛应用于光学、生物技术、微电子、传感器以及微全分析系统的加工诸领域,并且取得了一定的进展。 1.1 软光刻技术的分类 软光刻的核心技术是制作弹性模印章(elastomeric stamp)。通过光刻蚀和模塑的方法,可以快速、高效的获得这种印章。PDMS,即聚二甲基硅氧烷,是软光刻中最常用的弹性模印章制作材料,在设计过程中应该注意防止在PDMS弹性模上产生缺陷,此外,由于PDMS 材料的弹性,过大的深宽比也会导致弹性模结构的倒塌。软光刻的关键技术包括:毛细管成模(micromolding in capillaries,MIMIC)、再铸模(replica molding,REM)、微接触印刷(microcontact printing,uCP)、溶剂辅助成模(solventassistedmicromolding,SAMIM)、

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